南沙海槽—西北巴拉望構造特征及其意義

摘要：南沙海槽－西北巴拉望構造對認識南海成因與演化至關重要。綜合南海南緣地質地球物理資料分析認為：南沙海槽極薄地殼可能不是古南海的殘余，是夭折的擴張中心;南沙海槽存在擠壓逆沖作用，形成時間很晚，與南海擴張無關，是南海形成后擠壓的結果。南沙海槽擠壓作用與西北巴拉望Pagasa楔變形對比表明，南海南緣的擠壓作用停止時間東部早于西部;中、南巴拉望蛇綠巖來自其南部往北逆沖的產物，可能表明古南海由南往北俯沖。綜上認為南巴拉望蛇綠巖可能來自新特提斯洋殼，中巴拉望蛇綠巖來自古南海洋殼；不同時期洋殼俯沖殘余最終被逆沖至島弧系之上；巴拉望蛇綠巖是長期由南往北逆沖的結果，最后就位時間可能是中晚中新世。

關鍵詞：南海南緣；南沙海槽逆沖構造；古南海；巴拉望蛇綠巖

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220343

中圖分類號：P548

文獻標志碼：A

收稿日期：20231215

作者簡介：李學杰（1964—），男，教授級高工，博士，主要從事海洋基礎地質調查與研究工作，E-mail： xuejieli@yeah.net

基金項目：中國地質調查局項目（DD20160138，GZH201300502，DD20190378）；南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項（GML2019ZD0207）

Supported by the Project of China Geological Survey （DD20160138，GZH201300502，DD20190378） and the Key Special Project for Introduced Talents Team of Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory （Guangzhou） （GML2019ZD0207）

Tectonic Characteristics of Nansha TroughNorthwest Palawan and Its Significance

Li Xuejie，Wang Jun，Wang Zhe，Yao Yongjian，Zhu Song

Guangzhou Marine Geological Survey/Key Laboratory of Marine Mineral Resources， MNR，Guangzhou 511400， China

Abstract： The tectonics of the Nansha troughNorthwest Palawan is important for understanding the origin and evolution of the South China Sea （SCS）. Based on the analysis of geological and geophysical data in the southern margin of SCS， we suggest that the very thin crust of the Nansha trough may not be the remnant of the Proto South China Sea （PSCS）， but may be an abandoned spreading center. As a result of a compressional event after the formation of the SCS， the thrusting structures developed very late on the Nansha trough and were not related to the opening of the SCS. The comparison between the extrusion of the Nansha trough and the Pagasa wedge in Northwest Palawan shows that the time of compressional termination in the east is earlier than in the west in the southern margin of the SCS. The ophiolite in South and Central Palawan was the product of its southern northward thrusting， indicating that the PSCS may subduct from south to north. It is suggested that the Southern Palawan ophiolite may derive from the oceanic crust of Neo-Tethys and the Central Palawan ophiolite may come from the PSCS. The subducted remnants of oceanic crust in different periods were finally overthrusted onto the island arc system. The Palawan ophiolite is the result of a long-term thrusting from south to north， and the time of the final emplacement may be the Middle-Late Miocene.

Key words： Southern margin of South China Sea; Nansha trough thrust structure; Proto South China Sea; Palawan ophiolite

0 引言

南海作為西太平洋的邊緣海，受到多種構造應力場的作用，新生代經歷復雜的構造演化，改變了周邊構造環境，使得其成因的認識難度增大。近幾十年來，南海持續受到多方關注，進行了大量的基礎地質調查與研究，包括1∶100萬海洋區域地質調查和各種資源調查[1]，以及3輪大洋鉆探（ODP-IODP） [2]。2010年開始，國家自然科學基金委資助“南海深海過程演變”重大研究計劃，以多學科、多視角對南海深海過程及其演變進行研究，取得世界矚目的成果，但南海的形成與演化至今仍存在很大的爭議[3]。

南海南緣中南海海槽—西北巴拉望構造對于南海成因至關重要。南海影響最廣的成因模型擠出模型[45]和古南海俯沖拖曳模型[67]對南海南緣有截然不同的認識。李學杰等[8]提出南海成因“弧后擴張—左旋剪切”新認識，南海南緣構造特征是支撐的關鍵。

南海張開過程中南海南緣南沙—禮樂地塊裂離華南大陸往南漂移，其俯沖消亡洋殼邊界一直存在爭議。國內外學者進行了大量研究[913]，但觀點不一，差異很大[14]。Haile[15]最早提出南沙海槽存在俯沖作用；Hamilton[16]認為南沙海槽是新近紀俯沖的海溝；Hinz等[17]認為海域褶皺逆沖帶是陸—陸碰撞的反映，推測區域性擠壓導致主逆沖作用持續至今。這種觀點已被一些學者所接受[1820]。通常認為南沙海槽是古南海洋殼俯沖的海溝，洋殼于古近紀—中新世早期往東南俯沖于巴拉望和北婆羅洲之下[1314，21]，這也導致南海洋殼擴張的停止[22]，并形成沙巴的Crocker群沉積出現變形和隆升，得到巴拉望蛇綠巖與沙巴蛇綠巖可對比的支持[12]。另一種觀點認為，南沙海槽不是古俯沖帶，而與巴拉望類似，為仰沖楔狀推覆體的前緣，南沙海槽下伏的是陸殼[17，2324]。Hall[25]認為古南海位于巴拉望南側，南沙海槽—西北巴拉望是沉積物供給饑餓型前陸海槽，沒有證據表明有海溝橫穿整個西北巴拉望大陸架[13，26]。Hall[27]認為西北婆羅洲—巴拉望地區沒有板塊匯聚，新生代大部分變形是拉伸幕，而非擠壓的結果。一些學者將海域褶皺逆沖解釋為重力滑塌[12]，類似于尼日爾三角洲的深水褶皺逆沖帶[28]。Hesse等[29]展示褶皺帶外側收縮量，不完全與區域拉伸量匹配，必然有構造縮短成份，且往北增大，認為是重力變形與區域擠壓的結合[3031]。

