南海西北部新生代沉积基底构造演化

在综合分析地质、地球物理、地球化学、古生物学等多方面资料的基础上,将南海西北部海域控制新生代主要沉积盆地的基底划分为5个区:北部湾古生界断堑基底区、莺歌海古生界走滑拉分基底区、琼东古生界断陷基底区、西沙北古生界裂谷基底区、西沙南古生界走滑伸展基底区.通过区域地质分析,初步重建了该海域的大地构造演化历史.该海域新生代沉积基底在前新生代时期与其北面陆上云开地区和其南面的南沙地区同处于特提斯构造域中,经历过古特提斯和中特提斯的发育历程,晚古生代以来可初步分为5个阶段:(1)D-P₁,古特提斯东段多岛洋体系发育阶段;(2)P₂,中特提斯(古南海)开始出现、古特提斯开始消减阶段;(3)T-K₁,古特提斯东段多地块缝合阶段;(4)K₂-N₁1,现代南海形成、中特提斯(古南海)消亡时期;(6)N₁2以来南海扩张停止、澳大利亚板块向北俯冲挤压阶段.     

南海区域岩石圈纵向演化

本文根据南海区域地壳层厚度或莫霍面埋信息和上地幔速度结构及构造沉降、热演化分析计算结果，重点讨论岩石圈的纵向演化。     

南海新生代沉积盆地的类型与演化系列

在详细分析南海及其邻区新生代沉积分盆地的结构的基础上，结合大地构造和地球物理特征，对沉积盆地的类型进行探讨，并就其演化系列进行系统研究。     

南海南部新生代构造应力场特征与构造演化

应用构造动力学理论和原理，分析了南海南部自晚中生代以来的构造应力场特征与构造演化。认为南海南部总体上处于南北向挤压应力场中，其构造演化可分为４个阶段，其中，众多沉积盆地及其主要构造主要形成于２－３阶段（渐新世－中新世）。     

南海新生代沉积建造的基本特征

根据大地构造特征，我们把南海的新生代沉积建筑划分为代表稳定陆壳区的稳定型，代表被动陆缘区的次稳定型和代表主动陆缘的不稳定型三大类，并由不整合面特征，把其沉积建造划分为下旋回－和上旋回。南海南部陆缘和北部陆均发育有上，下两个旋回，然而，南海中央海盆则仅发育了上旋回。     

南海南部新生代构造应力场特征与构造演化

应用构造动力学理论和原理，分析了南海南部自晚中生代以来的构造应力场特征与构造演化。认为南海南部总体上处于南北向挤压应力场中，其构造演化可分为４个阶段，其中，众多沉积盆地及其主要构造主要形成于２—３阶段（渐新世－中新世）。     

南海中央海盆岩石圈纵向演化模拟

基于南海海盆的地质构造历史、地球物理和构造应力场资料建立准三维有限元模型,对南海中央海盆进行岩石圈纵向演化动力学模拟.本文采用弹塑性各向同性连续岩石介质模型,充分考虑拉伸速率、拉伸位移以及模型参数对模拟结果的影响,共建立了3个模型进行比较.从数值模拟结果可以看出中央海盆在被动拉张的地质构造背景下是单向生长的,动态模拟出南海中央海盆在形成过程中的陆缘裂离、海底扩张两个阶段的岩石圈纵向演化过程,并且分析了两个阶段岩石圈的动力学性质.提出水平的被动拉张力是南海岩石圈纵向演化前两个阶段形成的主要因素,并且在这两个阶段中,岩石圈的纵向演化时间主要集中在海底扩张阶段.     

南海南部南安盆地新生代以来构造-沉积演化特征及区域成藏模式

南安盆地是南海南部重要的大型含油气盆地之一,深入分析其构造-沉积演化特征对盆地油气勘探具有重要的指导作用。结合已有研究成果,开展盆地二维地震资料解释,识别出南安盆地新生代以来5个主要的二级层序界面和4套地震层序。在层序地层格架下,根据地震反射特征识别出南安盆地楔形、S型（丘状）等5类地震相类型;砂包泥岩、砂泥岩互层等7类地震岩相类型以及扇三角洲、河流三角洲等8类主要沉积相。综合盆地构造演化特征,南安盆地新生代以来主要分为4个阶段：初始裂陷阶段、主裂陷阶段、断拗转换阶段和拗陷热沉降阶段。其中,中中新世以前为盆地裂陷阶段,发育陆源碎屑沉积,早期为湖相沉积,晚期为滨浅海相沉积;中中新世以后为拗陷阶段,发育陆源碎屑沉积和碳酸盐岩沉积。通过油气成藏模式研究,南安盆地烃源岩发育且品质较好,有利储集相带纵向厚度大且横向范围广,区域盖层覆盖整个盆地,并形成了早期的自生自储和晚期的下生上储两类油气成藏系统。     

