南海北部阳江-一统暗沙断裂带与新近纪岩浆活动

阳江-一统暗沙断裂带是南海北部珠江口盆地极其重要的中-新生代构造带和转换带。基于钻井资料和大范围、高密度的二维、三维地震资料,本文初步揭示阳江-一统暗沙断裂带走向为NW-NWW向、宽约30km,沿着断裂走向从陆架至洋陆边界断裂带可分为北-中-南三段,断裂在新生代选择性活化,具有多重走滑断裂叠合和基底岩浆底辟强烈等特点,表明其在新生代构造调节作用中发展成一个活动断裂带。通过对断裂带及其围区新近纪岩浆活动的系统解析,首次揭示了新近纪岩浆沿该深大断裂在大陆架-深水大陆坡均有强烈活动,具有沿断裂带走向呈带状分布、南早北晚和多期次幕式迁移等特征。新近纪岩浆活动开始于23.0 Ma,在断裂带南段的云开低凸起及邻区形成强烈的基底岩浆底辟。岩浆喷发作用集中在21.1~19.1 Ma、18.5 Ma、15.5~13.5 Ma和8~6 Ma等4个时期。在21.1~19.1 Ma期间,岩浆活动迁移到中段的开平东洼和神狐隆起东缘之间,出现了强烈的火山裂隙式喷发。18.5 Ma以来,断裂带南段-中段火山喷发作用基本停止,岩浆活动向北迁移到北段的阳江东凹一带,具有中心式溢流相喷发叠合裂隙式火山喷发的特征。推测阳江-一统暗沙断裂带新近纪的岩浆来源于南海北部地幔上涌区的下地壳高速体减压熔融,而断裂带上岩浆活动表现出的时空不均一性和幕式迁移性,可能与地幔上涌区向海倾斜特性及断裂带分段差异活动有关。

构造-沉积耦合过程的数值模拟:以南海北部阳江凹陷为例

以构造变形为核心的内动力过程和以沉积"源–汇"过程为核心的外动力过程,如何动态塑造盆地精细地貌景观,是油气精准勘探必须突破的关键技术。本研究以南海北部陆缘珠江口盆地的阳江凹陷为例,试图探索NW向阳江–一统暗沙深大断裂带对周缘新生代沉降中心分布的控制作用。为此,本文采用Badlands沉积数值模拟方法,定量分析阳江–一统暗沙断裂带的运动学特征,模拟阳江凹陷新生代地层构造-沉积耦合过程。模拟结果显示,阳江–一统暗沙断裂带在始新世末期是一条左行走滑断裂带,其走滑过程主要可分为两个阶段。其中,在早期慢走滑阶段,走滑位移量约800 m,沿断裂带走滑方向,恩平19洼的沉降中心发生迁移;在后期快走滑阶段,走滑位移量约1 200 m,模拟剖面可识别出明显的花状构造,恩平19洼的沉降中心加速向北迁移,并发生逆时针旋转。

珠江口盆地始新统“源-渠-汇”分析——以阳江东凹和开平凹陷为例

以阳江东凹及开平凹陷为研究对象,运用碎屑锆石U-Pb定年、地震剖面渠汇分析及沉积相分析等手段,系统分析文昌组和恩平组沉积期沉积物来源、输送渠道以及沉积形式,将“源-渠-汇”耦合的思想运用到珠江口盆地始新统沉积演化中。碎屑锆石U-Pb定年结果表明,研究区物源在时空上均表现出不均一性,文昌组阳江东凹碎屑锆石年龄以燕山期为主,年龄谱图表现为单峰值,开平凹陷则存在燕山期和印支期两个峰值,锆石自形程度均较好,指示盆内近源沉积;恩平组碎屑锆石年龄谱图均具有多峰值特征,且古生代和前寒武纪的锆石数量增多,锆石磨圆度高,说明开始接受盆外物源,为盆内和盆外双重供源。基于大量的地震剖面,在研究区分别识别出断槽、古沟谷及构造转换带等物源运输通道,阳江-一统暗沙断裂带的走滑作用对研究区始新统沉积物沿上述通道输送起到了重要作用。整体来讲,文昌组沉积期主要发育滨浅湖相、半深湖相和扇三角洲相,恩平组沉积期则主要发育辫状河三角洲相和滨浅湖相。本研究对于认识阳江东凹和开平凹陷始新统“源-渠-汇”过程以及阳江-一统暗沙断裂带在始新世的表现形式具有重要意义。