總之，對南沙海槽的成因有截然不同的認識，既有古俯沖帶觀點，也有仰沖推覆觀點，還有非構造擠壓的重力滑塌觀點。此外，南沙海槽的地殼性質是否存在洋殼殘余也是爭論的要點。俯沖觀點通常認為是古南海俯沖消亡的殘留洋殼[7]，逆沖推覆觀點及重力滑塌觀點認為南沙海槽下伏的是陸殼[17]。姚伯初[32]、蘇達權等[33]通過地震剖面及重磁震聯合反演認為南沙海槽西南段為洋殼，東北段為陸殼。本文試圖通過對南海海槽西北巴拉望海域及相鄰島嶼地質地球物理數據揭示該地區的地質構造特征，為認識南海成因及其演化提供約束。

1 區域地質背景

南海南緣涵蓋南海海盆以南的南沙海域以及婆羅洲（加里曼丹島）、巴拉望等島嶼（圖1）。巴拉望以南為蘇祿海和蘇拉威西海，東面隔菲律賓群島與西菲律賓海相望。在新生代演化過程，南海南緣形成極為復雜的構造，許多問題尚沒有答案，長期以來成為地質構造研究的熱點。

南沙海槽位于南海西南部西沙海域與婆羅洲之間，呈北東走向，長約400 km，水深通常大于2 800 m，南起廷賈斷裂，北至巴拉巴克斷裂，再往東北水深急劇變淺，又稱西北巴拉望海槽，但缺乏明顯的海槽地形（圖1）。

巴拉望以南為蘇祿海和蘇拉威西海。蘇祿海以卡加延脊為界可分為水深差異很大的西北蘇祿海和東南蘇祿海，兩者的地殼性質明顯不同。西北蘇祿海與南沙海域一樣為減薄的陸殼，地球物理資料與深海鉆探表明，西北蘇祿海盆新近紀沉積厚度為0.5～3.5 s（雙程走時）[34]。西北蘇祿海盆曾被看作沙巴－巴拉望造山帶的東延，或婆羅洲－蘇祿碰撞帶的一部分[35]。東南蘇祿海盆沉積厚度為1.0～2.0 s，ODP資料揭示，蘇祿海形成于20～15 Ma的海底擴張，基底之上最老沉積為晚中新世放射蟲紅泥，其下伏250 m厚的酸性火山碎屑凝灰巖，再往下是枕狀熔巖和輝綠巖[36]。

東南蘇祿海磁異常與卡加延脊不平行，最老磁條帶難以識別[3738]，且大部分洋殼已沿內格羅斯海溝和蘇祿海溝俯沖消亡于蘇祿脊和菲律賓群島之下，因此東南蘇祿海的形成時間和成因均存在較大爭議。

蘇祿海以南的蘇拉威西海，Weissel[39]在該海盆中識別出20、19和18號磁條帶，走向北東，年齡為47～ 42 Ma，屬始新世洋殼。Lee等[40]對該海盆磁條帶的識別結果不同，認為其時代屬晚白堊世—早第三紀（76～62 Ma）。

Hall[41]認為，40～31 Ma期間，菲律賓海順時針旋轉并向北運動，當時的西菲律賓海盆擴張脊往西延至蘇拉威西海，因此蘇拉威西海可能是西菲律賓海的一部分。但姚伯初等[34]根據區域地質資料分析，認為蘇拉威西群島和蘇祿群島地質時期曾為同一火山弧，中始新世分離為蘇祿弧和蘇拉威西弧，其間擴張為蘇拉威西海盆，因此海盆為弧間盆地。

蘇拉威西東南的馬古魯海峽曾擁有寬廣的洋殼，現分別往東西俯沖于哈馬黑拉島弧和桑義赫弧之下，形成反U形雙向俯沖帶，洋殼消亡，形成弧—弧碰撞。

南海東緣的菲律賓活動帶為近南北向的大型走滑斷裂帶，其東側菲律賓海板塊是新生代海底擴張的產物，在形成過程中不斷往北運動就位。古地磁研究表明菲律賓海板塊始新世以來往北運動近20°（約2 000 km）[4244]。

2 南海南部地球物理場特征

重、磁異常特征可以為深部地質構造特征提供豐富的信息。利用我們歷年對南海進行的大量船測數據，補充收集全球衛星重力異常和磁異常數據，通過反演可揭示南海南部及其鄰區的深部地質構造特征。

南沙海槽具明顯的重力低特征，空間重力異常主體為-50～-20 m Gal，其西南終止于廷賈線，往東北延伸至美濟礁斷裂，地形上南沙海槽東北方向大致終止于巴拉巴克斷裂，地形與重力異常特征兩者在南沙海槽北延部分明顯不同（圖2）。南沙海槽南側的西北婆羅洲陸架有一帶狀重力高，gt;50 mGal，與南沙海槽平行。

西北巴拉望海域，西南端巴拉巴克斷裂與美濟礁斷裂之間存在重力低，而美濟礁東北缺乏低重力異常。但巴拉望東南，西北蘇祿海存在明顯的重力低特征，主體為-40～ -10 mGal，與西沙海槽相當；其東南的卡加延脊重力高，為50～100 mGal，局部更高，與西北婆羅洲陸架相當。

