南海北部深水區(qū)LS33a鉆井微體古生物年代地層格架

劉曉鋒，孫志鵬，劉新宇，劉東生，翟世奎，龍海燕，姜龍杰，畢東杰

1. 中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100 2. 中海石油(中國)有限公司湛江分公司，廣東湛江 524057

自20世紀(jì)60年代以來，浮游有孔蟲[1-3]和鈣質(zhì)超微化石帶[4-6]的等時意義得到了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。多年來，眾多專家學(xué)者[7-14]針對鶯—瓊盆地淺水區(qū)做了大量扎實(shí)的生物地層研究工作，建立了一套適用于南海北部淺水區(qū)的微體古生物年代地層劃分標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐并被證明行之有效。

瓊東南盆地深水區(qū)沉積分布了漸新統(tǒng)崖城組至更新統(tǒng)樂東組厚達(dá)數(shù)千米的海相地層，蘊(yùn)藏著豐富的微體古生物化石(主要是有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石)，為在該區(qū)開展高精度微體古生物地層研究提供了重要的基礎(chǔ)材料。本文在已有研究工作的基礎(chǔ)上，對盆地深水區(qū)LS33a鉆井的浮游有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石進(jìn)行了系統(tǒng)的鑒定和統(tǒng)計(jì)分析，尋找了標(biāo)志化石，劃分了主要化石帶，厘定了重要生物地層界線，建立了漸新世以來可靠的生物年代地層格架，填補(bǔ)了盆地深水區(qū)生物地層研究的空白，為南海北部深水區(qū)地層對比分析和油氣資源勘探提供了一定的基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

瓊東南盆地(圖1)位于中國南海西北部大陸邊緣，北靠海南隆起區(qū)，西依鶯歌海盆地，東臨神狐隆起區(qū)，南接永樂隆起區(qū)，總體呈NE—SW向展布，是一個在前古近系基底上發(fā)育起來的新生代陸緣拉張斷陷型含油氣盆地[15]。瓊東南盆地深水區(qū)，屬于南海北部深水區(qū)的西部，一般是指該盆地水深大于300 m的區(qū)域，面積約為5×104km2，最大水深超過3 200 m[16]。

盆地總體構(gòu)造格局表現(xiàn)為“南北分帶、東西分塊”的基本特征(圖1)。所謂“南北分帶”，是指盆地從北到南可劃分為五個一級構(gòu)造單元，分別為北部坳陷帶、中央隆起帶、中央坳陷帶、南部隆起帶和南部坳陷帶[17-18]。這些一級構(gòu)造單元又可進(jìn)一步劃分出許多次級構(gòu)造單元，其中，北部坳陷帶主要包含崖北凹陷、崖南凹陷、松西凹陷和松東凹陷等次一級凹陷，中央隆起帶包括崖城凸起、松濤凸起、崖南低凸起、陵水低凸起和松南低凸起，中央坳陷帶中分布有樂東凹陷、陵水凹陷、北礁凹陷、松南凹陷、寶島凹陷和長昌凹陷，南部隆起帶由陵南低凸起和北礁凸起組成，南部坳陷帶包含華光凹陷和甘泉凹陷。“東西分塊”是指以陵水凹陷和松南凹陷之間的NW向斷裂帶為界將盆地劃分為東部伸展帶和西部伸展帶[19]。

盆地具有“下斷上坳”雙層結(jié)構(gòu)的被動大陸邊緣構(gòu)造層序樣式，即以T60地震界面(裂后不整合面)為界，可將盆地沉積劃分為上、下兩大構(gòu)造層：下構(gòu)造層為大的斷陷，斷裂十分發(fā)育，斷陷中包含諸多分割性強(qiáng)的次級構(gòu)造單元；上構(gòu)造層為統(tǒng)一坳陷，斷裂基本不發(fā)育。這些構(gòu)造特征反映瓊東南盆地在新生代經(jīng)歷了古近紀(jì)受張性斷裂控制的斷陷期和新近紀(jì)以來受熱沉降因素控制的坳陷期兩大構(gòu)造演化階段[19-21]。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)T70和T30地震界面，又可將盆地構(gòu)造演化細(xì)分為四個期次：斷陷幕(始新世—早漸新世)、斷坳幕(晚漸新世)、裂后熱沉降幕(中新世)和裂后加速沉降幕(上新世—第四紀(jì))[19]。

圖1 瓊東南盆地構(gòu)造單元劃分及LS33a鉆井位置Fig.1 Division of tectonic units and location of drilling LS33a in the Qiongdongnan basin

盆地基底由前新生代巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖組成，包括角閃巖、花崗閃長巖、花崗巖、安山玢巖、英安流紋巖、灰?guī)r和白云巖等[22-23]。盆地充填序列主要由新生界地層構(gòu)成，從下往上依次為始新統(tǒng)嶺頭組、下漸新統(tǒng)崖城組、上漸新統(tǒng)陵水組、下中新統(tǒng)三亞組、中中新統(tǒng)梅山組、上中新統(tǒng)黃流組、上新統(tǒng)鶯歌海組和第四系樂東組地層。自漸新世起，盆地逐漸接受海侵，向海相沉積環(huán)境演變，大致經(jīng)歷了海陸過渡→濱淺海→淺海→半深海的沉積環(huán)境演變[24-25]。

