南黃海北部坳陷新生代盆地形成機制分析

摘 要：結合盆地的沉積充填、構造演化及區域應力場特征，對南黃海盆地北部坳陷的結構特征和斷裂組合樣式等的研究，對南黃海盆地北部坳陷的成因機制進行了分析。南黃海新生代盆地具有被動裂陷的動力學特征，是在區域引張作用下形成的伸展斷陷盆地，區域應力場特征及基底性質是其最主要的控盆機制。

關鍵詞：南黃海盆地；盆地結構；構造演化；動力學特征

引言

南黃海晚白堊世-新生代盆地是中國東部大陸邊緣晚中生代-新生代裂陷盆地群的組成部分，其形成機制受控于中國東部晚中生代-新生代巖石圈動力學過程[1]，對盆地的成因和形成機制仍有著不同的觀點。文章從不同構造層次分析了南黃海北部中新生代盆地的伸展變形特征，并進一步探討了盆地的形成機制，認為板塊間的相互運動是南黃海新生代盆地形成的動力來源，地臺基底性質及區域應力場狀態是影響盆地形成機制的重要因素。

1 地質概況

南黃海盆地是在中國東部下揚子塊體前震旦紀變質巖基底之上，由古、中、新生界沉積地層疊置而成的一個大型疊合盆地[2]。文章研究區集中在南黃海北部海域的中新生代盆地（圖1），北部以千里巖隆起為界，南部以南黃海盆地中部隆起為界，總面積約5萬平方千米，整體結構為北斷南超。地層自下而上依次發育上泰州組、阜寧組、戴南組、三垛組、鹽城組及東臺組，總厚度達3000～10000m；缺失漸新統地層。

2 南黃海北部坳陷的結構特征

從地震剖面上（圖2）可以看出，盆地宏觀上具有斷坳結構特征；阜寧組以凹疊為主，同時也具有斷坳盆地結構特征；戴南組-三垛組層序具有明顯的楔狀層序結構，顯示盆地結構宏觀上表現為斷陷結構特征。

3 主要斷裂及活動特征

3.1 基底卷入型主干斷層

基底卷入型主干斷層為NE向走向，通常是由幾條產狀相近的斷層構成的斷裂帶，構成盆地的邊界和凹陷的邊界（圖3）。這類斷層在印支運動、燕山運動中主要表現為收縮構造變形，在晚白堊世-古近紀時期主要表現為伸展構造變形，這些斷層切割盆地基底和泰州組、阜寧組、戴南組和三垛組等沉積蓋層，向深部延伸在地臺基底頂面或結晶-變質基底巖系中拆離滑脫，其主滑脫面甚至可能達到中地殼層次中，在深層延伸收斂到主滑脫面上。

3.2 基底卷入型次級斷層

基底卷入型次級斷層以NE向、NEE向走向為主，主要發育在基底卷入型主干斷層上盤斷塊中，與主干斷層同向或反向傾斜，它們往往在相同地質背景下成片出現，但在不同構造部位的產狀特征有所差異。在凹陷邊界，主干基底斷層附近，基底卷入型次級斷層可以直接與主干斷層相交，在稍遠的構造部位，則形成產狀相近的多米諾式斷層組（圖3）。分析表明它們并不是泰州組、阜寧組沉積時期的生長斷層，而且部分斷層明顯被戴南組下伏不整合面覆蓋，反映這些斷層是在阜寧組沉積末吳堡運動中形成，后續的盆地演化過程中停止活動。基底卷入型次級斷層的形成，也反映出阜寧組沉積末，南黃海北部坳陷盆地結構開始了分化。

3.3 蓋層滑脫尖滅型斷層

蓋層滑脫尖滅型斷層在南黃海北部坳陷廣泛分布，主要呈NE向和NEE向-近EW向，這類斷層戴南組、三垛組沉積時期具有同生斷層特征，向下切割到泰州組、阜寧組泥巖地層中滑脫或尖滅，少量斷層可以切割到盆地基底。