卡加延脊對應的磁異常以低值為主，通常lt;-50 nT，與之相當的低磁異常出現在其南側的蘇祿群島（圖3），推測兩者可能存在相似性，并與增生楔有關。卡加延脊南部的西北蘇祿海有明顯的磁異常高值區，推測為裂谷基底的侵入巖漿巖。

重磁反演的結晶地殼厚度顯示，南沙海域總體厚度比正常陸殼小（圖4），一般為14～20 km，屬于減薄的陸殼[16]，這是南海演化過程中陸緣張裂地殼減薄的結果。南沙海槽南段及其南側的增生楔下出現厚度很小的區域，厚度為8～12 km，局部lt;8 m，接近正常洋殼厚度，且厚度最小位置不在南沙海槽的最深處，而是在偏南側處于增生楔之下。

南沙海域可見多條NE向地殼減薄帶，結晶地殼厚度為13～16 km，與南沙海槽及西南次海盆擴張中心大致平行，南沙海槽可以看作這些減薄帶中深度最大的一條（圖4）。

3 南沙海槽西北巴拉望構造變形特征

盡管不少學者將南沙海槽—西北巴拉望看作南海南緣往南俯沖的邊界[1920]，但不論地形還是重磁圖例下同。

特征，南沙海槽往東北無法延伸至西北巴拉望海域，而巴拉望島地質具親華南的特征，也揭示其來自其北側的亞洲大陸。這里通過不同位置的地震剖面揭示其構造變形特征。

3.1 南沙海槽構造特征

從地震剖面（圖5）看，南沙海槽東南緣存在明顯的逆沖作用，其逆沖時間很新，逆沖推覆面大致相當于T3不整合面，即中—晚中新世分界，與國外的SCSU不整合面（南海不整合）[45]或MMU不整合面（中中新世不整合）[17]相當。推覆面存在穿時現象，由東南往西北變新（圖5）。這表明南沙海槽東南緣的逆沖是在南海擴張停止后才開始發育的，與南海擴張無關。而且逆沖構造面之下地層沒有明顯擠壓變形，主要發育正斷層（圖5—7），表明中中新世之前沒有出現大規模擠壓和俯沖，而以拉伸構造為主，為同裂谷構造。此外，南沙海槽逆沖推覆構造由東南往北西明顯不同（圖5—7），東南部褶皺緊密，傾角較陡[47]，往北西逐漸平緩，與俯沖帶構造不同。因此，南沙海槽不可能是古南海的俯沖前緣，是后期逆沖的產物。

南沙海槽東北端（圖8）頂部沒有逆沖擠壓，而在中部出現雜亂反射[13]，特征與西北巴拉望相似，逆沖擠壓作用未持續至現在。

3.2 西北巴拉望構造特征

西北巴拉望地震剖面（圖9）揭示，從陸坡至深海區主要發育鏟狀斷層和半地塹等拉張構造，無明顯的匯聚特征。陸架區三維地震剖面（圖10）顯示，白堊紀基底之上發育始新世半地塹同裂谷沉積，巴

剖面位置見圖1。據文獻[12]修編。 TWT.雙程走時。

剖面位置見圖1。

剖面位置見圖1。據文獻[46]修編。

剖面位置見圖1。據文獻[13]修編。

剖面位置見圖1。

拉望陸地同期沉積Panas組濁積巖。海域Panas組之上不整合覆蓋晚漸新世－早中新世Nido灰巖，北巴拉望陸地同期為St. Paul灰巖。Nido灰巖之上為Pagasa組，鉆井揭示其為泥巖、頁巖、粉砂巖、砂巖偶夾礫巖沉積組合，與陸地Isugod組相當[49]。

該區Pagasa組出現明顯變形，呈雜亂不連續反射，發育大量傾向南的低角度逆沖斷層，形成逆沖疊瓦狀構造（圖10），稱為Pagasa楔狀構造。該楔體最大厚度超過2 500 m，逆沖前緣往北西方向，至西北外陸架，逆沖褶皺變形消失，Pagasa組反射趨于平靜，因此是由東南往西北擠壓逆沖的產物[14]。

Pagasa楔頂部不整合上覆為變形的晚中新世－更新世淺海相碎屑沉積和碳酸鹽巖，與陸地地層Alphonso ⅩⅢ組和Iwahig組相當[14]。上下界面很好地限定了Pagasa楔的變形時間，即晚于Nido灰巖，早于披蓋層形成時間。

4 中、南巴拉望蛇綠巖

西北巴拉望與禮樂灘之間沒有明顯的構造邊界，巴拉望－民都洛與南沙屬同一地塊，地殼性質均為減薄的陸殼。巴拉望島呈北東向展布，長約600 km，寬約50 km，可分為南北兩個地質構造單元（圖1）。前人[5051]認為中、南巴拉望蛇綠巖是俯沖洋殼的殘余，被后期逆沖的結果；北巴拉望地塊MMU. 中中新世不整合。圖b據文獻[48]修編。

由大陸成因沉積物和變質巖組成[52]，兩者間的構造邊界仍有爭議，通常以烏魯根斷裂為界。

中、南巴拉望主要由白堊紀—始新世蛇綠巖體（稱為巴拉望蛇綠巖）和混雜巖組成[50]。巴拉望蛇綠巖體分析表明，晚白堊世至始新世洋殼形成于巴拉望南側，由南往北逆沖推覆的結果。