2 樣品與方法

LS33a鉆井位于瓊東南盆地深水區(qū)陵南低凸起北緣(圖1)，水深1 462.8 m，完鉆井深4 356 m，自上而下依次鉆遇樂東組、鶯歌海組、黃流組、梅山組、三亞組、陵水組和崖城組地層，各地層的巖性特征見圖2。

在2 120～4 345 m井深范圍內(nèi)取得巖屑樣品212個，取樣間距為3～20 m不等。化石樣品處理和鑒定依據(jù)中國海洋石油南海西部公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《有孔蟲化石分析及鑒定方法》(Q/HXJ 1037—95)和《鈣質(zhì)超微化石分析鑒定方法》(Q/HS 1003—2008)。

圖2 LS33a鉆井巖性柱狀圖Fig.2 Lithologic log of drilling LS33a

2.1 浮游有孔蟲化石分析

將洗油處理后的樣品置于60 ℃恒溫條件下烘干。稱取50.0 g干樣(樣品量少的取30.0 g)，置于1 000 mL燒杯中，加入適量清水煮沸2 h，期間不時攪拌以避免樣品因爆沸而溢濺。待樣品冷卻后，使用孔徑為0.063 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行簡單沖洗，收集篩上部分置于500 mL燒杯中，加入30 g NaHCO3和適量H2O后繼續(xù)煮沸2 h。之后，靜置24 h。此過程的目的是去除預(yù)處理后的殘留有機(jī)試劑，以及依靠Na2CO3冷卻時的結(jié)晶力打破樣品顆粒的分子間力，使有孔蟲殼體與沉積物顆粒分離開來[10]。然后，使用0.063 mm孔徑標(biāo)準(zhǔn)篩對靜置后的樣品進(jìn)行沖洗，將篩上部分置入500 mL燒杯中，加入濃度為10%的H2O2溶液浸泡24 h。浸泡完成后反復(fù)沖篩，將篩上部分在60 ℃下烘干。最后，將篩選出的0.125～0.25 mm、0.25～0.75 mm和>0.75 mm三個粒級樣品置于OLYMPUS SZ61型雙目顯微鏡下進(jìn)行鑒定和定量統(tǒng)計(jì)。若有孔蟲個體數(shù)目很多，統(tǒng)計(jì)量過大，則對樣品進(jìn)行1/2、1/4或1/8比例的縮分。每個樣品殼體統(tǒng)計(jì)數(shù)≥300枚。

2.2 鈣質(zhì)超微化石分析

采用傳統(tǒng)的簡易涂片法，用清潔干凈的牙簽取少許樣品置于載玻片上，加蒸餾水，用牙簽充分?jǐn)嚢韬螅瑢⒋至３练e物刮去，使細(xì)粒沉積物的懸浮液均勻分布在載玻片上，烤干后，用中性樹脂膠將大小為22 mm×22 mm的蓋玻片粘在載玻片上制成固定光學(xué)玻片。將制好的片子置于德國Leitz 廠生產(chǎn)的ⅡPOL-BK型偏光顯微鏡下放大1 250倍觀察鑒定，并估算各化石屬種的相對豐度(指各種類在每個視域中出現(xiàn)數(shù)量的平均值)。

2.3 年代地層劃分依據(jù)

鑒于LS33a鉆井所鉆取的是巖屑樣品，為避免可能存在的因巖屑掉塊而產(chǎn)生易位的影響，本文主要采用以化石末現(xiàn)事件為分帶依據(jù)的化石帶劃分方案。浮游有孔蟲生物帶劃分主要依據(jù)“新生代晚期鶯瓊盆地浮游有孔蟲生物地層帶”[11]，輔以參考“數(shù)字帶”[1-2]和“種名帶”[3](這兩種分帶大多以浮游有孔蟲的初現(xiàn)面作為依據(jù))。鈣質(zhì)超微化石帶采用“標(biāo)準(zhǔn)新生代鈣質(zhì)超微浮游生物地層帶”[4]分帶方案。化石事件年代的標(biāo)定依據(jù)“ODP184航次”[26]和“國際年代地層表(2012)”[27]等標(biāo)準(zhǔn)。

需要說明的是：限于取樣間距，標(biāo)定的化石末現(xiàn)事件的深度可能大于該化石末現(xiàn)的實(shí)際深度，因此，鉆井某一深度處的實(shí)際年齡可能大于化石末現(xiàn)事件標(biāo)定年齡。如：H.margaritae末現(xiàn)事件年齡為3.58 Ma，該末現(xiàn)事件在LS33a鉆井中被發(fā)現(xiàn)于2 555 m深處的樣品中，該樣品上部相鄰樣品深度為2 540 m，因而H.margaritae末現(xiàn)面實(shí)際上有可能處在2 540～2 555 m這一深度區(qū)間，因此，2 555 m這一深度處的實(shí)際年齡有可能大于3.58 Ma。

3 生物化石分帶

3.1 浮游有孔蟲化石分帶

根據(jù)浮游有孔蟲化石事件，自LS33a鉆井頂部至底部，共識別出21個化石帶和聯(lián)合化石帶(N22帶～P19帶，圖3)。在下文中，F(xiàn)O指初現(xiàn)面(First Occurrence)；LO指末現(xiàn)面(Last Occurrence)。

N22帶(未見頂，樣品深度區(qū)間為2 120～2 165 m，下同)

