渤海中部新近纪以来强烈沉降动力学机制的数值模拟研究

渤海中部新生代以来发育断陷-坳陷盆地，但与典型此类盆地坳陷期沉降速率逐渐减小不同的是，在新近纪以来的坳陷期沉降强烈且有加速趋势，后期沉降速率甚至超过断陷期。为了揭示这一现象的地球动力学机制，本项目将在收集和整理前人地震剖面、钻井、深部结构、大地热流和岩石圈热物性等地质地球物理资料的基础上，以新生代岩石圈热-流变结构、沉降史和岩石圈各圈层的拉张系数等研究获取的参数为约束，建立地球动力学数值模型，在综合考虑盆地各圈层拉张变形、软流圈热隆起，以及地表沉积沉降等因素的基础上，来重建新生代渤海中部的构造演化过程，重点考察和检验可导致新近纪以来强烈沉降的拆沉、软流圈热隆起后快速热衰减等模式模型。希望通过数值模拟，揭示渤海中部新近纪以来强烈沉降的动力学机制，在张裂盆地成因模式模型的理论上有所突破，并为华北克拉通破坏机制研究提供参考，同时为防震减灾、油气聚集成藏提供理论指导。

本项目在渤海海域新生代盆地选取地质剖面和单井，对各个坳陷（凹陷）的构造样式进行了分析，对构造沉降速率、、断层伸展率等进行了计算，总结整个渤海海域的浅部构造变形特征。结合前人利用重力、大地电磁和深地震等对渤海海域深部结构探测或计算的结果，并结合最新的海底地震仪（OBS）探测结果以及大范围层析成像的结果，给出了渤海中部新近纪以来的强烈沉降的地球动力学模式。该模式提出，渤海海域新生代盆地自新近纪以来，断陷结束拗陷开始，以及拗陷期的加速沉降现象，是太平洋俯冲板片前缘向东迁移，盆地伸展机制退出，而西部印藏碰撞远程蠕散造成冷的岩石圈物质持续注入，导致岩石圈迅速冷却的结果。利用编制的挠曲悬臂梁模型，以浅部构造解析和深部结构特征分析的结果作为约束，数值模拟了盆地变形和岩石圈演化。