塔斯曼海形成演化過程淺析

譙鵬志

（成都理工大學(xué)，四川 成都610059）

塔斯曼海是西南太平洋一個重要的邊緣海，是漸新世澳大利亞板塊與太平洋板塊的擴張作用使接合面分裂形成的小洋盆[1]，具特殊的大地構(gòu)造背景，其資源環(huán)境效應(yīng)也受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。因此，明確塔斯曼海與大陸邊緣的構(gòu)造演化關(guān)系，不僅對理解新生代塔斯曼海地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史意義重大，對該區(qū)域內(nèi)的油氣資源勘探開發(fā)也具有很大的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)單元

塔斯曼海是位于澳大利亞大陸東側(cè)的一個海洋盆地。塔斯曼海盆外形近似菱形[2]，其東北邊界為豪勛爵海隆，西北邊界為澳大利亞東部陸緣部分，新西蘭南島和麥夸里海嶺為其東南邊界，塔斯曼斷裂帶、塔斯曼海嶺、塔斯馬尼亞和巴斯海峽共同組成塔斯曼海的西南邊界。

塔斯曼海西北部的豪勛爵海隆包括其沿長軸方向延伸的四個平行的地質(zhì)單元[2,3]：豪勛爵海臺、中央裂谷區(qū)、西部裂谷區(qū)、以及丹皮爾海嶺和Monowai 海嶺。豪勛爵海臺位于豪勛爵海隆東部，東臨新喀里多尼亞盆地。它是由白堊紀裂谷中完整的前裂谷期基底巖石組成，上覆約幾百米厚的新生代硅質(zhì)物、碳酸鹽析出物以及白堊紀- 新生代火山巖的沉積層。基底表面的起伏變化標(biāo)志著其與菲爾維盆地、新喀里多尼亞盆地和東部的Aotea盆地的邊界。位于豪勛爵海臺以西的中央裂谷區(qū)，是由部分基底和斷陷盆地的沉積中心構(gòu)成，白堊紀至新生代裂谷期和裂谷期后沉積物多達4 千米。其下伏基底陸殼厚約20 千米。該區(qū)域包括北部的Faust 盆地和南部的Moore 盆地。位于中央裂谷區(qū)以西的西部裂谷區(qū)包含有大量斷陷盆地的沉積中心，沉積有厚達6 千米的白堊紀至新生代的裂谷期和裂谷期后沉積物。中央裂谷和西部裂谷區(qū)的沉積物厚度和水深一般向西逐漸增加。西部裂谷區(qū)包括北部的Capel 盆地和南部的Monowai 盆地。在豪勛爵海隆中部地區(qū)，中央裂谷區(qū)和西部裂谷區(qū)連成一個整體，被命名為高爾盆地。北部的丹皮爾海嶺和南部的Monowai 海嶺為豪勛爵海隆和塔斯曼海盆的分界線，同時也是陸殼和洋殼的分界線。丹皮爾海嶺的基底是由部分的二疊紀花崗巖所組成的。丹皮爾海嶺與西部裂谷區(qū)被兩個裂陷盆地隔開，分別為米德爾頓盆地和豪勛爵盆地，這些盆地均位于廣闊的陸殼或海陸過渡型地殼之上。

2 塔斯曼海構(gòu)造演化過程

研究過程中，利用Müller 所提供的全球近90Ma 的海洋地殼年齡數(shù)據(jù)，使用surfer 軟件還原塔斯曼海的開放歷史，并結(jié)合Gaina 制作的重力異常圖件[4,5]，還原了塔斯曼海的形成演化過程。研究得出塔斯曼海是晚白堊世（約84Ma）開始開放，并于始新世（約52Ma）停止開放并達到現(xiàn)今的海洋規(guī)模，塔斯曼海的形成演化過程可以分為五個階段：

圖1 塔斯曼海洋殼年齡演化示意圖

2.1 第一期陸內(nèi)裂谷階段

晚侏羅世- 早白堊世，由圖1a 可知，岡瓦納古陸東緣在90Ma 以前還未開始張開，此時的澳大利亞、南極洲和新西蘭還是一個完整的大陸。但此時的巖石圈已經(jīng)處于拉張狀態(tài)，大陸內(nèi)部廣泛發(fā)育斷陷盆地和走滑斷層，火山活動也非常活躍，這一階段形成的火山巖難以與基底進行區(qū)分。此時洋殼還未發(fā)育，塔斯曼海還未開始形成。

2.2 構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段

如圖1b、1c 所示，在84Ma-83Ma 期間，澳大利亞大陸和西蘭大陸之間開始發(fā)育裂谷，岡瓦納古陸進入分裂階段。這一階段由于受東西方向上的擠壓作用，發(fā)生了一期構(gòu)造反演。此時主要發(fā)育逆斷層和具有一定規(guī)模的褶皺，這也是豪勛爵海隆東部俯沖的最后一幕。這一階段裂谷內(nèi)充填大量的裂谷期沉積物。

2.3 第二期陸間裂谷階段

如圖1d 所示，在晚白堊世馬斯特里赫特期，塔斯曼海的洋中脊還在持續(xù)增長，澳大利亞大陸與西蘭大陸的裂谷繼續(xù)向北擴張。這一階段裂谷之間出現(xiàn)大洋地殼，塔斯曼海開始形成，澳大利亞板塊和西蘭板塊開始分離，這也標(biāo)志著岡瓦納古陸東南部進入到最后一期分裂。這一階段存在大量依附地形沉積填充物，沉積物的厚度大約在0-600 米，這一階段的沉積物被視為潛在的石油烴源巖，是可行的勘探目標(biāo)層。

2.4 熱沉降階段

如圖1e 所示，塔斯曼海在馬斯特里赫特期持續(xù)擴張，澳大利亞大陸與西蘭大陸之間的洋殼寬度也越來越大，但其擴張速率相較于第二次裂谷階段已經(jīng)大大降低，這時澳大利亞與南極洲分離的趨勢也越來越明顯，之間的裂谷由西向東陸續(xù)張開。這一階段主要以沉積作用為主，沉積厚度可達1500-1800 米，在一些相對較淺的海洋環(huán)境中有可能間斷恢復(fù)非海洋環(huán)境，沉積部分海綠石粉砂巖。這一部分被認為具有良好的儲層條件。

2.5 被動大陸邊緣階段

如圖1f 所示，塔斯曼海的洋中脊在約52Ma 停止擴張，該海域的邊緣也基本保持現(xiàn)狀到現(xiàn)今階段。這一階段盆地內(nèi)的陸源沉積物供給發(fā)生中斷，轉(zhuǎn)而開始沉積深海淤泥與粘土等物質(zhì)，這也為該區(qū)域形成了一個巨大的沉積蓋層，利于有機物質(zhì)的保存。

3 結(jié)論

綜上所述，塔斯曼海是晚白堊世（約84Ma）開始開放，并于始新世（約52Ma）停止開放并達到現(xiàn)今的海洋規(guī)模，塔斯曼海的形成演化過程可以分為五個階段，即：第一次陸內(nèi)裂谷階段、構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段、第二次陸間裂谷階段、熱沉降階段、被動陸緣階段。