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南海盆地
刘金伟
南海盆地(South China Sea basin)是位于中国广东省和海南岛以南,南界加里曼丹岛,东邻菲律宾群岛,西界中南半岛的浅海盆地,是东南亚最大的边缘海。已经探明该盆地的中心部位存在大片洋壳。对珠江口等地的调查表明,填充盆地的最老地层为上白垩统一始新统的山麓、河湖相沉积,标志裂陷作用的开始时期。新近系超覆在较老地层之上。进入第四纪后才形成统一的盆地。
南海盆地中的洋壳年龄70~63百万年和32~17百万年,说明它形成于白垩纪末—古新世早期和晚渐新世—早中新世。多数地质学家认为,菲律宾的北巴拉望岛以及加里曼丹岛的一部分都是由于这一拉张作用而从华南大陆裂解出去的。盆地内蕴藏着丰富的油气资源和天然气水合物。属于弧后盆地。
根据目前所掌握的地质地球物理资料及研究成果( 姚伯初等, 1994; 刘光鼎, 1992; 任纪舜等, 1990; 金翔龙等, 1989; 何廉声等, 1987) , 南海海盆可分为西南海盆、西北海盆和东部海盆。这三个次海盆的地球物理场特征既存在共同点, 又各不相同。三个次海盆内的断裂性质大致相同, 一般为张性断裂。
形成演化
南海海盆的形成演化直接受太平洋、印澳和欧亚板块的控制。表现在三大板块的相互运动、相互作用与南海地区地质构造特征变化息息相关, 而且在时间上也彼此对应。这基本上可以说明南海海盆是自中生代末到中新世晚期, 在南海地台的基础上经两次重要的单向拉张、地壳断陷、减薄、岩浆侵入、洋壳生成, 从而形成南海海盆的过程。
形成演化
第二次拉张发生在晚始新世( 约45Ma) 。由于欧亚大陆与印度大陆发生碰撞, 青藏高原隆升( 黄汲清, 1980) ; 同时太平洋板块向欧亚板块下的俯冲由北北西转化为北西西( 许薇龄 1992) 。东西两边三大板块的相互作用, 一方面造成南海地区地幔流方向转化为自北向南, 另一方面, 西南海盆南部受到限制, 拉张基本停止。此时, 在南海地区南北向张应力下产生了沿115°20′E 的南北走向的右旋走滑断裂( 姚伯初等, 1994) 。该断裂的产生, 使其以东地区地壳
进一步减薄、拉张裂陷、地幔物质上涌、岩浆侵入, 东部海盆开始形成。
关于南海新生代的构造运动, 许多科学家进行过综合研究( 何廉声, 1988; 姚伯初, 1993) . 姚伯初( 1993) 认为: 新生代南海北部发生过3 次区域构造运动, 在中生代末至新生代早期( K3 —E1 ) 发生了神狐运动, 运动方向为北西- 南东, 在地表产生一系列北东向构造; 第二次运动发生在晚始新世, 命名为“南海运动”;在中中新世末期, 这里又发生一次区域构造运动, 运动方向为北西- 南东向, 称做“东沙运动”, 因为南海北部在新生代为被动大陆边缘, 因此,神狐运动引起的不整合面称为张裂不整合面( rift--
ing unconformity) , 南海运动产生的不整合面称为分离不整合面( break--up unconformity) . 第三次构造运动发生在中中新世末期, 在南海北部被称为东沙运动; 在南海南部被命名为万安运动.
由此可见, 南海新生代构造活动开始于神狐运动, 它既是南海北部被动大陆边缘构造发展史的开始, 也是南海新生代沉积盆地构造发育史的开始. 这次运动在当时的地表产生一系列北东向断裂和地堑半地堑, 此后这些地堑半地堑接收了湖相沉积, 最后发育为沉积盆地. 南海运动为另一次张性构造运动,它将原来的地堑半地堑进一步拉开, 使盆地进入坳陷阶段; 同时, 陆缘上最南部的地堑半地堑被拉开,使大陆岩石圈破裂分离, 其间发生海底扩张, 产生新洋盆, 这就是南海新生代第一次海底扩张. 晚渐新世南海第二次海底扩张, 进一步对陆缘进行拉张, 中中新世末的东沙运动( 南海南部为万安运动) 使沉降盆地进入全面热沉降阶段, 接受了浅海至半深海积.
对南海的认识是基于以下几点:
( 1) 南海海盆作为西太平洋最大的边缘海盆, 其形成演化既不同于弧后盆地也不同于一般的海底扩张模式, 它是在统一应力场作用下经单向拉张形成。
( 2) 南海海盆磁条带不同于一般的由于海底扩张和地磁极倒转所形成的磁条带。它线性特征不典型, 也不都是平行或近乎平行, 有的相互之间有较大的夹角, 包括北东东向、东西向及北西西向。即便同一条磁条带也是弯来弯去。而且沿同一纬度可见正负磁异常相接的现象, 这是海底扩张所不能解释的。南海海盆中的磁条带应是海盆形成过程中不同时期岩浆沿断裂多次侵入所造成。