在本鉆井中未發(fā)現(xiàn)通常標(biāo)志N22帶頂界的FOGlobigerinacalida[1,3]。在鉆井最頂部(2 120 m)處樣品中發(fā)現(xiàn)有Neogloboquadrinahumerosa、Globigerinoidesextremus和Truncorotaliatruncatulinoides，前兩種化石的末現(xiàn)面依次出現(xiàn)在N22帶內(nèi)[11]，后一種化石的初現(xiàn)面往往標(biāo)志著N22帶的底界[1,3]。由此判斷，本鉆井2 120 m深處接近N22帶(未見頂)底界。

N21帶(2 180～2 315 m)

FOTruncorotaliatruncatulinoides往往標(biāo)志著N21帶頂界，年齡為2.00 Ma[28-29]。Truncorotaliatruncatulinoides在2 120～2 180 m層段內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)，排除了巖屑樣品掉塊易位的可能。因此，可將Truncorotaliatruncatulinoides初現(xiàn)的位置2 180 m深處作為N21帶頂界。

N20帶(2 330～2 540 m)

FOTruncorotaliatosaensis通常標(biāo)志N20帶頂界[1-3]，年齡為3.35 Ma[28-29]。在鶯瓊盆地生物地層研究中，常以LOSphaeroidinellopsisseminulina指代N20帶頂界，年齡為3.14 Ma[26]。LOSphaeroidinellopsisseminulina在本鉆井中見于2 330 m深處，由此判斷，該位置即為N20帶頂界。

N19帶(2 555～2 660 m)

鶯瓊盆地常以LOHirsutellamargaritae作為N19帶頂界標(biāo)志，年齡為3.58 Ma[28-29]。本鉆井在2 555 m深處記錄了Hirsutellamargaritae末現(xiàn)事件，在2 570 m和2 615 m深處分別記錄了通常出現(xiàn)在N19帶內(nèi)的Globoturborotalitanepenthes末現(xiàn)事件和Sphaeroidinellopsiskochi末現(xiàn)事件，年齡分別為4.20 Ma和4.53 Ma[28]。

N18～N16聯(lián)合帶(2 675～3 140 m)

未在本鉆井中發(fā)現(xiàn)在鶯瓊盆地具有普遍意義的LOGloborotaliamargaritaeprimitiva。LOGloboquadrinabaroemoenensis出現(xiàn)在鉆井2 675 m深處，年齡為5.54 Ma[11]，與Blow[1]提出的有孔蟲N18帶頂界標(biāo)志FOSphaeroidinellopsisdehiscens的年齡相同，可暫作為N18帶頂界標(biāo)志。

國際上，通常將FOGloborotaliatumida作為N17帶頂界標(biāo)志[1-3,30-31]。在鶯瓊盆地研究中，往往采用Menardellamenardii殼體由左旋變?yōu)橛倚臅r間作為N17帶頂界的輔助標(biāo)志[11,28,32]。在2 695～2 985 m層位內(nèi)，有孔蟲含量極低，溶蝕明顯，個別層位幾乎無完整殼體保存，無法識別上述生物事件，因此不能確定N17帶頂界位置。

迄今為止未在鶯瓊盆地發(fā)現(xiàn)具有普遍意義的N16帶頂界標(biāo)志，通常將N17帶和N16帶合并為一個聯(lián)合帶[11]。

綜上所述，由于缺乏可靠的標(biāo)志化石，無法確定N17帶和N16帶的頂界，故將N18帶、N17帶和N16帶合并起來作為一個聯(lián)合帶。

N15帶(3 150～3 180 m)

鶯瓊盆地22口鉆井資料研究表明，LOGloboquadrinadehiscens可作為N15帶頂界標(biāo)志[11]，ODP184航次測定年齡為9.80 Ma[26]，但該事件不具有全球?qū)Ρ刃裕热缭诘刂泻|部出現(xiàn)的年齡則為8.89 Ma[31]。LONeogloboquadrinacontinuosa也可作為N15帶頂界標(biāo)志，年齡為9.80 Ma[11]。LOGloboquadrinadehiscens和LONeogloboquadrinacontinuosa同時出現(xiàn)在本鉆井3 150 m深處，因此，可將該位置作為N15帶頂界。

N14帶(3 195～3 225 m)

在本鉆井3 195 m深處發(fā)現(xiàn)的LOParagloborotaliamayeri和LOParagloborotaliasiakensis均可作為N14帶頂界標(biāo)志[1,3]，年齡分別為10.49 Ma和10.46 Ma[28,31]。

N13帶(3 240～3 275 m)

LOCassigerinellachipolensis和LOGlobigerinoidessubquadratus可作為N13帶頂界的標(biāo)志，年齡分別為10.89 Ma和11.54 Ma[31,33]。在本鉆井中，Cassigerinellachipolensis含量很少，分布不連續(xù)，滅絕于3 457 m深處，不適宜作為N13帶頂界的判斷指標(biāo)，Globigerinoidessubquadratus分布連續(xù)，末現(xiàn)于3 240 m深處，因此可將N13帶頂界劃定在3 240 m深處。

N12帶(3 290 m)

LOFohsellafohsis.l.可作為N12帶頂界標(biāo)志，年齡為11.68 Ma[3,28-29]。在本鉆井3 290 m深處發(fā)現(xiàn)了LOFohsellafohsi和LOFohsellalobata，由此判斷N12帶頂界位于3 290 m深處。