最近對巴拉望中部和南部蛇綠巖中火山巖的詳細研究[53]認為，兩者的巖石學、地球化學特征、形成時代和成因類型明顯不同，將巴拉望蛇綠巖分為中巴拉望蛇綠巖（CPO）和南巴拉望蛇綠巖（SPO）（圖11）。

4.1 南巴拉望蛇綠巖

南巴拉望蛇綠巖體，從奎松（Quezon）的馬拉特高（Malatgao）至巴塔拉薩（Bataraza）的庫蘭丹（Culandanum）（圖11），主要由地幔方輝橄欖巖、含純橄欖巖、輝石巖巖墻、中細粒層狀輝長巖、枕狀和塊狀熔巖、凝灰巖和燧石組成，位于始新世Panas組濁積巖之上[14，53]。

南巴拉望蛇綠巖典型火山巖包括堿性玄武巖、似高鈮（Nb）玄武巖及玻古安山巖系列火山巖[53]。根據南巴拉望蛇綠巖中所含超微化石組合特征，時代確定為早白堊世阿普第期至阿爾必期[54]。Dycoco等[55]對其中橄欖石輝長巖和正長巖樣品中的鋯石進行UPb測年，平均年齡分別為（100.73±1.07）Ma和（102.97±1.07）Ma，與超微化石年齡吻合，屬早白堊世晚期。

4.2 中巴拉望蛇綠巖

中巴拉望蛇綠巖，從普林塞薩港（Puerto Princesa）地區的烏魯根灣延伸至納拉（Narra）的卡拉塔加斯（Calategas）（圖11）。其主要成分為方輝橄欖巖夾純橄欖巖透鏡體、侵入輝綠巖和輝石巖類巖墻、中－粗粒層狀枕狀和塊狀熔巖夾燧石和泥巖，其變質基底角閃巖、石榴石角閃巖、綠片巖和藍晶石片巖代表中巴拉望蛇綠巖等。

中巴拉望蛇綠巖露頭構成較完整的蛇綠巖序列，其巖性表現出不同的地球化學特征，構造環境從據文獻[53]修編。

洋中脊（MOR）到俯沖帶上板塊（SSZ） [56]。對中巴拉望蛇綠巖中火山巖地球化學特征研究[53]認為，這些火山巖具有類似弧后盆地玄武巖（BABB）特征，是虧損MORB地幔部分熔融的產物。其中角閃巖、石榴石角閃巖中角閃石和白云母40Ar39Ar年齡為（34.2±0.6）Ma[56]，斜長花崗巖UPb鋯石年齡為（35～34）Ma[53，56]。最近Dycoco等[55]提供207Pb校正的斜長花崗巖UPb鋯石平均年齡為（40.01±0.54）Ma，因此中巴拉望蛇綠巖應形成于晚始新世弧后盆地。

5 討論

5.1 南沙海槽—西北巴拉望構造特征

北巴拉望塊體被認為具親華南大陸特征，與禮樂之間屬同一地塊，是南海擴張過程中裂離華南大陸，這已從各種地質與地球物理特征得到證實。西北巴拉望海域地震揭示不存在古俯沖帶[29]。因此，將南沙海槽—西北巴拉望海域看作南海南緣的俯沖消亡邊界[1920]，顯然不合適。同樣，古南海俯沖消亡的位置必然在北巴拉望的東南側，殘余洋殼仰沖至南巴拉望之上[57]。不論是地形地貌、重磁異常特征，還是地質構造特征，南沙海槽往東北無法延至西北巴拉望海域，巴拉巴克斷裂和美濟礁斷裂的走滑作用對兩者起到應力的調節作用。因此，將南沙海槽—西北巴拉望海域整體作為南海南緣逆沖邊界是不合適的。

南沙海槽地殼明顯減薄，西南端地殼極薄，與正常洋殼相當，前人推測可能屬古南海的殘余[7，32]。南沙地塊整體為減薄的陸殼，其上發育一系列與西南海盆擴張中心平行的減薄帶，南沙海槽是最深的一條（圖4）。這一系列深的減薄帶可能與西南海盆擴張有關，很可能是擴張前裂谷發育的結果。

從地震剖面來看，地殼減薄帶大致對應于基底裂谷帶，南沙海槽下部地層主要發育鏟狀斷層和半地塹等拉張構造[57]，顯然不具俯沖構造特征，不可能代表古俯沖帶位置[29]。因此，南沙海槽極薄地殼不應是古南海俯沖消亡的殘余，而可能是新生代發育最深的裂谷，其西南段地殼厚度與洋殼相當，可看作夭折的擴張中心。

5.2 南沙海槽東南緣與西北巴拉望海域變形對比

地震剖面揭示，南沙海槽的逆沖推覆作用出現在T3或MMU之后[45]，至今仍在活動，南沙地塊與婆羅洲之間現在仍處于擠壓狀態，表明南沙海槽的逆沖擠壓與南海擴張無關，是擴張停止后擠壓的結果。南沙海槽不是古南海俯沖消亡的縫合線，這表明南海擴張時古南海的俯沖消亡應在其南側。盧帕爾線白堊紀蛇綠巖可能是古南海消亡的縫合線，但與南海擴張無關，因為被認為是俯沖增生楔的Rajang群深海沉積，在始新世約37 Ma已隆升，表明南海擴張前曾母地塊與北婆羅洲已經碰撞。廷賈線東北地塊（塊體）被認為是古南海俯沖增生楔的Crocker群深水沉積，時代從晚始新世至早中新世[58]，與南海擴張時間吻合。