南海围区中、新生代古地磁特征与南海地质构造演化

南海的形成和构造演化的研究表明:早—中三叠世,印支微板块与华南微板块相隔约8个纬度,两者于晚三叠世碰撞成统一大陆。古新世—早渐新世,华南微板块向南漂移了约9.5个纬度;中渐新世一早中新世,它则向北漂移了约8个纬度。此一漂移对南海的第二期S—N向扩张起了重要的控制作用。菲律宾岛弧的两期大规模的逆时针旋转(40多度和20多度)恰好分别与太平洋板块运动方向的改变和南海海盆洋壳向东发生俯冲相对应。南海的扩张活动与周缘块体的相互运动有关。     

南海北缘新生代盆地沉积与构造演化及地球动力学背景

南海北缘新生代沉积盆地是全面揭示南海北缘形成演化及与邻区大地构造单元相互作用的重要窗口。通过对盆地沉积-构造特征分析,南海北缘新生代裂陷过程显示出明显的多幕性和旋转性的特点。在从北向南逐渐迁移的趋势下,东、西段裂陷过程也具有一定的差异,西部裂陷活动及海侵时间明显早于东部,裂陷中心由西向东呈雁列式扩展。晚白垩世-早始新世裂陷活动应是东亚陆缘中生代构造-岩浆演化的延续,始新世中、晚期太平洋板块俯冲方向改变导致裂陷中心南移,印度欧亚板块碰撞效应是南海中央海盆扩张方向顺时针旋转的主要原因。     

南海区域岩石圈的壳-幔耦合关系和纵向演化

南海区域岩石圈由地壳层和上地幔固结层两部分组成。具典型大洋型地壳结构的南海海盆区莫霍面深度为９～１３ｋｍ,并向四周经陆坡、陆架至陆区逐渐加深;陆缘区莫霍面一般为１５～２８ｋｍ,局部区段深达３０～３２ｋｍ,总体呈与水深变化反相关的梯度带;东南沿海莫霍面深约２８～３０ｋｍ,往西北方向逐渐增厚,最大逾３６ｋｍ。南海区域上地幔天然地震面波速度结构明显存在横向分块和纵向分层特征。岩石圈底界深度变化与地幔速度变化正相关;地幔岩石圈厚度与地壳厚度呈互补性变化,莫霍面和岩石圈底界呈立交桥式结构,具有陆区厚壳薄幔—洋区薄壳厚幔的岩石圈壳－幔耦合模式。南海区域白垩纪末以来的岩石圈演化主要表现为陆缘裂离—海底扩张—区域沉降的过程,现存的壳－幔耦合模式显然为岩石圈纵向演化产物,其过程大致可分为白垩纪末至中始新世的陆缘裂离、中始新世晚期至中新世早期的海底扩张和中新世晚期以来的区域沉降等三个阶段。     

南海海域新生代沉积盆地的油气资源

南海新生代经历过大陆张裂与分离、海底扩张和地块碰撞等构造演化历史,南海北部为被动大陆边缘,南部是碰撞挤压边缘,东部为俯冲聚敛边缘,西部是走滑边缘。在这种构造体制下,形成了许多沉积盆地。北部和西部边缘上发育着张性沉积盆地和走滑拉张盆地;在南部边缘上,其北部发育着张性盆地,南部为挤压环境下形成的盆地,如前陆盆地、前孤盆地;东部边缘上发育着前孤盆地。目前油气勘探实践证明,南海南部的油气资源比北部丰富。究其原因,南海北部为被动大陆边缘,张性沉积盆地的烃源岩体积较小,而南部挤压环境下形成的沉积盆地的烃源岩体积大;北部的地热流较南部小,因此地温梯度也较小,故南部边缘烃源岩的成熟度比北部高;由于南部边缘处于挤压构造环境,在沉积盆地中形成了许多挤压构造,而北部边缘一直处于张性构造环境,形成的构造较少且较小;同时,南部边缘沉积盆地中,烃源岩生烃与构造形成在时间上搭配较好。因此,在南海南部边缘沉积盆地中形成了许多大型油气田,而南海北部边缘沉积盆地中,大型油气田较少,中小型油气田较多。     

南海北部新生代的构造运动特征

新生代以来,南海北部陆架陆坡区及其邻区的地壳构造运动是在统一的区域构造应力场和总体区域性张裂沉降背景之下发生的,构造运动具有多旋回振荡式发生的特点,并贯穿了晚白垩世末之后的整个新生代.它的发生与太平洋板块的构造运动密切相关,这是由于太平洋板块之下的软流层流动方向和强度的振荡式改变而引发的.     