N11帶(3 305～3 320 m)

在本鉆井3 305 m深處發(fā)現(xiàn)的LOFohsellaperipheroacuta通常被作為鶯瓊盆地浮游有孔蟲N11帶頂界標(biāo)志，年齡為13.42 Ma[11]。

N10帶(3 330 m)

在鶯瓊盆地，LOFohsellaperipheroronda可替代FOFohsellapraefohsi作為N10帶頂界標(biāo)志[11]，年齡為14.19 Ma[30-31]。該末現(xiàn)事件見于本鉆井3 330 m深處，指示了N10帶頂界。

N9帶(3 345～3 360 m)

通常將LOPraeorbulinaglomerosas.l.作為鶯瓊盆地浮游有孔蟲N9帶頂界標(biāo)志[11]，年齡為14.78 Ma[30-31]。在本鉆井3 345 m深處首次發(fā)現(xiàn)絕滅于N9帶頂界的Praeorbulinaglomerosacircularis、Praeorbulinaglomerosacurva和Praeorbulinaglomerosaglomerosa，因此，可將N9帶頂界劃定在3 345 m深處。

N8帶(3 380～3 410 m)

FOOrbulinaspp.通常標(biāo)志著N8帶頂界，年齡為15.16 Ma[28]，但該事件不適用于本鉆井。本鉆井在3 380 m深處記錄了LOGlobigerinatellainsueta和LOGlobigerinabirnageae，根據(jù)相關(guān)資料，后者更接近于N8帶頂界，可作為N8帶頂界的輔助標(biāo)志，年齡為15.16 Ma[11]。

圖3 LS33a鉆井浮游有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石分帶Fig.3 Fossil zoning of planktonic foraminifera and calcareous nannofossil from drilling LS33a

N7帶(3 425～3 451 m)

FOGlobigerinoidessicanus標(biāo)志著N7帶頂界[1]，年齡為16.39 Ma[30-31]。在鶯瓊盆地，LOCatapsydraxstainforthi通常作為上述指標(biāo)的替代，年齡為16.39 Ma[11]，該末現(xiàn)面在本鉆井中出現(xiàn)在3 425 m深處。

N6帶(3 457～3 475 m)

LOCatapsydraxdissimilis通常標(biāo)志N6帶的頂界[1-3]，年齡為17.30 Ma[28-29]。本鉆井在3 457 m深處記錄了LOCatapsydraxdissimilis和LOCatapsydraxunivcavus，后者年齡為l7.54 Ma[32]。上述事件表明本鉆井在3 457 m深處已經(jīng)進(jìn)入N6帶。

N5帶(3 490～3 532 m)

FOGlobigerinatellainsueta通常標(biāo)志N5帶頂界[1-3]，年齡為18.52 Ma[30-31]。在本鉆井中未發(fā)現(xiàn)該事件，但3 490 m深處可見接近N5帶頂界的LOGlobigerinoidesprimordius，年齡為19.62 Ma[3,32]。因此，暫將3 490 m深處作為N5帶頂界位置。

N4帶(3 547～3 748 m)

LOParagloborotaliakugleri通常標(biāo)志著N4帶的頂界[1-3]，年齡為21.50 Ma[28-29]。本鉆井在3 547 m深處見Paragloborotaliakugleri的最高產(chǎn)出面，表明N4帶頂界位于3 547 m深處。

N3/P22帶(3 757～3 841 m)

國際上普遍將FOParagloborotaliakugleri作為N3/P22帶頂界標(biāo)志，年齡為23.03 Ma[31]，但是該化石初現(xiàn)面在本鉆井中未能落實(shí)。本鉆井在3 757 m深處記錄的LO Globoquadrinatripartita可作為本區(qū)N4帶和N3帶的分界標(biāo)志，年齡為23.03 Ma。

P21b帶(3 844～3 931 m)

LOParagloborotaliaopima標(biāo)志P21帶頂界，年齡為26.71 Ma[30-31]。此處所指的Paragloborotaliaopima殼體長度應(yīng)大于0.38 mm，與Paragloborotalianana在殼體大小上有顯著區(qū)別，后者殼長一般小于0.25 mm[32]。本鉆井在3 844 m深處首次發(fā)現(xiàn)了典型的Paragloborotaliaopima，表明3 844 m深處即為P21帶頂界。

P21a～P20聯(lián)合帶(3 934～4 021 m)

LOChiloguembelinacubensis常作為P21b帶和P21a帶的分界線標(biāo)志[34]，此界線也是夏特階與呂珀?duì)栯A的分界，年齡為28.10 Ma[27]。本鉆井在3 934 m深處記錄了Chiloguembelinacubensis的最高產(chǎn)出面，標(biāo)志著P21a帶的頂界。FOGlobigerinaangulisuturalis標(biāo)志著P20帶頂界[1-2]，年齡為29.45 Ma[31]。限于樣品數(shù)量，在本鉆井中并未發(fā)現(xiàn)該化石初現(xiàn)事件。因此，將P21a帶與P20帶合并為一個聯(lián)合帶。

P19帶～?(4 033～4 345 m)

