南沙地块构造格局及其演化特征

将南沙地块及其周边地块置于统一的地球动力学背景下,根据地球物理、地层展布、构造变形等特征,确立了南沙地块的一级构造边界,提出南沙地块的演化与古南海及现今南海的演化密不可分。古南海分隔了南沙地块和加里曼丹—巴拉望地块,随着古南海由西南往东北的剪刀状南向俯冲封闭和现今南海的张开,南沙地块和加里曼丹—巴拉望地块之间先后在始新世—晚中新世发生B型俯冲、A型俯冲及碰撞作用,形成沙捞越俯冲碰撞带,并在该带北侧形成南沙地块前陆盆地区、南沙地块隆起区及南海深海盆3个构造单元。

南沙地块海底地震仪转换横波震相识别最新进展

通过挖掘海底地震仪记录的转换横波信息,可以促进对地壳岩性、均质性的认识。以南海南沙地块OBS973-1剖面上18个台站的数据为实例,阐明了海底地震仪横波震相识别的方法。首先对三分量OBS(Ocean Bottom Seismometer)地震数据进行带通滤波、维纳滤波、极化滤波等去噪处理,然后利用能量扫描法求得极化角进行水平分量坐标旋转,求取最佳径向分量。数据处理结果表明,相对于OBS记录的磁罗盘方位角,能量扫描法求取的极化角更为准确可靠。最后通过OBS973-1地震剖面垂直分量与径向分量上的纵横波走时对比、质点运动轨迹、速度模型试算等手段,进一步确定了转换横波震相的类别。在南沙地块OBS探测中成功地在10个台站中识别出了PgSs、PnSc、Pms等震相,不仅可以为下一步横波速度结构模拟提供坚实的数据基础,而且可以为今后OBS转换横波在其他地区的有效应用与推广提供借鉴。

南海西南次海盆与南沙地块的OBS探测和地壳结构

跨越南海西南次海盆南部陆缘和南沙地块中部的OBS973-1测线是南海南部首次采集的海底地震仪(OBS)广角反射与折射深地震测线,本文通过震相分析和走时正演拟合,获得了沿测线的二维纵波速度结构模型.模拟结果显示表层沉积物速度2.5～4.5 km/s,厚度1000～3000 m,局部基底面起伏较大.结晶基底的速度从顶部的4.5～5.5 km/s增加到地壳底部的6.8～6.9 km/s,中地壳有一个小的速度不连续面(0.1～0.2 km/s),而地壳底部的莫霍面有较大的速度反差(1.2 km/s),上地幔顶部的速度为8.0～8.1 km/s.莫霍面埋深和地壳厚度在测线的北段和南段有很大的不同,在测线北段的海盆区,莫霍面埋深约11 km,结晶地壳的厚度仅为5～6 km,表现为典型洋壳的特征,而在测线南段的陆块区,莫霍面埋深最大达24 km,地壳厚度可达20 km,表现为减薄陆壳的特征,从海盆区到陆块区莫霍面埋深和地壳厚度迅速增加.陆块区上下地壳的厚度和变化趋势相似,下地壳没有看到高速层(HVL),可能说明地壳内部是以纯剪拉张的均匀减薄为主,地壳下部的岩浆底侵不发育.对比OBS973-2和OBS973-3测线的结构模型,可以推测南沙地块的中部和东部具有相似的构造性质,西南次海盆两侧是一对非火山型的不对称共轭陆缘.

南沙地块内破裂不整合与碰撞不整合的构造分析

廷贾断裂以东的南沙地块与南海北部陆缘共轭,因此其构造过程研究对认识整个南海的构造演化具有重要意义.地震资料和区域构造背景分析揭示,破裂不整合面(BU)和碰撞不整合面(CU)是控制南沙地块内盆地演化的骨架界面;为了揭示南沙地块内的主要构造过程,本文利用地震剖面分析和数值模拟的方法,侧重对两个重要界面开展构造分析.结果显示:南沙地块内的破裂不整合面(BU)存在穿时现象,在地块东侧的礼乐盆地时代为T60(约23.8 Ma),而在地块西侧的北康和南薇西盆地内,BU时代为T40(约16 Ma),与碰撞不整合面重合.碰撞不整合面在南沙地块东部也为1 6 Ma左右.碰撞之后的几个构造界面时代比较一致,而之前的张裂事件界面可能也有穿时性.深度与空盆构造沉降速率一阶拟合结果显示,南沙地块中西部从Tg以后就表现出伴随前陆作用的岩石圈挠曲,90N09剖而和94N07剖面上,前隆的高度逐渐增高,并在16 Ma的层面上表现出最大的前隆高度,之后减弱;整体上挠曲程度西强东弱,且挠曲形态也存在很大差异,推测与岩石圈强度、俯冲的古南海洋壳宽度和陆陆接触的先后顺序等因素有关.

