南海被动陆缘深水盆地及陆洋转化带的构造与动力学

南海北部是研究边缘海被动陆缘的代表性地区。石油公司新采集的从陆坡到洋盆的一组长缆反射地震剖面为研究深水区岩石圈伸展和破裂提供了前所未有的优质资料，前期研究已发现许多未曾预料的构造现象，如荔湾凹陷的不协调构造、疑似拆离面、下地壳流动、核杂岩等，为研究该区岩石圈伸展样式和机理提供了重要启示。本项目将通过这些剖面的精细解释、重磁地震联合反演及各种地质地球物理资料的综合分析，揭示南海北部中段深水沉积盆地（白云凹陷、荔湾凹陷）及洋陆转换带的构造样式，特别是控凹构造、深部构造和陆洋转换带构造，并通过与世界其他被动陆缘（尤其是北大西洋陆缘）的对比和开展数学模拟，探讨深水沉积盆地的形成和被动陆缘从伸展到破裂的演化模式和机理。研究成果将为南海北部深水油气勘探提高前瞻性和成功率提供科学依据，也为推进岩石圈伸展和破裂机制研究，为使南海北部成为研究和发展被动陆缘构造演化动力学的世界级研究基地作出贡献。

南海北部是研究边缘海被动陆缘的代表性地区。石油公司新采集的从陆坡到洋盆的长缆反射地震剖面和重点地区的三维地震资料为研究深水区岩石圈伸展和破裂提供了前所未有的优质资料。本项目通过这些剖面的精细解释、重磁地震联合反演及各种地质地球物理资料的综合分析，取得了以下新认识：（1）发现南海北部洋陆转换带的构造样式存在明显的非线性走向变化：伸展程度和岩浆活动强度都是中段（荔湾凹陷）最高，而东、两段较低。产生这种现象的一种最可能原因是受与新生代南海扩张轴的走向大角度斜交的基底中生代俯冲带所控制。（2）提出了荔湾凹陷的不协调构造主要以被多个穹窿分隔的多走向褶皱为特征，其形成主要受控于局部强烈的同张裂岩浆活动的新认识。岩浆侵入形成多个穹窿构造，导致了古地形的不规则的起伏和较大的高差；岩浆喷出的火山碎屑和火山灰增加了沉积物的体积，在穹窿斜坡形成大型透镜状沉积体；而以湖相泥质沉积物和火山灰为主要成分的古近系又因岩浆带来的热而进一步软化，从而加剧了重力滑移构造的形成。前人曾认为在南海陆缘几乎不存在同张裂岩浆活动。上述新认识的重要性在于肯定了南海北部存在同张裂岩浆活动，在COT的某些地段可以非常强烈，在岩石圈破裂前达到高峰；这对于研究贫-岩浆型的南海陆缘的破裂机制有重要意义。二是说明在荔湾凹陷的油气勘探中，需要进一步重视岩浆活动的分布和影响的研究。（3）通过在中海油新获得的层序地层学研究成果的基础上进行精细面积性回剥计算，揭示了白云-荔湾凹陷的新生代沉积演化具有明显的阶段性和地区差异，沿时间轴可分为三个沉积期和三个间歇期，在空间上可分为白云、荔湾、云开、兴宁、番禺-东沙三个沉积区。通过沿剖面的正反演模拟证实了强烈裂后异常沉降的存在，幅值最大可超过2km，但并非像前人认为的那样向洋增大；时间上最大裂后异常沉降发生在早中新世18.5Ma到16.5Ma期间。本项目的研究成果为南海北部深水油气勘探提高前瞻性和成功率提供了科学依据，也为推进岩石圈伸展和破裂机制研究作出了贡献。现已在2011年和2012年的AGU秋季大会上作了特邀报告，发表I论文一篇、核心刊物论文1篇，待发表SCI论文一篇；还有两篇在撰写之中。通过项目工作培养硕士3名，其中1名已进入苏黎世理工大学攻读博士学位，2名在我所攻读博士学位（硕博连读）。