LOTurborotaliaampliapertura標(biāo)志著P19帶頂界[28,31]，年齡為30.22 Ma[30-31]。本鉆井在4 033 m深處記錄了該末現(xiàn)事件，表明P19帶頂界即位于該深度附近。由于4 033～4 345 m井段樣品稀少，無法找出具備地層意義的有孔蟲化石，因此將4 033～4 345 m層位劃定為P19帶～?。是否存在更老地層，有待進(jìn)一步研究。

3.2 鈣質(zhì)超微化石分帶

根據(jù)鈣質(zhì)超微化石事件，自LS33a鉆井頂部至底部，共識別出12個化石帶和聯(lián)合化石帶(NN19帶～NP24帶，圖3)。

NN19帶(未見頂，2 120～2 195 m)

LOPseudoemilianialacunosa標(biāo)志NN19帶的頂界，年齡為0.46 Ma[28-29]。在本鉆井最頂部(2 120 m)樣品中可見Pseudoemilianialacunosa，由此判斷，2 120 m深處已進(jìn)入NN19帶(未見頂)。

NN18帶(2 210～2 270 m)

在深度為2 210 m的樣品中見標(biāo)志NN18帶頂界的LODiscoasterbrouweri，年齡為1.95 Ma[28-29]。

NN17～NN16聯(lián)合帶(2 285～2 540 m)

LODiscoasterpentaradiatus標(biāo)志NN17帶頂界，年齡為2.52 Ma[28-29]。本鉆井在2 285 m深處見該化石末現(xiàn)面，因此可將NN17帶頂界標(biāo)定在2 285 m深處。由于未見標(biāo)志NN16帶頂界的LODiscoastersurculus，因此，暫將NN17帶和NN16帶作為一聯(lián)合帶，限定深度為2 285～2 540 m。

NN15～NN12聯(lián)合帶(2 555～2 635 m)

NN15帶頂界以出現(xiàn)在本鉆井2 555 m深處的 LOReticulofenestrapseudoumbilica為標(biāo)志，年齡為3.82 Ma[28-29]。標(biāo)志NN14～NN13聯(lián)合帶頂界的LOAmaurolithustricorniculatus[4]和標(biāo)志NN12帶頂界的LOCeratolithusacutus或LOCeratolithusarmatus[12]未出現(xiàn)在本鉆井中，因此，暫將2 555～2 635 m層位劃歸為NN15～NN12聯(lián)合帶。

NN11～NN10聯(lián)合帶(2 645～3 125 m)

LODiscoasterquinqueramus標(biāo)志NN11帶頂界，年齡為5.54 Ma[28-29]。在本鉆井中，LODiscoasterquinqueramus出現(xiàn)在2 645 m深處，表明該位置即為NN11帶的頂界。NN10帶頂界的標(biāo)志FODiscoasterquinqueramus不適用于本鉆井，原因是有孔蟲化石Discoasterquinqueramus分布不連續(xù)。因此，暫將NN11帶和NN10帶劃歸為一聯(lián)合帶，限定深度為2 645～3 125 m。

NN9～NN8聯(lián)合帶(3 140～3 195 m)

NN9帶頂界以LODiscoasterhamatus為標(biāo)志，年齡為9.40 Ma[28-29]。LODiscoasterhamatus在本鉆井中被發(fā)現(xiàn)于3 140 m深處。NN8帶頂界通常用FODiscoasterhamatus來標(biāo)定，考慮到巖屑樣品初現(xiàn)面的不可靠性，將NN9～NN8帶作為聯(lián)合帶更為合適，井深范圍為3 140～3 195 m。

NN7～NN6聯(lián)合帶(3 210～3 260 m)

NN7帶頂界通常以FOCatinastercoalitus作為標(biāo)志，年齡為10.79 Ma[28-29]。在鶯瓊盆地生物地層研究中，常以LODiscoasterkugleri作為NN7帶頂界標(biāo)志，年齡為11.52 Ma[28-29]。在本鉆井中，LODiscoasterkugleri見于3 210 m深處。NN6帶頂界的標(biāo)志FODiscoasterkugleri不適用于本鉆井，因此將3 210～3 260 m層位歸并為NN7～NN6聯(lián)合帶較為合適。

NN5帶(3 275～3 345 m)

LOSphenolithusheteromorphus標(biāo)志NN5帶頂界，年齡為13.57 Ma[28-29]。LOSphenolithusheteromorphus在本鉆井中被發(fā)現(xiàn)的位置3 275 m深處即為NN5帶的頂界。

NN4帶(3 360～3 445 m)

LOHelicosphaeraampliaperta標(biāo)志NN4帶頂界，年齡為15.60 Ma[28-29]。在本鉆井中，Helicosphaeraampliaperta絕滅于3 360 m深處，該位置即為NN4帶的頂界。

NN3～NN1聯(lián)合帶(3 451～3 784 m)

LOSphenolithusbelemnos標(biāo)志NN3帶頂界，年齡為18.30 Ma[28-29]。在本鉆井3 451 m深處見LOSphenolithusbelemnos。NN2帶頂界以LOTriquetorhabduluscarinatus作為標(biāo)志，在本鉆井中該末現(xiàn)面未被識別出來。NN1帶頂界以在巖屑樣品中位置不可靠的FODiscoasterdruggii為標(biāo)志[4]。鑒于上述情況，暫將3 451～3 784 m層位劃歸為NN3～NN1聯(lián)合帶。

