南海西北部晚第四纪典型地震相—沉积相特征

南海西北部地形变化大,水深由近岸几十米变化至深海盆区的3 500 m,跨越了陆架、陆坡、深海盆、岛礁等地貌单元。南海西北部也是深水油气的重要勘探地区。利用高分辨率单道地震资料,采用地震相分析方法,对研究区晚第四纪典型地震相—沉积相分布特征开展深入分析。研究区内的主要地震相包括:①席状、亚平行、强振幅、低连续、中频地震相;②披盖状、波状、中振幅、中—低连续、中低频地震相;③披盖状、平行—亚平行、中—弱振幅、中连续、中—低频地震相;④披盖状、平行、强振幅、高连续、中—高频地震相;⑤席状、平行、中—弱振幅、高连续、中—低频地震相;⑥披盖状、波状、弱振幅、低连续、低频地震相;⑦前积相;⑧下切充填地震相;⑨杂乱地震相;⑩条带状、波状、中—弱振幅、中—低连续、低频地震相; B11 披盖状、平行、强振幅、高频、高连续地震相共11种。对地震相—沉积相及其分布特征的分析结果认为,区内晚第四纪主要发育有三角洲相、河道相、滨浅海相、浅海相、半深海相、深海相、滑塌相、斜坡相、浊流相、生物礁相等沉积相,其分布主要受海底地形地貌、构造运动等多种因素所控制。     

南海西北部莺歌海盆地陆架晚更新世三角洲及其控制因素

莺歌海盆地陆架区作为南海北部的一个重要地质构造单元,记录了第四纪以来沉积和海平面变化的丰富信息。通过对研究区高分辨率单道地震剖面的解释,结合深水区钻孔资料,分析了该地区晚第四纪地层的沉积特征,研究区浅部地层划分出层A和层B 2套地层单元,并进一步对研究区三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3种沉积亚相的地震特征进行了解释分析。钻孔AMS14C与光释光测年结果表明,三角洲形成于晚更新世65～56 ka,即MIS4晚期—MIS3早期。结合钻孔岩性和有孔虫分布特征以及区域地质、沉积背景等资料,开展了三角洲形成的控制因素分析,认为莺歌海盆地的构造和古地貌、海南岛隆升、物源供给、海平面变化、古季风对三角洲的形成发育具有重要的控制作用。     

南海主要控凹断层活动特征与新生代地壳初始张裂

基于贯穿南海南、北陆缘2条长地震剖面的资料解释,分析了南海海域主要控凹断层的活动特征及其新生代地壳初始张裂特征。南海陆缘大部分断层于新生代张裂期开始发育并强烈活动,控凹断层基本上都发育在凹陷的边界,又称之为控凹边界断层。多数控凹断层早期以断块旋转滑脱、形成铲状断层为特征,北部陆缘主要控凹断层多数还具有幕式断裂的活动特点。控凹断层的初始活动时间主要集中在早始新世—晚渐新世,在南海北部陆缘东部早于西部,东部断层初始活动时间为早始新世甚至更早,西部断层初始活动时间多为晚始新世;南海南部陆缘的控凹断层初始活动时间晚于南海北部陆缘,主要集中在中始新世甚至晚始新世。南海海域地壳新生代初始张裂活动时间具有“东早西晚、北早南晚”的特点。此外,这些控凹断层部分于南海的漂移期继续活动或开始活动,少数断层于中中新世重新活动。     

南海西南次海盆剪刀式扩张

南海西南次海盆的平面形态比较独特,是一个往北东开口、尖角指向西南的“V”字型海盆。正确认识其扩张运动学特征是研究南海新生代扩张与构造演化的关键一环。本文利用反射地震剖面、重力异常和磁异常资料、IODP大洋钻孔资料等,详细分析了西南次海盆的地质构造特征。研究结果揭示,次海盆边缘扩张期的上超层序自北东而西南特征相同,是海盆同一时间开启形成的沉积;作为西南次海盆与东部次海盆的构造分界,中南-礼乐断裂带并非完全呈S—N向延伸,而是一条南、北两端均朝西弯曲、略呈弧形的断裂带,此为西南次海盆扩张期间呈扇形推移所导致;西南次海盆西部一条断层面西倾的断裂带在此分隔了扩张海盆区与过渡壳区,两区之上发育一套扩张期间沉积的层序,覆盖在扩张区的洋壳之上和过渡壳区的古近系之上,证实两区经历了同步拉张的过程。由此证实,西南次海盆的扩张运动学模式为“剪刀式扩张”。即海盆的扩张自北东而西南同时开启,扩张速率却自北东而西南逐渐减慢,导致越往西洋壳区越窄,使得海盆西部尖角区域成为有拉张而无扩张、面积较窄的过渡壳区,因而形成呈“V”字型展布的西南次海盆。     

南海西北部莺歌海盆地晚更新世三角洲地震地层反射特征

利用南海西北部莺歌海盆地高分率单道地震资料,在海南岛西南海域发现了一套晚更新世埋藏古三角洲,命名为琼西南三角洲。根据钻井资料的AMS14C与OSL光释光测年结果,初步确定琼西南三角洲顶、底界面的年龄分别约为33.2 ka和45.9 ka。经粗略估算,该三角洲分布面积约2.5万km2。根据区域地质背景和地震资料等综合分析,推断该三角洲沉积物主要来自海南岛西部并向外推进。该成果对研究南海西北部晚第四纪气候及沉积环境具有重要意义,亦可为油气勘探等提供基础资料。     

西南次海盆及邻区CFT测线重磁震联合反演及其应用

对跨南海西南次海盆及两侧陆缘的1条长达1 093 km,包括海底地震仪(OBS)、长排列多道地震和测深、重力、磁力调查在内的综合地球物理探测剖面(CFT),进行了重磁震联合反演。基于重磁震联合反演结果,在分段解译的基础上,证实本区多处发育前新生界残余沉积层并发生多期次岩浆活动,南海海域地壳结构颇为复杂,具有陆壳、减薄型陆壳、陆洋过渡壳和洋壳等地壳类型,壳下高速层分布较广。根据以上分析,重磁震数据联合反演是研究海区构造特征和深部地壳结构的重要技术手段。