西北巴拉望海域的擠壓，形成Pagasa楔，介于晚漸新世－早中新世Nido灰巖與早中新世Tabon灰巖之間，Nido灰巖和Tabon灰巖可以對楔體的形成年齡提供較好的約束。Nido灰巖的頂部和Tabon灰巖的底部將楔體的發育限定在18～7 Ma之間。AboaboA1井，Tabon灰巖的底部直接位于楔形上，其年代約9 Ma[21]，Tabon灰巖為楔體變形結束的年齡提供更合理的約束（9 Ma）[21，49]。因此，Pagasa楔是南海擴張即將停止和停止后擠壓的結果，即南海南部的南沙地塊與其南部地塊（卡加延脊？）的碰撞導致南海擴張停止，并在停止擴張后的相當長時間持續擠壓，形成Pagasa楔。

兩者變形特征表明，東部變形結束時間較早，9 Ma以后擠壓作用停止，隨后出現張性特征，發育正斷層，而西部的南沙海槽至今仍處于活動中。這表明不僅南海擴張是從東往西，南海南緣碰撞導致擴張停止以及停止后的擠壓作用也可能從東往西。其間巴拉巴克斷裂和美濟礁斷裂起到應力調節作用。東段擠壓作用停止可能與南海板片往東沿馬尼拉海溝俯沖于菲律賓群島之下有關。

5.3 南海南緣巴拉望蛇綠巖成因

巴拉望蛇綠巖的構造成因尚有較大爭議，有多種不同的解釋，有認為屬卡加延脊弧前盆地[59]或弧后盆地（古南海）的一部分[60]，也有認為是俯沖過程圈閉于卡加延脊弧前的年輕洋殼巖石圈[56]。因中、南巴拉望蛇綠巖特征與形成時代不同，一種觀點認為兩者來自不同的洋殼[23，57]，另一觀點認為兩者代表存在于白堊紀始新世的單一洋殼巖石圈[55]。

Liu等[59]提出的雙板塊模型，認為巴拉望和西北蘇祿海基底的蛇綠巖，以及三寶顏發現的蛇綠巖，都是古蘇祿海的殘余。古蘇祿海是白堊紀始新世洋殼巖石圈，位于古南海的南測。古南海往南俯沖于古蘇祿海之下，形成卡加延洋脊和東南蘇祿海盆，蛇綠巖就位于晚始新世早漸新世。這似乎可以解釋不同時代的蛇綠巖并置現象，但其中不合理的推測太多。該模型要求巴拉望以南存在兩個時代不同的洋殼，北部緊鄰巴拉望島的是白堊紀的古南海，南部為始新世的古蘇祿海。晚始新世早漸新世，古南海洋殼俯沖于古蘇祿海洋殼之下，同時其南側擴張形成現在的蘇祿海洋殼，該機制極不合理。

鑒于上述雙板塊模型的不合理性，Dycoco等[55]更趨向于支持單一洋殼巖石圈模型，將中、南巴拉望始新世和白堊紀蛇綠巖看作同一洋殼的產物，認為中、南巴拉望蛇綠巖可能代表白堊紀古南海內的始新世弧后盆地。印澳板塊往北俯沖于古南海洋殼之下，導致洋內擴張形成弧后盆地。這種洋—洋俯沖以及洋殼內再擴張形成弧后盆地的機制，顯然與常理不符。

Gibaga等[53]對中、南巴拉望蛇綠巖中巖漿巖地球化學和同位素特征進行詳細研究認為，兩者不僅年齡不同，其地球化學特征也明顯有別。中巴拉望蛇綠巖中

火山巖具有弧后盆地玄武巖地球化學特征，是虧損MORB地幔部分熔融而成；南巴拉望蛇綠巖熔巖表現為地球化學大幅度的變化；這進一步支持了巴拉望島存在兩種蛇綠巖。中巴拉望蛇綠巖代表晚始新世古南海俯沖的弧后盆地的碎片，而南巴拉望蛇綠巖代表早白堊世俯沖地質體的殘余。

白堊紀—始新世蛇綠巖不僅出現在婆羅洲北部和中、南巴拉望，而且在巴拉望東北—東部多地出露。民都洛島中央山脈出露3條蛇綠巖帶：白堊紀Mangyan、始新世的Lubang-Puerto Galera和中漸新世Amnay蛇綠巖體[52]。班乃島的安蒂克山脈出露晚白堊世安蒂克蛇綠巖，與民都洛晚白堊世的Puerto Galera蛇綠巖可對比[61]。因此，晚白堊世—始新世蛇綠巖不僅從婆羅洲東北的沙巴延伸至中、南巴拉望[12，50]，而且延伸至巴拉望東北的民都洛和班乃島，橫跨整個南海南緣。

南巴拉望蛇綠巖與中巴拉望蛇綠巖不僅年代不同，成分也明顯有別。南巴拉望蛇綠巖中典型火山巖包括堿性玄武巖、似高鈮玄武巖及玻古安山巖系列火山巖等，而中巴拉望蛇綠巖中火山巖具有類似弧后盆地玄武巖（BABB）特征[53]。中巴拉望蛇綠巖在增生階段（漸新世）以傾向南變形為主[49]，表明洋殼很可能是由南往北俯沖。因此，我們更趨向于認為兩者來自不同洋殼，但與Liu等[59]不同，我們認為南巴拉望蛇綠巖來自新特提斯洋殼，中巴拉望蛇綠巖來自古南海洋殼。不同時期洋殼俯沖殘余最終被逆沖至島弧系之上。