NP25帶(3 790～3 904 m)

Dictyococcitesbisectus、Zygrhablithusbijugatus和Sphenolithusciperoensis這三種化石的末現(xiàn)常被作為NP25帶的頂界標(biāo)志，前兩者多見于高緯度地區(qū)，后者多見于低緯度地區(qū)[35]。在瓊東南盆地地層中，LOSphenolithusciperoensis分布最為廣泛[12]，年齡為24.43 Ma[27]。在本鉆井深度為3 790 m的樣品中見LOSphenolithusciperoensis，故將3 790 m深處作為NP25帶頂界。

NP24帶～?(3 913～4 345 m)

NP24帶頂界以LOSphenolithusdistentus為標(biāo)志，年齡為26.84 Ma[27]。在本鉆井3 913 m深處見Sphenolithusdistentus末現(xiàn)，可見已進(jìn)入NP24帶。井段下部化石稀少，也未見其他標(biāo)志化石，因此暫將3 913～4 345 m層位劃定為NP24帶～?，是否存在更老地層，有待綜合其他資料做出進(jìn)一步研究。

4 年代地層格架

4.1 年代地層界線

年代地層劃分主要依據(jù)生物化石帶的年代意義。通過生物化石帶(浮游有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石帶)與“國際年代地層表(2012)”[27]的對比，在LS33a鉆井層位內(nèi)限定出7條年代地層界線(圖4)。

(1) 更新統(tǒng)與上新統(tǒng)界線

在以往鶯瓊盆地生物地層研究中，往往將該界線置于卡拉布里雅階與杰拉階界線處，年齡為1.806 Ma[31]。根據(jù)“國際年代地層表(2012)”[27]，該界線位于杰拉階與皮亞琴察階界線處，年齡為2.588 Ma。化石帶研究結(jié)果表明，浮游有孔蟲N21帶年齡為2.00～3.14 Ma，對應(yīng)深度為2 180～2 330 m，鈣質(zhì)超微化石NN17帶頂界年齡為2.51 Ma，深度為2 285 m。可見，更新統(tǒng)與上新統(tǒng)界線在本鉆井中位于2 285～2 330 m深度之間，更接近于2 285 m深處。

(2) 上上新統(tǒng)與下上新統(tǒng)界線

該界線位于皮亞琴察階與贊克勒階分界處，年齡為3.60 Ma[27]。本鉆井在2 555 m深處記錄了分別代表N19帶頂界和NN15帶頂界的LOHirsutellamargaritae和LOReticulofenestrapseudoumbilica，年齡分別為3.58 Ma和3.82 Ma，兩者均接近于該界線的年齡。鑒于相鄰上部樣品深度為2 540 m，在2 540～2 555 m層位之間并未做化石分析，暫將上上新統(tǒng)與下上新統(tǒng)界線定于2 540～2 555 m深度之間。

(3) 上新統(tǒng)與中新統(tǒng)界線

該界線的年齡為5.333 Ma，位于贊克勒階與墨西拿階界線處[27]。本鉆井在2 675 m深處記錄了標(biāo)志N18帶頂界的LOGloboquadrinabaroemoenensis，年齡為5.54 Ma[28-29]，在2 645 m深處見標(biāo)志NN11帶頂界的LODiscoasterquinqueramus，年齡為5.54 Ma[28-29]。上述事件均可近似地作為該界線的劃分標(biāo)志，由于前一末現(xiàn)事件不具有普遍意義，因此，在本鉆井中以鈣質(zhì)超微化石事件作為基準(zhǔn)，上新統(tǒng)與中新統(tǒng)界線即位于NN11帶頂界處，即在2 635(上部樣品深度)～2 645 m深度之間。

(4) 上中新統(tǒng)與中中新統(tǒng)界線

“國際年代地層表(2012)”[27]提供的該界線的年齡為11.62 Ma[27]，位于托爾托納階與塞拉瓦萊階的界線處。Blow[1-2]與Bollietal.[3]將該界線置于N15帶頂界和NN9帶頂界。在本次研究中，這兩個界面的年齡分別被標(biāo)定為9.8 Ma和9.4 Ma，顯然與“國際年代地層表(2012)”[27]提供的年齡相去甚遠(yuǎn)，不予采用。

在鶯歌海盆地生物地層研究中，該地層界線往往被劃至N13帶頂界[11-12,14]和NN7帶頂界[12]。本鉆井在3 240 m和3 210 m深處分別記錄了標(biāo)志N13帶頂界的LOGlobigerinoidessubquadratus和標(biāo)志NN7帶頂界的LODiscoasterkugleri，兩者年齡分別為11.54 Ma[31,33]和11.52 Ma[28-29]。另外，在3 290 m深處記錄了LOFohsellas.l.(包括LOFohsellafoshi和LOFohsellalobata)，標(biāo)志著N12帶頂界，年齡為11.68 Ma[3,28-29]。因此，上中新統(tǒng)與中中新統(tǒng)界線應(yīng)位于3 240～3 290 m深度之間(N13帶內(nèi))，靠近3 290 m(N12帶頂界)的位置。