南沙地块OBS2019-2测线数据处理与震相识别

为揭示南海南部陆缘的地壳结构,研究其张裂-破裂机制,开展共轭陆缘对比,我们在南沙地块礼乐西海槽附近的洋陆转换带上完成了OBS2019-2测线的探测工作。相较于北部陆缘,南部陆缘已有的海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)测线较少,对深部地壳结构的研究也较少,因此OBS2019-2测线就尤为重要。文章重点阐述了OBS2019-2测线的数据处理工作,包括UKOOA文件制作、数据格式转换、位置校正、单个台站综合地震记录剖面的生成等,然后在剖面图中对各类深部震相(Pg、PcP、PmP、Pn)进行识别追踪,并建立初步的模型;使用Rayinvr软件进行走时试算工作,验证了震相识别的准确性。处理结果显示OBS2019-2测线的深部震相清晰,最远震相可以连续追踪到120km以外,数据整体质量良好,能为后续速度建模和构造解释等工作提供坚实基础。

南沙地块东部中生界分布及构造变形特征

南沙地块东部中生界分布、构造变形特征对认识晚中生代以来东南亚陆缘演化过程、研究区油气地质条件具有重要的指示意义。受资料条件限制,南海东南部地层系统认识不清,中生界分布和构造特征存在较大争议。本文通过井震约束和层速度综合分析,结合岩浆活动和构造背景,重新识别了中生界。结果表明,中生界呈现低角度挠曲变形和部分未遭受构造变形的层状,主要分布在西北、西南巴拉望盆地、礼乐滩和安渡北盆地,体现了相对稳定的构造环境。受中生代岩浆底侵作用影响的高角度掀斜和挠曲地层分布在九章盆地,其层速度为3500~4500 m/s,高于上覆新生界。结合识别的中生代火山弧和岩浆分布,推测前者零散分布在弧前盆地靠火山弧一侧构造活动相对弱的区域,后者分布于岩浆活动强烈的弧间盆地。该认识对研究南海共轭陆缘对比、中生界油气成藏条件分析具有一定参考价值。

南海南沙地块新生代层序地层格架及构造演化模式

以北康盆地为例,运用层序地层学和沉积学的原理和方法,通过地震、钻井、测井等资料的综合分析,建立了区域性新生代层序地层格架;在厘清区域构造事件的基础上,结合地层发育特征,提出了南沙地块构造层序演化模式。研究表明,北康盆地新生代地层可划分为3个构造层序和8个三级层序,各层序界面在地震上可见明显的削截或上超反射特征,钻测井上表现为测井曲线形态或岩相组合的突变。新生代以来南海周缘不同构造事件及其响应对南沙地块构造层序演化阶段的准确划分具有非常重要的指导作用,北康盆地新生代经历了断拗期(I幕和II幕)、转换期、拗陷期等3个构造演化阶段:断拗期,断裂体系发育,以浅水沉积为主;转换期,盆地隆升,以内部短距离搬运物源为主;拗陷期,断裂体系活动微弱,发育深水沉积体系。相应地,南沙地块新生代发育漂移前、漂移期、碰撞期、漂移后等4期构造层序:漂移前期,发育一系列地堑或半地堑结构;漂移期,随着南海扩张作用,逐渐与北部陆缘分离,远离大陆物源,向南漂移,发育碳酸盐岩;碰撞期,与婆罗洲地块发生碰撞,南海扩张作用终止;漂移后期,发生快速沉降,进入深水沉积环境。本文研究可为北康盆地下一步勘探工作部署提供参考依据,对整个南沙地块构造层序演化和沉积充填的深入研究具有一定的借鉴作用。

越秀地产：收购母公司南沙地块

越秀地产于12月9日在香港举行特别股东大会，就越秀地产向越秀集团收购南沙项目，以及越秀地产向越秀集团出售香港粤华酒店两项交易进行投票，结果两项交易均以超过99％的赞成票高票通过。

