南海地区中生代构造格局、古地理与构造演化

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作者岳军培
来源吉林大学
出版年2014
摘要
南海是西太平洋最大的边缘海之一,蕴含着丰富的石油、天然气资源及其它矿产资源,备受国际地学界关注。就全球而言,中生界石油与天然气资源量占全球总量的一多半。然而南海地区的油气勘探层系均集中在新生界,且主要分布在南海北部浅水区。随着我国深水勘探技术的提高,南海地区中生界将会成为勘探的新领域和新层系,因此迫切需要对南海地区中生界基础地质做进一步的研究。本文首先收集了大量的南海地区及围区陆缘地层和区域性断裂(包括缝合带)相关资料,并归纳总结,然后对华南陆缘、越南北部、台湾地区前新生代地层和长乐-南澳断裂带、莲花山断裂带、红河断裂带、Song Ma缝合带和台湾纵谷进行野外地质考察和典型剖面测量,统计分析了南海地区的钻井资料和重新解释了地震剖面,以此划分出南海基底构造构造单元,进而对南海地区中生代岩相古地理、古生物、古地磁和构造特征等进行综合的研究,旨在确定南海地区中生代沉积与特提斯构造域和太平洋构造域之间的关系,建立南海地区中生代构造演化序列,为南海地区中生代油气勘探提供必要的支撑条件。通过本文的综合研究,主要得出了以下几点认识:(1)在周缘陆地地质特征的约束下,通过对莲花山断裂、长乐-南澳断裂带、滨海断裂带、红河断裂带、Song Ma缝合带、越东-万安断裂、卢帕尔线、马尼拉海沟、中生代俯冲带和台东纵谷等十条区域性断裂/缝合带的综合研究,以主要的蛇绿岩带(混杂岩带)、区域走滑断裂带、洋盆边缘断裂带和海沟作为二极构造单元的分界线,将南海地区划分为七个二级构造单元:华夏古陆、印支地块、巽他地块、锡布增生系、南沙地块、中央海盆及菲律宾岛弧带,其中印支地块与华夏古陆的分界线是Song Ma缝合带,华夏古陆的东部边界是台东纵谷,修正了以前以红河断裂带作为印支地块与华夏古陆的分界线和以中央山脉断裂作为华夏古陆的东部边缘的认识。(2)在陆缘地质考察和归纳总结前人对岩相古地理研究的基础上,结合海域的钻井资料和地震剖面资料,本文认为:南海北部三叠纪地层缺失,中晚侏罗世-白垩纪地层分布及沉积环境具有东西分异特征,北港隆起和台西南盆地发育有海相和海陆交互相沉积,珠江口盆地东部以海相和海陆过渡相为主,珠江口盆地西部和琼东南盆地以早白垩世陆相火山-沉积为主,北部湾和莺歌海盆地以晚白垩世陆相红色碎屑岩为主;南海南部中生代时期以海相沉积的环境为主,早白垩世水体开始变浅,逐渐过渡到浅海相,晚白垩世绝大部分地区变为陆相。(3)通过参阅百余篇相关的中生代放射虫中英文文献,分类筛选出南海地区(卡拉绵群岛)、古太平洋(太平洋东岸、马尼拉海沟、琉球和新西兰等地)和特提斯(西藏地区)的中生代放射虫属种,对不同地区的同时代放射虫属种进行亲缘性对比:早三叠世,未收集到此时南海地区的放射虫,不能进行亲缘性对比;中三叠世,南海地区与特提斯(西藏地区)放射虫的亲缘性较古太平洋构造域的亲缘性大;晚三叠世,南海地区与特提斯(西藏地区)放射虫的亲缘性疏远,而与古太平洋构造域的亲缘性加大;早侏罗世,与太平洋的亲缘性较大,但此时与特提斯(西藏地区)的亲缘性较晚三叠世有所增加;晚侏罗世-早白垩世,与特提斯(西藏地区)和古太平洋构造域都具有亲缘性且相当;晚白垩世,菲律宾卡拉绵群岛地区作为南海地区的代表,放射虫明显减少,与两大构造域几乎没了亲缘性。(4)在古地磁理论研究的基础之上,收集近百篇南海地区及相邻地区的古地磁数据,并从中筛选出中生代-新生代多个块体的76组古地磁数据,并换算出对应的古纬度,可以看出华北、华南、印支、滇缅马、塔里木和婆罗洲等块体中生代-新生代时期古纬度变化不大,而拉萨、羌塘、喜马拉雅和菲律宾岛弧带中-新生代时期古纬度变化较大。(5)在南海地区基底构造单元、岩相古地理和区域性构造特征研究的基础之上,结合南海地区的古地磁和古生物特征将南海地区的中生代构造演化划分为四个阶段,①古特提斯和古太平洋构造域共同影响阶段(T1-T2):古特提斯主要通过哀牢山-Song Ma洋进入南海地区,并与古太平洋共同影响着南海地区的沉积和古生物特征;②古特提斯俯冲消亡和古太平洋构造域影响阶段(T3-J1):晚三叠世,哀牢山-Song Ma洋的关闭结束了古特提斯对南海地区的影响,南海地区作为古太平洋的边缘海主要受古太平洋构造域的影响;③中特提斯和古太平洋构造域共同影响阶段(J2-K1):随着拉萨-西缅甸块体与南羌塘-滇缅马块体间中特提斯贯通到南海地区,研究区再一次受到特提斯的影响,同时也受古太平洋构造域的影响,晚侏罗世,南沙地块沿珠江口盆地南部边缘的中生代俯冲带向华夏古陆之下俯冲;早白垩世,中特提斯逐渐关闭,南沙地块与华夏古陆拼贴在一起,此时古南海宽度最大,东加里曼丹岛此时也向西加里曼丹岛拼贴;④古南海俯冲消亡和太平洋构造域影响阶段(K2):晚白垩世,中特提斯完全关闭,在东加里曼丹岛和西加里曼丹岛拼贴在一起后,由于华夏古陆与南沙地块间的陆缘扩张,南沙地块开始向南运移,古南海开始向加里曼丹岛之下俯冲消亡。

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