(5) 中中新統(tǒng)與下中新統(tǒng)界線

該界線年齡為15.97 Ma，位于蘭蓋階與波爾多階界線處[27]。本鉆井在3 380 m深處記錄了代表N8帶頂界的LOGlobigerinabirnageae，年齡為15.16 Ma，在3 425 m深處出現(xiàn)了N7帶的頂界標(biāo)志LOCatapsydraxstainforthi，年齡為16.39 Ma，在3 360 m深處見標(biāo)志NN4帶頂界的LOHelicosphaeraampliaperta，早前認(rèn)定年齡為15.87 Ma[36]，修訂后年齡為14.91 Ma[27]。由此可見，中中新統(tǒng)與下中新統(tǒng)的界線位于N8帶內(nèi)，即在3 380～3 425 m深度之間。

(6) 中新統(tǒng)與漸新統(tǒng)界線

該界線位于阿基坦階與夏特階界線處，年齡為23.03 Ma[27]。在本鉆井中未發(fā)現(xiàn)N3/P22帶頂界標(biāo)志FOParagloborotaliakugleri(年齡為23.03 Ma)，但可將3 757 m深處記錄的LODentoglobigerinatriparti-ta作為N3帶頂界標(biāo)志的替代指標(biāo)。根據(jù)鈣質(zhì)超微生物地層研究，該界線一般位于NN1帶和NP25帶之間，這一界線年齡(23.03 Ma)與在本鉆井3 790 m深處發(fā)現(xiàn)的LOSphenolithusciperoensis事件年齡(24.43 Ma)比較接近。綜上判斷，中新統(tǒng)與漸新統(tǒng)界線位于3 757～3 790 m深度之間，非常接近于3 757 m深處。

圖4 基于浮游有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石的LS33a鉆井綜合年代地層格架Fig.4 Comprehensive chronostratigraphic framework based on fossil zoning of planktonic foraminifera and calcareous nannofossil from drilling LS33a

(7) 上漸新統(tǒng)與下漸新統(tǒng)界線

本鉆井在3 934 m深處記錄的LOChiloguembelinacubensis可作為P21b帶與P21a帶的分界線[34]，也是夏特階與呂珀?duì)栯A的界線，年齡為28.10 Ma[27]。因此，上漸新統(tǒng)與下漸新統(tǒng)界線即位于3 934 m深處。

4.2 巖石地層時代

巖石地層的劃分主要是依據(jù)巖石特征(巖性巖相、結(jié)構(gòu)構(gòu)造或變質(zhì)程度等)。巖石地層本身并不具備年代意義，但可借助深度這一物理指標(biāo)與生物地層(包含年代信息)作對比從而獲得合理的年代標(biāo)定。基于這一原理，對研究區(qū)7個巖石地層單元(圖4)的時代歸屬進(jìn)行了厘定。

(1) 崖城組(4 345～3 931 m)

包括浮游有孔蟲更老化石帶(未確認(rèn))～P19帶和P20～P21a帶，鈣質(zhì)超微化石更老化石帶(未確認(rèn))～NP24帶大部分。崖城組三段(4 345～4 099 m)頂界位于P19帶上部，年齡遠(yuǎn)大于P19帶頂界年齡30.22 Ma，但小于漸新統(tǒng)底界年齡33.90 Ma；崖城組二段(4 099～4 007.5 m)頂界在P19帶頂界之上附近，年齡略小于30.22 Ma；崖城組頂界(3 931 m)與P21a帶和P21b帶的分界線(3 934 m)極為接近，即與呂珀?duì)栯A和夏特階的界線極為接近，年齡約為28.10 Ma。由上可知，崖城組對應(yīng)下漸新統(tǒng)呂珀?duì)栯A。

(2) 陵水組(3 931～3 672 m)

包括浮游有孔蟲P21b帶、N3/P22帶和N4帶下部，鈣質(zhì)超微化石NP24帶頂部、NP25帶和NN1～NN3聯(lián)合帶下部。陵水組三段(3 931～3 844 m)對應(yīng)P21b帶(3 934～3 844 m)，頂界年齡為26.71 Ma；陵水組二段(3 844～3 778 m)頂界位于NP25帶頂界(3 790 m)和N3/P22帶頂界(3 757 m)之間，因此其頂界年齡介于24.43～23.03 Ma之間；陵水組頂界位于N4帶中部和NN1～NN3聯(lián)合帶下部。綜上所述，陵水組屬于上漸新統(tǒng)夏特階至下中新統(tǒng)阿基坦階下部。

(3) 三亞組(3 672～3 373 m)

包括浮游有孔蟲N4帶中上部、N5帶、N6帶、N7帶、N8帶和N9帶底部，鈣質(zhì)超微化石NN1～NN3聯(lián)合帶中上部和NN4帶中下部。鑒于三亞組所在層位內(nèi)浮游有孔蟲化石分帶較鈣質(zhì)超微化石分帶更為細(xì)密，地層界線年齡的討論主要參考浮游有孔蟲化石帶年齡。三亞組二段(3 672～3 450 m)頂界與N6帶頂界(3 457 m)非常接近，由此推斷其年齡約為17.30 Ma；三亞組頂界(3 373 m)與N8帶頂界(3 380 m)十分接近，推斷其年齡接近于15.16 Ma。綜上可知，三亞組屬于下中新統(tǒng)阿基坦階中上部—波爾多階至中中新統(tǒng)蘭蓋階下部。

(4) 梅山組(3 373～3 152 m)