中、南巴拉望蛇綠巖可能是長期往北推覆的結果。蛇綠巖覆蓋于Pagasa楔東南之上[49]，其最后運動時間與Pagasa楔形成時間相當。

6 結論

綜合南海南緣地質地球物理資料分析表明，理清南沙海槽—西北巴拉望構造特征對南海成因機制的認識極為重要。本次取得以下結論：

1）南海南部南沙海域整體為較薄陸殼，發育一系列與西南海盆擴張中心平行的減薄帶，南沙海槽是最深的一條，這可能表明南沙海槽極薄地殼不是古南海的殘余，而是夭折的擴張中心。

2）南沙海槽存在擠壓逆沖作用，但不是古南海俯沖消亡的縫合線，其形成時間很晚，與南海擴張無關，是南海形成后擠壓的結果。南沙海槽擠壓作用與西北巴拉望Pagasa楔變形對比表明，南海南緣的擠壓作用可能存在由東往西的遷移特征。

3）中、南巴拉望蛇綠巖是其南部往北逆沖的產物，可能表明古南海由南往北俯沖，不同性質的洋殼可能來自不同洋殼，認為南巴拉望蛇綠巖來自新特提斯洋殼，中巴拉望蛇綠巖來自古南海洋殼。不同時期洋殼俯沖殘余最終被逆沖至島弧系之上。巴拉望蛇綠巖是長期由南往北逆沖的結果，最后就位時間可能是中晚中新世。

參考文獻（References）：

[1] 秦緒文， 石顯耀， 張勇， 等. 中國海域1∶100萬區域地質調查主要成果與認識[J]. 中國地質， 2020， 47（5）： 13551369.

Qin Xuwen， Shi Xianyao， Zhang Yong， et al. Main Achievements and Understanding of 1∶1 Million Regional Geological Survey of China Seas[J]. Geology in China， 2020， 47（5）： 13551369.

[2] 汪品先. 大洋鉆探與中國的海洋地質[J]. 海洋地質與第四紀地質， 2019， 39（1）： 714.

Wang Pinxian. Ocean Drilling and Marine Geology in China[J]. Marine Geology amp; Quaternary Geology， 2019， 39（1）： 714.

[3] 李春峰，周多，李剛，等. 西太平洋地球動力學問題與未來大洋鉆探目標[J]. 地球科學， 2021，46（3）：759769.

Li Chunfeng，Zhou Duo，Li Gang， et al. Geodynamic Problems in the Western Pacific and Future Scientific Drill Targets[J]. Earth Science， 2021， 46（3）：759769.

[4] Tapponnier P， Lacassin R， Leloup P H， et al. The Ailao Shan Red River Metamorphic Belt： Tertiary Left-Lateral Shear Between Indochina and South China [J]. Nature， 1990， 343： 431437.

[5] Replumaz "A， Tapponnier P. Reconstruction of the Deformed Collision Zone Between India and Asia by Backward Motion of Lithospheric Blocks[J]. Journal of Geophysical Research， 2003， 108： 2285.

[6] Holloway N H. North Palawan Block， Philippines：Its Relation to Asian Mainland and Role in Evolution of South China Sea[J]. AAPG Bull， 1982， 66（9）： 13551383.

[7] Hall R. Reconstructing Cenozoic SE Asia[J]. Geological Society London Special Publication， 1996， 106（1）： 153184.

[8] 李學杰， 王哲， 姚永堅， 等. 南海成因及其演化模式探討[J]. 中國地質， 2020， 47（5）： 13101322.

Li Xuejie， Wang Zhe， Yao Yongjian， et al. The Formation and Evolution of the South China Sea[J]. Geology in China， 2020， 47（5）： 13101322.

[9] Hesse S， Back S， Franke D. The Structural Evolution of Folds in a Deepwater Fold and Thrust Belt ：A Case Study from the Sabah Continental Margin Offshore NW Borneo， SE Asia[J]. Marine and Petroleum Geology， 2010， 27： 442454.

[10] 陳雪， 林進峰， 許時耕. 南沙海槽南緣逆掩推復構造地區的動力學分析[J]. 海洋學報， 2002， 24（1）： 7385. Doi： 10.3321/j.issn：02534193.2002.01.010.

Chen Xue， Lin Jinfeng， Xu Shigeng.Dynamic Analysis of Nappe Structure Region in the Southern Margin of the Nansha[J]. Act Oceanologica Sinica， 2002， 24（1）： 7385. Doi： 10.3321/j.issn：02534193.2002.01.010.

[11] Franke D， Savva D， Pubellier M， et al. The Final Rifting Evolution in the South China Sea[J]. Marine and Petroleum Geology， 2013， 58： 704720. Doi： 10.1016/j.marpetgeo.2013.11.020.

[12] Cullen A B. Transverse Segmentation of Baram-Balabac Basin， NW Borneo： Refining the Model of Borneo’s Tectonic Evolution[J]. Petroleum Geoscience， 2010， 16（1）：329.

[13] Hutchison C S. The North-West Borneo Trough[J].Marine Geology， 2010， 271： 3243.

[14] Aurelio M A， Forbes M T， Taguibao K J L， et al. Middle to Late Cenozoic Tectonic Events in South and Central Palawan （Philippines） and Their Implications to the Evolution of the Southeastern Margin of South China Sea： Evidence from Onshore Structural and Offshore Seismic Data[J]. Marine and Petroleum Geology， 2014， 58： 658673.

[15] Haile N S. The Recognition of Former Subduction Zones in Southeast Asia[C]//Tarling D H， Runcorn S K.Implications of Continental Drift to the Earth Sciences.London：Academic Press， 1973：885891.

[16] Hamilton W. Tectonics of the Indonesian Region 1078[C]//U S. Geological Survey Professional Paper. Washington D C： USGS， 1979：1345.

