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目前世界上很多盆地均发现了裂后异常沉降的存在,即实测的裂后沉降远大于应用理论模型计算的裂后沉降。裂后异常沉降的分布特点和成因机制成为研究的热点。白云凹陷是珠江口盆地最大最深的凹陷,位于珠江口盆地的陆坡区,中心处沉积物厚度达12.5km以上,其中30Ma破裂不整合面以上厚度达6.5km以上。白云凹陷裂后期的实测沉降量是否大于应用理论模型计算的热沉降量,即是否存在裂后异常沉降?白云凹陷位于珠江口盆地的陆坡区,那陆架区是否存在异常沉降?为了回答这一问题,需要将实测与理论裂后沉降量进行对比。实测裂后沉降可通过回剥去除沉积物荷载等因素引起的沉降而得到,但理论热沉降的计算则需要知道盆地的岩石圈伸展系数,后岩石圈伸展系数是未知的。
本文以穿过珠江口盆地北部陆架和南部陆坡的1530剖面为研究对象,分别应用二维正反演和一维正反演两种数值模拟方法来解决岩石圈伸展系数的获取这一问题。在二维模拟中,第一步是张裂过程的二维正演:设计了综合考虑岩石圈挠曲强度、张裂过程的多期性和裂后开始时间的正演模型来模拟白云凹陷的张裂过程,通过不断调试伸展量、断层倾角等参数直到与回剥反演得到的张裂期剖面达到较好拟合,便获得岩石圈的伸展系数。第二步是根据裂后热沉降随时间的变化与岩石圈伸展系数的关系公式计算出理论的裂后热沉降,并与回剥得到的实测裂后沉降量进行对比。一维应变速率正反演的第一步是根据回剥实测的沉降曲线来迭代拟合张裂过程中的应变速率,由应变速率计算岩石圈的伸展系数；第二步是根据McKenzie一维热沉降公式计算盆地的理论热沉降,并与实测沉降对比。
两种方法的模拟结果都表明白云凹陷及其北部陆架区的确存在裂后异常沉降,并得到了异常沉降沿剖面的变化:白云凹陷中心和其南部的异常沉降较高,达2km以上;南陷的北侧直至陆架区异常沉降逐渐降低,约1-1.5km。岩石圈伸展系数在凹陷中心最高,达3.5(二维方法)和2.6(一维方法),向两侧逐渐降低。二维方法计算的岩石圈伸展系数和裂后异常沉降量普遍大于一维计算结果,究其因为,可能是一维方法忽略了岩石圈的挠曲强度,使岩石圈更容易变形之故。通过模拟还得出了裂后异常沉降随时间的变化,发现23.8-13.8Ma为异常沉降速率最高时期。
根据裂后异常沉降的时空分布特征定性讨论了引起白云凹陷及北部陆架裂后异常沉降的几种机制,初步认为东亚季风增强导致的沉积物供给量增加以及由此导致的下地壳流动可能是主要因为。