南海周缘破裂不整合的时空分布、演化模式及成因机制

发布时间：2020-11-16 10:10

　　 南海经历了陆缘张裂、破裂、海底扩张、关闭的全过程,是研究海盆周缘破裂不整合及其与海盆扩张对应关系的最佳场所。本文利用南海北部、西部和南部陆缘的区域地震剖面,结合大洋钻探的钻测井资料、拖网资料和海盆区的重力、磁力数据探讨了各陆缘的构造域发育特征及破裂不整合面的发育规律。首先,在南海各陆缘区域范围内识别出主要的区域不整合面,并结合大洋钻探资料、年代地层层位对比数据和拖网资料厘定各不整合面的性质和时代,最终通过与海盆扩张和洋中脊跃迁的对应关系确定出破裂不整合面。结果显示南海的破裂不整合面整体具有东西海盆分异、南北陆缘共轭的特点,即东部次海盆共形成T7(32 Ma)和T6(23 Ma)两期破裂不整合,分别对应于海盆初始扩张不整合和洋中脊跃迁不整合。其中T7从陆向海依次表现为断陷-拗陷转换面、断陷-断坳转换面、断陷-断陷转换面,而T6则依次表现为坳陷内部的整一界面,断拗-拗陷转换面、断陷-拗陷转换面。与之相对,西南次海盆的周边陆缘仅在23 Ma发育一期破裂不整合(T6),该破裂不整合与东部次海盆的跃迁不整合共同构成了覆盖南海全范围的主破裂不整合。与此同时,基于陆缘构造域的定义和识别依据,根据地震剖面上的构造样式特征、莫霍面深度、海底地形和磁异常分布等地球物理数据划分出近端域、缩颈域、远端域、外部域和洋壳。结果显示构造域整体以残余洋脊为中心呈北缘宽、南缘窄的不对称发育形态,且破裂不整合界面性质的横向变化与构造域的性质特征密切对应。显然,不同构造域所处的地球动力学背景在一定程度上决定了破裂不整合地质结构特征的横向变化。进而,分析了南海周缘破裂不整合的演化模式,并重点分析了破裂不整合的时代变化问题。结果显示垂直陆缘方向上并不存在传统认识中破裂不整合从陆向海时代变新的穿时问题,只存在断坳转换时代的横向变化。实际上破裂不整合同一时代界面性质的横向变化极易造成从陆向海穿时的假象,并且东部次海盆两侧陆缘发育两期破裂不整合的特殊现象也极大增加了其复杂性。据此,南海周缘局部地区出现的碳酸盐台地指示了部分地区从断陷进入拗陷阶段的延迟,这同样不代表该区破裂不整合的延时,因为陆缘近海一侧在海盆扩张时仍在断陷活动期,破裂不整合面通常表现为断陷内部的明显界面。但是平行陆缘的方向上受南海海盆渐进式打开的影响,确实存在自西南向东部时代变新的穿时特点。最后,综合分析探讨了南海扩张演化与周缘破裂不整合相应特征之间的内在联系,并对比了南海和大西洋贫岩浆型陆缘扩张模式的异同。结果显示二者在陆缘张裂的各个阶段受拉伸、减薄等主要区域应力的影响都会产生不同的构造样式分区,在海盆张裂时破裂不整合会响应于先存构造样式,在各区表现为不同的界面性质。此外,南海和大西洋都沿一定方向打开,南海自东北向西南打开,大西洋则自南向北打开。但受区域位置和构造尺度的影响,相比于受深部大范围构造活动影响的大西洋,南海的区域应力更加复杂,特别是西部的强走滑体系和南部的后期碰撞挤压都极大增加了南海陆缘响应的复杂程度,使南海更倾向于被动响应板块构造。23 Ma时喜马拉雅处记录的印度板块与欧亚板块的碰撞,联合南海全盆范围广泛分布的破裂不整合面,可能共同指示了 一次超越南海范围的大区域板块构造事件。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P736
【部分图文】：

了?ＢＵ以来，这个概念被广泛应用于各个陆缘盆地（伊比利亚－纽芬兰陆缘、中挪??威－东格林兰陆缘、安哥拉－巴西陆缘、南海陆缘等），并继承性的认为这个不整合??与破裂前的最后一段抬升冲力有关（图１．１），虽然关于这个抬升的成因机制仍有??争议——可能是由于陆壳破裂时张应力突然释放导致的机械回弹（Ｆａｌｖｅｙ，?１９７４；??Ｍｉａｌｌ，２０００；?Ｔｕｃｈｏｌｋｅｅｔａｌ．，２００７），也可能是由于岩石圈和软流圈对流导致的??热扩张（ＢｒａｕｎａｎｄＢｅａｕｍｏｎｔ，１９８９；?Ｆｒａｎｋ，?２０１３），更或者是两种机制综合作用??的结果。尽管目前还没有圆满的解释，但一般认为破裂不整合的形成与岩石圈的??完全破裂从而下地幔岩浆在洋中脊处喷出海底形成洋壳有直接关系，因此破裂不??整合特指这种成因的不整合。随着伊比利亚－纽芬兰贫岩浆型大陆边缘勘探的进??行，对ＢＵ的认识也从地壳破裂、洋壳形成修改为与整个岩石圈的破裂，即地壳??和岩石圈地幔的破裂有关的不整合面，并意识到ＢＵ的形成是一段地质时期内地??质作用的累积结果（Ｔｕｃｈｏｌｋｅｅｔａｌ．

Ｆｉｇ．２．２?Ｒｅｇｉｏｎａｌ?ｔｅｃｔｏｎｉｃ?ｅｖｅｎｔｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｓｏｕｔｈ?Ｃｈｉｎａ?Ｓｅａ??生界在南海地区分布可能比较广泛。在南海北部陆缘，珠江口沿岸陆叠－早侏罗世海陆过渡相煤系地层。台西南盆地钻井中发现白垩纪滨海－煤碎屑岩系。澎湖地区钻井发现白垩纪和年代更新的长石砂岩、黏土页岩在珠江口盆地东部东山－浅滩凹陷、韩江凹陷、东沙隆起南部的潮汕凹陷盆地及礼乐滩地区，新生界反射层之下还有一套大倾角反射层，据其速

南海周缘破裂不整合的时空分布特征??地可容空间和基底沉降速率的双重影响，破裂不整合在主要陆坡区也表现为断陷??？断拗转换面（图３．６），即下部断陷沉积明显，上部地层既具有拗陷期的广泛沉??降特点，又具有断陷期的少量断裂活动。界面之下地层多呈地堑、半地堑式分布，??盆地中间厚度较大，两侧厚度较小，在大尺度范围内不均匀变化，且受断裂控制??明显，多为与断层活动同期的同沉积地层。而界面之上地层发育稳定、厚度均匀，??受断层扰动较少，即便有后期断层（如Ｔ３同期断层）切穿破裂不整合界面深入??上部地层，断层断距也通常较小，对地层的整体厚度影响不大。南海西部陆缘的??陆架、陆坡区的破裂不整合面（Ｔ６）也同样具有断拗转换面的特点（图３．４），但??受陆架宽度和红河走滑断裂影响，整体特征不如北部显著。至下陆坡区，破裂不??整合面不再是断层的终止面
【参考文献】

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本文编号：2886020