[17] Hinz K， Frisch J， Kempter E H K， et al. Thrust Tectonics Along the Continental Margin of Sabah， Northwest Borneo[J]. Geologische Rundschau， 1989， 78： 705730.

[18] Sapin F， Pubellier M， Lahfid A， et al. Onshore Record of the Subduction of a Crustal Salient： Example of the NW Borneo Wedge[J]. Terra Nova， 2011， 23： 232240.

[19] Ramkumar M， Santosh M， Nagarajan R， et al. Late Middle Miocene Volcanism in Northwest Borneo， Southeast Asia： Implications for Tectonics， Paleoclimate and Stratigraphic Marker[J]. Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology， 2018， 490： 141162.

[20] Zheng H， Sun X M， Wang P J， et al. Mesozoic Tectonic Evolution of the Proto-South China Sea： A Perspective from Radiolarian Paleobiogeography[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2019， 179： 3755.

[21] Steuer S， Franke D， Meresse F， et al. Oligocence-Miocene Carbonates and Their Role for Constraining the Rifting and Collision History of the Dangerous Grounds， South China Sea[J]. Marine and Petroleum Geology， 2014， 58： 644657.

[22] Barckhausen U， Engels M， Franke D， et al. Evolution of the South China Sea： Revised Ages for Breakup and Seafloor Spreading[J]. Marine and Petroleum Geology， 2014， 58： 599611.

[23] Hutchison C S. The Southeast Sulu Sea， a Neogene Marginal Basin with Outcropping Extensions in Sabah[J]. Bull" Geol" Soc" Malaysia， 1992， 32： 89108.

[24] Tan D N K， Lamy J M. Tectonic Evolution of the NW Sabah Continental Margin Since the Late Eocene[J]. Bull" Geol" Soc" Malaysia， 1990， 27： 241260.

[25] Hall R. Late Jurassic-Cenozoic Reconstructions of the Indonesian Region and the Indian Ocean[J]. Tectonophysics， 2012， 570/571： 141.

[26] Morley C K. Major Unconformities/Termination of Extension Events and Associated Surfaces in the South China Seas： Review and Implications for Tectonic Development[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2016， 120： 6286.

[27] Hall R. Contraction and Extension in Northern Borneo Driven by Subduction Rollback[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2013， 76： 399411.

[28] Corredor F， Shaw J H， Bilotti F. Structural Styles in the Deep-Water Fold and Thrust Belts of the Niger Delta[J]. American Association of Petroleum Geologists Bulletin， 2005， 89： 753780.

[29] Hesse S， Back S， Franke D. The Deep-Water Fold-and-Thrust Belt Offshore NW Borneo： Gravity-Driven Versus Basement-Driven Shortening[J]. GSA Bulletin， 2009， 121： 939953.

[30] Morley C K. Interaction Between Critical Wedge Geometry and Sediment Supply in a Deep-Water Fold Belt[J]. Geology， 2007， 35： 139142.

[31] Chang S P， Jamaludin S N F， Pubellier M， et al. Collision， Mélange and Circular Basins in North Borneo： A Genetic Link？ [J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2019， 181： 113.

[32] 姚伯初. 南海海盆新生代的構造演化史[J]. 海洋地質與第四紀地質， 1996，16（2）： 113.

Yao Bochu. Tectonic Evolution of the South China Sea in Cenozoic[J]. Marine Geology amp; Quaternary Geology， 1996， 16（2）： 113.

[33] 蘇達權， 黃慈流， 夏戮原. 論南沙海槽的地殼性質[J]. 地質學報， 1996， 31（4）： 309415.

Su Daquan， Huang Ciliu， Xia Kanyuan. The Crust in the Nansha Trough[J]. Scientia Geologica Sinica， 1996， 31（4）： 309415.

[34] 姚伯初， 萬玲， 吳能友. 大南海地區新生代板塊構造活動[J]. 中國地質， 2004， 31（2）： 113122.

Yao Bochu， Wan Ling， Wu Nengyou. Cenozoic Plate Tectonic Activities in the Great South China Sea Area[J]. Geology in China， 2004， 31（2）： 113122.

[35] Hinz K， Block M. Summary of Geophysical Data from the Sulu and Celebes Seas[C]//Rangin C， Silver E. Proceedings， Ocean Drilling Program Initial Reports.TX： College Station， 1990：8792.

[36] Silver E A， Rangin C. Development of the Celebes Basin in the Context of Western Pacific Marginal Basin History[C]//Proceedings of the Ocean Drilling Program. Texas： Texas A amp; M University， 1991：3949.

[37] Pubellier M， Quebral R， Rangin C， et al. The Mindanao Collision Zone： A Soft Collision Event Within a Continuous Neogene Strike-Slip Setting[J]. Journal of Southeast Asian Earth Sciences， 1991， 6： 239248.

[38] Castillo P， Rigby S， Solidum R. Origin of High Field Strength Element Enrichment in Volcanic Arcs： Geochemical Evidence from the Sulu Arc， Southern Philippines[J]. Lithos， 2007， 97： 271288. Doi： 10.1016/j.lithos.2006.12.012.

[39] Weissel J K. Evidence for Eocene Oceanic Crust in the Celebes Basin[C]//Hayes D E. The Tectonic and Geologic Evolution of Southeast Asian Seas and Islands， Part 2." Geophysical Monograph： Series 23.Washington： American Geophysical Union，1980：3747.

[40] Lee C S， McCabe R. The Banda-Celebes-SuluBasin： A Trapped Piece of Cretaceous-Eocene Oceanic Crust？ [J]. Nature， 1986， 322： 5154.

