论文部分内容阅读
为了解南海西南次海盆两侧共轭陆缘在中生代末时期的构造接触关系和所处大地构造格局以及在新生代时期南海西南次海盆扩张时的张裂模式，本文充分利用了研究区内多道反射地震剖面、深部地壳速度结构和重力磁力等地球物理资料以及钻井-拖网岩石地层资料，并结合区域地质背景，运用地震地层-构造解释法、构造解析分析法、回剥法和平衡剖面技术等研究方法，从深部到浅部多层次、前新生代到新生代多时期、构造到地层多领域对比分析了南海西南海盆两侧陆缘地块的基本地质构造特征，并进一步探讨了南海西南次海盆两侧陆缘地块中生代以来的构造演化过程。 南海西南次海盆两侧陆缘地球物理场及地壳速度结构特征对比结果表明，两侧陆缘地块的地球物理场及地壳结构特征和内部物质组成存在一定差异。这暗示了在新生代南海海盆张开之前，两侧地块可能属于性质不同的微板块。 多道地震剖面解释结果表明，研究区内地层可划分为上、中、下三套构造层，其中新生界的上构造层和中构造层具有明显的伸展构造特征，而属于中-古生界的中-西沙地块下构造层和中生界的南沙地块下构造层则遭受了不同程度的挤压作用。为了进一步研究两侧地块下构造层的挤压构造特征，本文选择典型地震剖面，运用2D Move平衡剖面技术去除了研究区新生代构造的影响并定量计算了下构造层构造挤压程度。结果表明研究区的下构造层地层曾遭受过不同方向和不同程度的挤压，中-西沙地块下构造层挤压应力主要来自东南方向，且挤压强度由南向北增大，而南沙地块的下构造层曾遭受过两组方向相反应力的挤压，来自东南方向的挤压应力的挤压强度和来自西北反向的挤压应力的挤压强度均表现为北部强南部弱，西部强东部弱的特征。这种挤压应力方向和强度的变化可能与古南海的扩张和南沙地块不同部位向北漂移的速率有关。 研究区新生代断裂体系发育特征表明，新生代南海中-西沙地块应力演化主要经历了拉张应力阶段和走滑应力为主-拉张应力为辅的共同控制等两个变化阶段，而南沙地块应力演化则主要经历了拉张应力阶段和走滑应力为主-拉张应力为辅的共同控制阶段以及压扭应力阶段等三个变化阶段。 选择横穿研究区的地震剖面，运用回剥法和平衡剖面技术定量分析了南海西南次海盆两侧陆缘盆地在各地质时期的构造沉降特征和拉张伸展特征，结果表明西南次海盆北侧陆缘仅存在一幕快速沉降期，发生于陆缘裂陷末期，具有一定的延迟滞后性，而南侧陆缘存在两幕快速沉降期，在陆缘裂陷强烈期和陆缘裂陷末期均表现出快速沉降的特征。另外，西南次海盆北侧陆缘在新生代呈现持续拉张的状态，但主要的拉张作用发生在23Ma之前，南侧陆缘在23Ma之前具有与北侧陆缘相似的伸展规律。23Ma之后，可能受古南海俯冲碰撞影响，总拉张系数减小，拉张速率出现负值现象。 综合两侧陆缘地块构造特征结果分析认为，在中生代末期，两侧陆缘地块存在软碰撞的构造接触关系。在古新世-早渐新世阶段，上、下地壳的伸展作用是分层而异的，与深度相关，其上地壳是以简单剪切形式发生脆性伸展，而下地壳则以纯剪的方式发生塑性变形，而之前的软碰撞缝合带可能成为南海初始破裂的位置。晚渐新世之后，两侧陆缘上、下地壳均以纯剪作用的形式发生伸展作用。