南沙地块花岗质岩石矿物学特征及其成因信息

样品来自南沙地块北缘、洋陆过渡带附近2个拖网站位,主要为代表陆壳基底的中-酸性侵入岩,如花岗闪长岩(中性组)和二长花岗岩(酸性组)等。分析了这些中-酸性侵入岩的长石、黑云母和角闪石等矿物的主量元素成分。中性组的斜长石的牌号(An为13～38)明显高于酸性组的斜长石的牌号(An值为9～12),岩石主要组成部分的斜长石成分与岩石类型一致。两组岩石的黑云母均为富镁黑云母,黑云母成分反映其岩浆物质来源为幔源或壳幔混源,且酸性组的黑云母成分反映其寄主岩石受到地幔物质的影响要大于中性组,角闪石只出现在中性岩石内,为壳幔混合成因,反映其寄主岩石为典型的I型花岗岩。矿物共生组合温压条件计算表明,中性组岩石的结晶温度和深度分别为544～630℃(平均为573℃)和18～19 km,而酸性组岩石的结晶温度和深度总体上都低于中性组岩石,分别为416～538℃(平均为494℃)和9～10 km。本研究所揭示的矿物化学特征与所计算的温压条件为基于全岩元素地球化学特征提出的岩石成因模型提供证据。

南沙微地块花岗质岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

南沙微地块一直被作为华南大陆的一部分,但缺乏基底岩石学证据的支持。本文首次报道了南沙微地块花岗质岩石岩浆锆石年龄。测年方法为激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)测年技术。在站位S08-18获得2个斜长花岗岩样品年龄:分别为159.1±1.6Ma和157.8±1.0Ma,在站位S08-32获得两个二长花岗岩样品年龄:分别为153.6±0.3Ma和127.2±0.2Ma,表明它们为燕山期晚侏罗世—早白垩世岩浆事件的产物。其中153～159Ma年龄值可与南岭燕山期花岗岩年龄比较,而127Ma年龄值可与浙闽沿海燕山期花岗岩年龄对比。一个样品中存在一个年龄为656.7Ma的残余锆石核,结合中西沙发现的前寒武纪基底岩石资料,表明南海内散落的微地块可能广泛存在前寒武纪结晶基底,本区中生代花岗岩为古老陆壳重熔形成的。这一新的资料,对研究燕山期岩浆作用在中国南部的影响范围、南海微陆块前寒武纪地质及微陆块的裂离动力学都具有重要意义。

南沙海区中生界岩相分布及构造特征

为了了解南中国海南部南沙群岛陆架-陆坡区中生代地层发育情况,作者通过综合分析该海区钻井、拖网及1987年以来采集的20000多公里的多道反射地震勘探等资料,得到了对该区中生界基本特征的如下新认识:空间分布上,南沙的中生界具有从北部的郑和-礼乐隆起南缘向南增厚的趋势;沉积岩相方面,东部三叠纪时为深海相,侏罗纪为浅海与三角洲相,白垩纪为浅海-内浅海相,而往西南部中生代的海水深度有变深的趋势;中-新生代变形上,在南沙西部的曾母盆地,中生界褶皱为复式的、非协调性的,南沙中部多为舒缓褶皱,东部仅在近巴拉望海槽地带出现小幅度的褶皱。结合围区中生界及特提斯构造域的发育特征,作者提出南沙地块上的海相中生界在大地构造上归属于残留在中特提斯洋北部减薄陆缘地壳上的中特提斯期海相沉积地层,是该海域油气资源勘探不可忽视的对象。

南海南沙海槽深部热状态及其构造意义

南沙海槽是古南海俯冲消亡、南沙地块与婆罗洲碰撞的关键区域,其构造演化史记录了南海前世今生的重要信息。为深入认识对其构造变形有重要影响的南沙海槽深部热状态,本文首先利用热传输方程分析了滑坡体快速堆积的热披覆效应对海槽底部深水区海底观测热流的影响,然后利用磁异常的频谱分析技术获取南沙海槽及其邻区的居里面深度。结果表明,受沉积物快速堆积的影响,南沙海槽底部深水区文莱滑坡范围内现今海底热流测量值仅为深部背景热流的60%~77%,推测该区深部背景热流约为77~98mW·m^(-2);南沙海槽内居里面深度一般小于16km,比位于其北侧的南沙岛礁区居里面深度(18~24km)小。现今南沙海槽区深部具有较高的背景热流,该区较高的热状态与其地壳强烈减薄特征对应,是华南陆缘裂陷和南海形成演化的结果。