[41] Hall R. Cenozoic Geological and Plate Tectonic Evolution of SE Asia and the SW Pacific： Computer Based Reconstructions， Model and Animations[J]. Journal of Asian Earth Science， 2002， 20： 353434.

[42] Haston R B， Fuller M. Paleomagnetic Data from the Philippine Sea Plate and Their Tectonic Significance [J]. Journal of Geophysical Research， 1991， 96： 60736098.Doi：10.1029/90JB02700.

[43] Queano K L， Ali J R， Milsom J， et al. North Luzon and the Philippine Sea Plate Motion Model： Insights Following Paleomagnetic， Structural， and Age-Dating Investigations[J]. Journal of Geophysical Research， 2007，112： B05101. Doi：10.1029/2006JB004506.

[44] Yamazaki T， Takahashi M， Iryu Y， et al. Philippine Sea Plate"" Motion Since the Eocene Estimated from Paleomagnetism of Seafloor Drill Cores and Gravity Cores[J]. Earth， Planets and Space， 2010， 62： 495502. Doi：10.5047/eps.2010.04.001.

[45] Cullen A. Nature and Significance of the West Baram and Tinjar Lines， NW Borneo[J]. Marine and Petroleum Geology， 2014， 51： 197209.

[46] Vijayan V R， Foss C， Stagg H. Crustal Character and Thickness over the Dangerous Grounds and Beneath the Northwest Borneo Trough[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2013， 76： 389398.

[47] 韓冰，朱本鐸，萬玲，等. 南沙海槽東南緣深水逆沖推覆構造[J]. 地質論評，2015，61（5）： 10611067.

Han Bing， Zhu Benduo， Wang Ling， et al. Deep-Water Fold and Thrust Tectonics in Southeastern Nansha Trough[J]. Geological Review， 2015，61（5）： 10611067.

[48] 王利杰，孫珍，姚永堅，等. 南海東南部陸緣Nido灰巖發育特征及其構造控制因素[J]. 地球科學， 2021，46（3）： 956974.

Wang Lijie，Sun Zhen，Yao Yongjian， et al. Development Characteristics of Nido Carbonate Platform and Its Tectonic Controls in the Southeast of South China Sea Margin[J]. Earth Science， 2021，46（3）： 956974.

[49] Ilao K A， Morley C K， Aurelio M A. 3D Seismic Investigation of the Structural and Stratigraphic Characteristics of the Pagasa Wedge， Southwest Palawan Basin， Philippines， and Their Tectonic Implications[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2018，154： 213237.

[50] Rangin C， Bellon H， Benard F， et al. Neogene Arc-Continent Collision in Sabah， Northern Borneo （Malaysia） [J].Tectonophysics， 1990， 183： 305319.

[51] Aurelio M A， Pea R E， Taguibao K J L. Sculpting the Philippine Archipelago Since the Cretaceous Through Rifting， Oceanic Spreading， Subduction， Obduction， Collision and Strike-Slip Faulting： Contribution to IGMA5000[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2012， 72： 102107. Doi： 10.1016/j.jseaes.2012.10.007.

[52] Yumul Jr G P， Dimalanta C B， Marquez E J， et al. Onland Signatures of the Palawan Microcontinental Block and Philippine Mobile Belt Collision and Crustal Growth Process： A Review[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2009， 34： 610623.

[53] Gibaga C R L， Arcilla C A， Hoang N. Volcanic Rocks from the Central and Southern Palawan Ophiolites， Philippines： Tectonic and Mantle Heterogeneity Constraints[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2020， 4： 100038. Doi： 10.1016/j.jaesx.2020.100038.

[54] Müller C. Biostratigraphy and Geological Evolution of the Sulu Sea and Surrounding Area[C]// Proceedings of the Ocean Drilling Program， Scientific Results.Texas： Texas A amp; M University， 1991：121131.

[55] Dycoco J M A， Payot B D， Valera G T V， et al. Juxtaposition of Cenozoic and Mesozoic Ophiolites in Palawan Island， Philippines： New Insights on the Evolution of the Proto-South China Sea[J]. Tectonophysics， 2021， 819： 229085. Doi： 10.1016/j.tecto.2021.229085.

[56] Keenan T， Encarnacion J， Buchwaldt R， et al. Rapid Conversion of an Oceanic Spreading Center to a Subduction Zone Inferred from High-Precision Geochronology[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences， 2016， 113： 18.

[57] Yu M， Dilek Y， Yumul G P， et al. Slab-Controlled Elemental-Isotopic Enrichments During Subduction Initiation Magmatism and Variations in Forearc Chemostratigraphy[J]. Earth and Planetary Science Letters， 2020， 538： 116217. Doi： 10.1016/j.epsl.2020.116217.

[58] Hutchison C S， Bergman S C， Swauger D A， et al. A Miocene Collisional Belt in North Borneo： Uplift Mechanism and Isostatic Adjustment Quantified by Thermochronology[J]. Journal of the Geological Society， 2000， 157： 783793.

[59] Liu W N， Li C F， Li J B， et al. Deep Structures of the Palawan and Sulu Sea and Their Implications for Opening of the South China Sea[J]. Marine and Petroleum Geology， 2014， 58： 721735.

[60] Yumul Jr G P， Dimalanta C B， Gabo-Ratio J A S， et al. Mesozoic Rock Suites Along Western Philippines： Exposed Proto South China Sea Fragments？ [J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2020， 4： 100031. Doi： 10.1016/j.jaesx.2020.100031.

[61] Rangin C， Stephan J F， Müller C. Middle Oligocene Oceanic Crust of the South China Sea Jammed into Mindoro Collision Zone， Philippines[J]. Geology， 1985， 13： 425428.