4 南黃海北部坳陷演化特征

南黃海北部盆為一伸展裂谷盆地，受區域構造地質背景的控制，盆地演化經歷了斷坳湖盆發育、箕狀斷陷發育、坳陷萎縮三個階段（圖4）。

4.1 斷坳湖盆發育階段

K2t-E1f期是斷坳湖盆發育的興盛期；泰州組沉積時期，南黃海盆地北部坳陷是一個統一的湖盆，至阜寧組沉積時期，湖盆進一步擴大；阜寧組末發生的吳堡運動，形成凸起，阜寧組地層廣泛暴露地表，結束了廣湖沉積。

4.2箕狀斷陷發育階段

E2d-E2s箕狀斷陷發育期；始新世末的三垛運動，使盆地整體擠壓抬升，結束了南黃海盆地斷陷盆地的演化。整個漸新世南黃海盆地處于沉積間斷期，發生了“填平補齊”，三垛運動也為后期的凹陷盆地的發育提供了基礎。

4.3 坳陷萎縮階段

三垛事件使盆地遭受區域性夷平，伴隨著地殼整體均衡沉降，盆地再次接受沉積，此時大部分斷裂已經停止了活動，盆地進入坳陷階段。

5 南黃海北部坳陷成盆機制及動力特征

晚白堊世-古近世時期，古太平洋板塊持續對亞歐板塊作用，并且以速率不斷減小NW向俯沖于亞歐板塊之下，導致南黃海北部坳陷巖石圈上拱，發生引張作用，形成伸展引力場，由于南黃海地區地臺基底具有較厚的變質巖層，巖石圈在引張作用下以韌性伸展變形為主，發生“純剪切”。主干基底斷裂向深層直接與變質巖基底的拆離斷層連鎖在一起，地殼表層相對均勻發生形變，發育了泰州組、阜寧組時期的斷坳盆地。

古近世末-始新世，印度板塊向歐亞板塊高速俯沖，太平洋板塊向歐亞大陸俯沖，這種不對稱俯沖導致南黃海北部坳陷應力場發生調整，在南黃海盆地形成的斷層在泰州組、阜寧組泥巖為主的軟弱滑脫層尖滅，伸展變形變為非均勻，發育了戴南組、三垛組分隔性強烈的半地塹箕狀伸展盆地。

古近紀末-新近紀初，太平洋板塊重新俯沖于歐亞板塊之下[3]，印度板塊以NE-NNE方向向歐亞大陸俯沖，同時菲律賓板塊的形成和旋轉，板塊間的復雜運動導致了南黃海北部坳陷應力場的轉變，由原來的拉張應力轉變為近EW或NEE-SWW向的擠壓應力。

新近紀以來，南黃海北部坳陷結束了箕狀斷陷的發展歷史，進入了區域沉降坳陷型盆地的演化階段。

6 結束語

南黃海北部坳陷斷層分為基底卷入型主干斷層、基底卷入型次級斷層和蓋層滑脫尖滅型斷層等三種類型。

南黃海北部坳陷具有被動裂陷的動力特征，多板塊復雜的構造運動是其形成的動力源。受板塊運動的影響，不同地質時期，南黃海北部坳陷巖石圈伸展變形機制有所不同，整體上看，晚白堊世-古近世時期，南黃海北部坳陷發生純剪切均勻伸展變形，形成泰州組，阜寧組斷坳廣湖盆地；古近紀末-新近紀初，發生簡單剪切，伸展變形變為非均勻，發育了戴南組、三垛組分隔性強烈的半地塹箕狀伸展盆地。

參考文獻

[1]許薇齡.論南黃海區的兩個新生代盆地[J].海洋地質研究，1982，2（1）：66-77.

[2]李乃勝.黃海三大盆地的構造演化[J].海洋與湖沼，1995，26（4）：355-362.

[3]姚永堅，夏斌，馮志強，等.南黃海構造樣式的特征與含油氣性[J].地質論評，2004，50（6）：633-638.

作者簡介：鄒瑋（1980-），男，工程師，主要從事海洋油氣勘探研究工作。