南海西南部北康盆地新生代沉积演化史

北康盆地位于南沙地块的西南边缘,为南沙中部海域的新生代沉积盆地,具有良好的含油气潜力。近年广州海洋地质调查局在盆地六万多平方千米范围内完成了近20000km的地震测线,及相应的重力与磁力测量。本文在区域地质背景分析基础上,对盆地进行了地震地层对比和详细的地震相分析,划分了3个超层序、7个层序,对其中的5个层序进行了沉积相分析,并编制了沉积相平面图。晚始新世以前,北康盆地位于古南海西北缘,盆地西北部为陆相环境,东南部为滨-浅海环境。晚始新世—早渐新世早期,南沙地块从华南陆块裂离向南漂移,随古南海洋壳的被动消减和新南海的扩张,盆地水体加深,除西北尚有陆相沉积外,主要为海相环境。早渐新世后,南沙地块与婆罗洲地块拼贴,北康盆地逐渐处于浅海-半深海环境。与盆地沉积演化规律相对应,早第三纪发育的湖相和沼泽相泥岩及早中新世发育的浅海相泥岩为有利烃源岩,同期的三角洲相砂岩、滨海相砂岩及晚中新世发育的浊积岩为主要储层,区域性盖层为晚中新世以来的浅海-半深海相泥岩、砂质泥岩,局部性盖层有湖相泥岩、浅海相砂质泥岩、泥岩和灰质泥岩。

南海北部海陆联合深地震探测及其地质学意义

南海北部海陆地震联测经历了旧气枪震源的初始试验、大容量气枪的引进与改造、陆上台站和海底地震仪联合接收等3个阶段,填补了海陆过渡带深部结构的研究空白,其结果显示滨海断裂带在速度结构上表现为低速特征,并揭示了南海北部陆缘地震带的深部发震构造与地壳内部低速结构和交叉断裂的耦合作用存在紧密联系。西沙和南沙海陆联测为北部联测的进一步工作,可以构建穿越南海北部陆缘、西沙地块到南沙地块等陆缘的超长地壳结构剖面,对我们揭示南沙地块内部微块体结构、南沙地块及其邻区的深部速度结构以及南沙地块与周边海盆、陆块间过渡带的综合地质地球物理结构,了解南沙地块现今的构造状态与构造变迁历史,解译南沙地块裂离演变过程等具有重要意义。

南海礼乐盆地新生代构造热演化特征及其影响因素

为深入认识新生代礼乐盆地的热体制特征,利用耦合岩石圈变形、热演化和沉积过程的热力学数值模型,重建了8条骨干剖面的构造热演化史,并对主要构造单元的热体制进行了分析.结果表明:张裂阶段,热流总体上随时间增加,张裂结束时,海底热流一般介于70~80mW·m^-2,基底浅埋区热流高于邻近凹陷区内热流;裂后阶段,非礁体发育区热流逐渐降低,现今海底热流一般介于65~70mW·m^-2,局部区域热流因岩体侵位而有所增高,礁体发育区受到礁体与周围海水热交换的影响,海底热流降低或为负值,而基底热流可以达到70mW·m^-2左右.进一步分析表明,礼乐盆地新生代热体制主要是在古近纪岩石圈强烈减薄基础上,叠加了晚期岩浆侵位、基底起伏、沉积过程以及海底地形等局部因素影响的结果,礁体发育区热体制还受到礁体与周围海水热交换的影响;盆地凹陷中心区生油门限深度一般介于2000~2500mbsf,门限温度介于90~110℃;礁体发育区生油门限深度明显大于邻近的北1凹陷沉积中心区.