南海中建礁的地震反射特征及其沉积演化

新近纪以来,在南海海域陆架边缘、陆坡隆起和深海火山岩隆等构造背景上,发育了大量的生物礁滩沉积体。受沉积环境和基底的控制,不同地区的生物礁发育时间与沉积特征有所不同。中建礁位于西沙群岛西侧,与西沙群岛区生物礁不同,是在南海北部陆坡隆起背景上发育形成的孤立生物礁。在前人现代生物礁调查的基础上,首次对中建礁开展了船载重磁、二维地震和三维地震勘查,并采用地震层序地层和地震沉积学解释方法,对中建礁重力、磁力和地震资料进行了系统分析,在中建礁区识别出5个地震层序界面,明确了中建礁基底的岩性特征及形成时间;并通过对礁前斜坡扇的研究,认为中建礁经历了中中新世、晚中新世和上新世以来等3个发育阶段。     

南海表层沉积沟鞭藻孢囊的分布特征

为研究沟鞭藻孢囊含量和组合的分布规律 ,分析了南海 38个站位的表层沉积样品。共鉴定得沟鞭藻孢囊 1 6属 2 7种 ,孢囊含量变化在 8至 92 5粒·g- 1 之间。研究区北部及靠近巴士海峡的样品孢囊含量较高 ,而南海南部的样品孢囊含量较低。孢囊含量的这一分布型式与南海表层水中浮游植物的分布特征具有一致性 ,似受表层海水营养因素控制。Spiniferites是沟鞭藻孢囊组合的优势组分 ,主要有S .ramosus,S .hyperacanthus,S .mirabilis等。孢囊组合中其它较重要的属种包括Impagidinium ,Operculodiniumcentrocarpum ,Polysphaeridiumzoharyi,Lingulodiniummachaerophorum ,Protoperidinium孢囊和Tuberculodiniumvancampoae。Spiniferites和Impagidinium的含量从陆坡往深海有增多之趋势 ,而其它类型则减少。     

南海表层沉积沟鞭藻孢囊的分布特征

为研究沟鞭藻孢囊含量和组合的分布规律,分析了南少上位的表层沉积样品。共鉴定得沟鞭藻孢囊１６属２７种,孢囊含量变化在８至９２５粒．ｇ＾－１之间。研究区北部及靠近巴士海峡的样品孢囊含量较高,而南海南部的样品孢囊含量较低。孢囊含量的这一分布型式与南海表层水中浮游植物的分布特征具有一致性,似受表层海水营养因素控制。Ｓｐｉｎｉｆｅｒｉｔｅｓ是沟鞭藻孢囊组合的优势组分,主要有Ｓ．ｒａｍｏｓｕｓ,Ｓ．ｈｙｐｅｒ     

晚中生代─新生代南海周缘地块运动与南海演化

报道了由华南几个盆地的古地磁数据综合而得的反映该区白垩纪以来古纬度变化曲线，结合Ｓｃｈｍｉｄｔｋｅ等（１９９０）发表的加里曼丹１５０Ｍａ以来的古地磁数据，表明华南与加里曼丹在４０Ｍａ前具有大致相同的古纬度变化史，差异仅出现在距今３０Ｍａ前后和１０Ｍａ以来。若此趋势可靠，则可作出下列推断：（１）南海的扩张只能发生在距今３０Ｍａ附近或１０Ｍａ以后华南与加里曼丹反向运动时期；距今３０Ｍａ的扩张已被广为接受；（２）华南与加里曼丹之向可能存在的古南海只能在９１Ｍａ之前存在；（３）南海演化可能存在两期扩张。南海的拟合可通过沿３５００ｍ等深线的先道时针旋转、后北向平移两个步骤完成。这与Ｈａｙａｓｈｉｄａ等（１９９１）提出的日本海张开与扩张模式很相似，提示东亚边缘海的形成和演化可能具有同样的机制。华南距今５０Ｍａ以来的古纬度变化与Ｔａｐｐｏｎｎｉｅｒ（１９８２）的传播挤出构造模式所预期的基本吻合，表明距今５０Ｍａ以来华南古纬度变化的运动学机制可用Ｔａｐｐｏｎｎｉｅｒ模式作解释。