包括浮游有孔蟲N9帶中上部、N10帶、N11帶、N12帶、N13帶、N14帶和N15帶，鈣質(zhì)超微化石NN4帶頂部、NN5帶、NN6～NN7聯(lián)合帶和NN8～NN9聯(lián)合帶中下部。梅山組所在層位內(nèi)浮游有孔蟲化石分帶非常細(xì)密，將其年齡作為地層界線參考年齡較為可靠。梅山組二段頂界(3 331.5 m)與N10帶頂界(3 330 m)極為接近，可視為同一界線，年齡為14.19 Ma；梅山組頂界(3 152 m)與N15帶頂界(3 150 m)十分接近，年齡近似為9.80 Ma。由上可知，梅山組屬于中中新統(tǒng)蘭蓋階上部—塞拉瓦萊階至上中新統(tǒng)托爾托納階下部。

(5) 黃流組(3 152～2 692 m)

包括浮游有孔蟲N16～N18聯(lián)合帶，鈣質(zhì)超微化石NN8～NN9聯(lián)合帶頂部和NN10～NN11聯(lián)合帶中下部。黃流組二段(3 152～2 955.5 m)頂界位于N16～N18聯(lián)合帶中下部和NN8～NN9聯(lián)合帶中下部，年齡大于7.246 Ma；黃流組頂界(2 692 m)靠近N16～N18聯(lián)合帶頂界(2 675 m)，因此年齡略大于5.54 Ma。由上可知，黃流組歸屬上中新統(tǒng)托爾托納階中上部—墨西拿階頂部。

(6) 鶯歌海組(2 692～2 214.5 m)

包括浮游有孔蟲N16-N18聯(lián)合帶頂部、N19帶、N20帶、N21帶和N22帶底部，鈣質(zhì)超微化石NN10～NN11聯(lián)合帶頂部、NN12～NN15聯(lián)合帶、NN16～NN17聯(lián)合帶、NN18帶和NN19帶底部。鶯歌海組二段(2 692～2 466 m)頂界位于N20帶中部和NN16～NN17聯(lián)合帶中下部，年齡介于3.58～3.14 Ma之間；鶯歌海組頂界位于N22帶底部，年齡稍小于2.00 Ma，應(yīng)與下更新統(tǒng)杰拉階頂界年齡(1.806 Ma)接近。綜上，鶯歌海組歸屬中新統(tǒng)墨西拿階頂部、上新統(tǒng)贊克勒階—皮亞琴察階至下更新統(tǒng)杰拉階。

(7) 樂東組(2 214.5～2 120 m)

包括浮游有孔蟲N22帶中上部和鈣質(zhì)超微化石NN19帶中上部。樂東組三段底界與下更新統(tǒng)卡拉布里雅階底界位置相近，年齡為1.806 Ma。因此，樂東組對應(yīng)下更新統(tǒng)卡拉布里雅階底界之上的地層。

5 結(jié)論

(1) 自LS33a鉆井頂部至底部，識別出21個浮游有孔蟲化石帶和聯(lián)合帶，對應(yīng)于N22帶～P19帶，劃分出12個鈣質(zhì)超微化石帶和聯(lián)合帶，對應(yīng)于NN19帶～NP24帶。

(2) 結(jié)合“ODP184航次”大洋鉆探結(jié)果和“國際年代地層表(2012)”等資料，對識別出來的化石事件賦予了年齡意義，建立了LS33a鉆井標(biāo)準(zhǔn)的生物年代地層格架。在此基礎(chǔ)上，厘定了7條年代地層界線的位置：更新統(tǒng)與上新統(tǒng)界線在2 285～2 330 m深度之間，更接近于2 285 m深處；上上新統(tǒng)與下上新統(tǒng)界線位于2 540～2 555 m深度之間；上新統(tǒng)與中新統(tǒng)界線在2 635～2 645 m深度之間；上中新統(tǒng)與中中新統(tǒng)界線在3 240～3 290 m深度之間，靠近于3 290 m深處；中中新統(tǒng)與下中新統(tǒng)界線位于3 380～3 425 m深度之間；中新統(tǒng)與漸新統(tǒng)界線位于3 757～3 790 m深度之間，非常接近于3 757 m深處；上漸新統(tǒng)與下漸新統(tǒng)界線在3 934 m深處附近。

(3) 厘定了崖城組至樂東組巖石地層的時代歸屬，最終建立了研究區(qū)高分辨率綜合年代地層格架，該地層格架適用于南海北部深水區(qū)。崖城組對應(yīng)下漸新統(tǒng)呂珀?duì)栯A，陵水組對應(yīng)上漸新統(tǒng)夏特階至下中新統(tǒng)阿基坦階下部，三亞組對應(yīng)下中新統(tǒng)阿基坦階中上部—波爾多階至中中新統(tǒng)蘭蓋階下部，梅山組對應(yīng)中中新統(tǒng)蘭蓋階上部—塞拉瓦萊階至上中新統(tǒng)托爾托納階下部，黃流組對應(yīng)上中新統(tǒng)托爾托納階中上部—墨西拿階頂部，鶯歌海組對應(yīng)中新統(tǒng)墨西拿階頂部、上新統(tǒng)贊克勒階—皮亞琴察階至下更新統(tǒng)杰拉階，樂東組對應(yīng)下更新統(tǒng)卡拉布里雅階底界之上的地層。