南海南部造山运动及其与古南海俯冲的成因联系

古南海的展布范围以及俯冲消亡过程等一直是地质学家们争论的焦点问题。这不仅与南海扩张诱因密切相关,而且对南海地球动力学研究有重大的指导意义。在研究前人文献的基础上,对南海南部造山运动以及古南海俯冲过程之间的关系进行详细的论述。结果表明,南海南部构造活动主要分为两期:第一期运动从早白垩纪到晚白垩纪,古太平洋的洋壳俯冲到婆罗洲岛下方,俯冲带位于现今卢帕尔线一带,引起了曾母-南沙地块不断向西南婆罗洲靠近,并于晚白垩纪引发了碰撞造山运动。由于婆罗洲自身是由众多地块拼合而成,所以在始新世期间发生了多期碰撞之后的地块变形重组事件。最终在晚始新世(37Ma)完成最后一期变形(沙捞越运动)。第二阶段是晚始新世(35Ma)到中中新世(15.5Ma),位于西巴拉姆线以东至菲律宾卡加延一带的古南海从西巴拉姆线以东,向婆罗洲岛下方俯冲,随后扩散到沙巴以及巴拉望岛以南的地区,直至菲律宾的民都洛岛一带停止俯冲。由此产生的拖曳力是南海扩张的主要诱因。与古太平洋板块俯冲产生的效果相似,古南海的俯冲使得婆罗洲岛与南沙地块不断靠近。在中中新世(15.5Ma),引起南沙地块与婆罗洲岛在沙巴地区的碰撞(沙巴造山)以及巴拉望北部陆壳与菲律宾岛弧的碰撞而停止。由此带来的不整合面在南海南部普遍可见,甚至到达了巴拉望岛一带。而现今南沙海槽与巴拉望海槽并非是俯冲带的前渊,前者是对沙巴新近纪增生楔重力驱动变形的响应,后者是巴拉望岛北侧伸展背景下产生的半地堑盆地,在后期增生楔的作用下发生强烈沉降所形成。真正的俯冲带则分别位于南沙海槽东南部以及巴拉望海槽东南部。据现有证据推测,最少在10Ma之前古南海就在菲律宾民都洛一带停止俯冲,从而完成了整个古南海的封闭。

南海北康盆地新生代重要不整合界面特征与沉积演化规律

以南海北康盆地钻井、测井及区域二维地震资料为基础,结合南海扩张及南沙地块构造演化历史,探讨了该盆地新生代重要不整合界面特征、盆地演化规律及其对沉积体系演化的控制作用,结果表明:北康盆地新生代发育4个重要不整合面,分别为裂开不整合、破裂不整合、碰撞不整合和超覆不整合,据此将盆地新生代演化划分为断拗、转换及拗陷等3个阶段,其中断拗期可分为2幕,断拗I幕对应于南沙地块漂移前,主要发育三角洲、滨浅海沉积;断拗II幕对应于南沙地块漂移期,三角洲规模减小,碳酸盐岩台地开始发育。转换期盆地继承早期沉积环境,为盆内提供物源。拗陷期盆地进入深水沉积环境,主要发育海底扇-水道-块体搬运-深水披覆泥的沉积组合。断拗期发育的三角洲-滨浅海砂岩是盆地最有利的储集体,应沿着盆缘及盆内大型隆起两侧寻找砂体;断拗晚期发育的碳酸盐岩台地储集体是盆地重要的勘探目标,应沿着构造古隆起方向在盆地中部及南部边缘寻找;而拗陷期的深水重力流砂体是盆地潜在的勘探目标,应在盆地西部垂直于陆坡方向向下寻找。

北康盆地新生代沉积特征

北康盆地为南沙中部海域一重要的含油气盆地。盆地内主要发育了中始新统一第四系地层,最大沉积厚度11000 m。本文通过区域地质背景分析,认为北康盆地位于南沙地块,主体奠基于火成岩带上,盆地基底主要为火成岩及前新生代变质岩。晚始新世以前,南沙地块与华南陆块相连,北康盆地位于古南海西北缘,为一张性拉张盆地,盆地西北大部为陆相环境,东南部为滨浅海环境。晚始新世至早渐新世早期,南沙地块从华南陆块裂离向南漂移,北康盆地成为裂离陆块上的断坳盆地并具走滑特征。随古南海洋壳的被动消减和新南海的扩张,盆地水体加深,除西北尚有陆相沉积外,盆地大部为海相环境。早渐新世以后,南沙地块与婆罗洲地块拼贴,北康盆地整体位于海相环境。本文在详细地震相分析的基础上,对盆地新生界地层划分出三个超层序,7个层序,对上新统以下的5个层序进行了沉积相分析,并编制了平面相图。