南海边缘海减薄陆壳成因剖析

南海中央海盆南、北两侧陆缘分布着面积较广的减薄陆壳,正确认识海盆减薄陆壳的成因是研究南海构造演化的重要一环.通过分析基于地壳伸展因子公式计算的南海地壳拉张伸展特征和解释中生代以来的陆壳隆升特征等,证实晚中生代以来至渐新世末,该区不仅发生了地壳拉张伸展作用,还发生了较长期的地壳隆升挤压作用,致使酸性侵入岩出露地表,减薄陆壳区的上地壳厚薄分布不均.始新世南海南部发育海陆过渡相和海相沉积、北部仅为陆相沉积,暗示始新世南海古地理格局是南、北陆缘具有不同沉积环境的盆地群,二者之间应该被隆起所隔.这些地质现象说明该区地壳隆升剥蚀与地壳拉张伸展活动时间有较长的重叠.南海中央海盆两侧减薄陆壳的成因不仅仅是地壳拉张伸展所致,而是拉张伸展与隆升剥蚀共同作用的结果,因此可以认为在曾经发生了地壳隆升挤压而遭受长期剥蚀的区域,如果用全地壳伸展因子的公式来估算地壳拉张伸展程度,将得出错误的结论 .

西沙地块地壳结构及其构造属性

西沙地块作为在南海形成演化过程中形成的微陆块,记录了南海演化历史的重要信息,其地壳结构、物质组成及构造属性是探讨南海形成演化的关键.基于采集到的OBS2013-3测线海底地震仪数据,用射线追踪和正演走时拟合方法,获得了西沙地块的二维纵波速度模型.模型显示沉积层速度为2.2～3.2km·s^-1,厚度为0.8～3.0km,局部基底面起伏较大,上地壳顶部速度为5.0～5.5km·s^-1,下地壳底部速度为6.9km·s^-1,上地幔顶部速度为8.0km·s^-1.西沙地块的地壳厚度平均为23km,上地壳厚度约为9km,下地壳厚度约为14km,莫霍面埋深为23～27km.从穿过西沙地块的纵、横两条大剖面推算,块体大小约为9.2×10^5 km^3,与华南陆缘相比,表现为整体减薄的陆壳特征.西沙地块与南沙地块垂直于西南次海盆扩张脊分布,根据二者地壳结构的特征对比,二者互为共轭关系.

全国航磁ΔT异常与中国地学断块构造

经过近50多年航磁工作,发现和圈定了全国大中型沉积盆地及沉积岩总厚度,评价了各沉积盆地的找油气方向,发现一系列重要条带状构造带及断块状构造区,它们断错镶嵌组成中国地学中的断块构造图景,其中近东西向的阴山—天山构造带,勾绘了亲西伯利亚构造域(准噶尔、松辽、佳木斯断块南界)。西昆仑—秦岭—大别构造带组成了古中华构造域(塔里木、柴达木—阿拉善、华北—胶辽断块)的南界;可可西里—金沙江构造带展现了亲冈瓦纳构造域(羌塘、革吉—班戈、冈底斯—拉萨、喜马拉雅断块)的东北边界;钦州—杭州构造带围限出华夏—南海构造域(华夏断块、东海陆架、台湾海峡、珠江口—海南岛断块及南海海盆)的北部边界。在镶嵌地学断块中,南北走的裂谷构造带,边幕型弧块构造带及环形构造区,在航磁异常图中展示明显,且与隐伏的油气资源、煤田及铁矿富集区关系密切,是当前全国找矿的重要方向。中国陆壳历经复杂的裂解、增生、拼贴、重力调整、热力均衡演化活动,这些活动被地球旋转非均衡性作用和地慢的上涌及沉降动力学所控制。