南海北部东沙运动的构造特征及动力学机制探讨

南海北部陆缘在南海扩张结束后发生了一次重要的构造运动—东沙运动.因前人对其研究较少,目前对其发生时间、影响范围和形成机制等都存在较大的争议.通过对东沙海区及其邻区新近纪地层二维、三维地震资料的详细解释,确定了东沙运动发生在晚中新世晚期,并在晚中新世末/早上新世初(5.5Ma)停止活动.东沙运动主要波及东沙隆起和潮汕坳陷地区,构造上主要表现为断块升降,其中隆起区沉积物遭受剥蚀,造成中新世及部分上新世地层的缺失.这次运动还形成了大量次级的NW-NWW向张性、张扭性断裂,构造运动整体上具有东强西弱的特点.东沙运动可能与新近纪以来菲律宾海板块持续向NWW方向运动导致的吕宋岛弧与欧亚大陆在9～6Ma期间开始发生的弧陆碰撞有关.同时,由于南海向马尼拉海沟下的俯冲及洋壳的冷却沉降作用,南海北部陆缘处于拉张环境,岩浆底侵到下地壳底部形成高速层,破坏了该区域的地壳均衡,从而造成上部地壳的隆升.

南海北缘东部揭阳凹陷的东沙运动:对油气成藏的影响

东沙运动为新近纪中晚期以来发生于南海北缘的一次构造运动,影响范围主要为东沙隆起及其周缘,对油气的晚期成藏具有重要作用。揭阳凹陷位于东沙隆起东侧,东沙运动的响应明显,且具有一定特殊性。基于区域地质背景和三维地震资料,对东沙运动在揭阳凹陷的响应、起因及油气地质意义进行了论述。东沙运动在揭阳凹陷的响应主要包括走滑断层和地层角度不整合,并以发育NE-SW走向的右行强走滑断裂及近E-W走向的左行雁列式断层最为明显,与东沙隆起西侧和北侧凹陷中发育的以近E-W和NWW-SEE走向为主的右行张扭性雁列式断层有较大区别。分析认为中生代俯冲带使基底构造格架存在差异,且揭阳凹陷更靠近力源,造成研究区发育强走滑断裂,而东沙隆起以北只发育张扭性质的雁列式断层。负花状构造和地层角度不整合说明东沙运动为拉张性质的构造运动,且5.33Ma为主构造期。受东沙运动影响,揭阳凹陷北部缓坡带具有较大的油气勘探潜力。

琼东南盆地东沙运动表现特征及石油地质意义

基于大量的地震、钻井资料与相关分析成果,开展了东沙运动在琼东南盆地的表现形式、发育时限、动力学机制及石油地质意义的研究,明确了东沙运动对琼东南盆地的影响主要表现为褶皱变形、沉积间断、地层侵蚀、断裂活动及岩浆活动等,其中褶皱变形在深水区较陆架区更为显著;沉积间断在盆地西部陆架区规模最大;地层侵蚀在盆地东部陆架区最为明显,在其它区域主要表现为水道下切;断裂活动在盆地东部陆架区及宝岛、长昌凹陷最为发育;岩浆活动主要集中于长昌凹陷及各深大断裂带附近。在此基础上,进一步明确了东沙运动开始于中中新世中期(约14.5Ma);结束于晚中新世中期(约7.2Ma);其动力来源主要与盆地东部菲律宾板块向欧亚板块的汇聚及南海板片沿马尼拉海沟的俯冲有关。同时,指出了该构造运动导致的沉积间断及地层侵蚀为盆地内中央峡谷浊积水道及海底扇等重力流储集体的发育提供了地形及物质基础,所引起的岩浆活动、断裂活动、褶皱变形对本区烃源演化、油气输导及圈闭形成产生了积极影响,但伴生的岩浆活动增大了盆地东部油气勘探的CO2风险。

珠江口盆地流花碳酸盐台地灰岩坑的地震反射特征及成因探讨

早中新世东沙隆起带上发育了大规模的流花碳酸盐台地,上覆巨厚未固结—弱固结泥岩。基于三维地震数据,利用相干体及可视化等方法,在台地上发现了由溶蚀垮塌作用形成的数量众多的椭圆形的灰岩坑。灰岩坑直径一般为200～700m,最大超过900m,深度10～90m;灰岩坑在地震反射上表现为碳酸盐岩顶部垮塌,并导致上覆泥岩地层塌陷;灰岩坑一般沿NWW向断层分布,这些NWW向断层切割中新世碳酸盐岩和上覆海相泥岩地层,绝大多数终止于T10的不整合面。综合分析东沙海区构造和沉积过程认为:发生在晚中新世末期的东沙运动形成了NWW向张扭性断层,为酸性流体提供了运移通道和物质交换场所;东沙运动伴生的基底岩浆活动可能产生了酸性热液流体;东沙运动末期发生强烈的构造抬升和大规模海底暴露,造成地表水沿断层注入,加快了碳酸盐岩的溶蚀速率。在台地底部珠海组砂岩层的高压流体、地表水和岩浆活动可能产生的酸性热液流体的共同溶蚀作用下,碳酸盐岩地层内部产生溶洞,并且越来越大,最终顶部无法承载上覆巨厚泥岩而发生垮塌,形成灰岩坑。流花碳酸盐台地灰岩坑的形成不是简单的暴露溶蚀,而是构造活动影响下深埋藏溶蚀作用的产物。

珠江口盆地白云凹陷中新世水道发育的主控因素

珠江口盆地白云凹陷在中新世21~18.5 Ma、13.8~12.5 Ma和10.5~8.5 Ma三个时期均发育有大型水道。不同时期水道的形态和内部结构均不相同。21~18.5 Ma时期水道内部结构简单,水道延伸距离远,搬运的沉积物在白云凹陷远端沉积下来;13.8~12.5 Ma水道逐渐向北退却迁移,早期水道在凹陷南部地区发育,随后逐渐向北溯源迁移。10.5~8.5 Ma水道逐渐变窄变深,具有典型汇聚水道的特点。上述水道迁移和形态特征的变化是由于各时期水道发育的控制因素不同造成的。21~18.5 Ma时期水道的发育与来自于陆架边缘三角洲的充足物源供给有关;13.8~12.5 Ma时期水道的主控因素是13.8 Ma时期海平面的大幅度下降;10.5~8.5 Ma水道的迁移与东沙运动造成白云凹陷相对隆升以及古地貌密切相关。对不同时期水道控制因素的分析为中新世以来白云凹陷水道的形态及演化过程分析提供了新的地质信息。