南海西北大陆边缘盆地形成演化及其与南海扩张耦合关系

南海西北陆缘盆地是走滑型和伸展型陆缘相互交汇区，也是印澳－欧亚板块碰撞所产生的"挤出－逃逸构造区"和"古南海俯冲拖曳构造区"的关键结合点之一。本项目从大陆边缘盆地动力学分析入手，以南海走滑型和伸展型陆缘交汇区NW向和NE向盆地形成演化为切入点，研究南海主要构造变革事件在NW向和NE向盆地的表现样式及其变形机制；分析盆地沉积记录对南海扩张以及大陆边缘动力学过程的响应样式；通过与西北次海盆毗邻的琼东南盆地中央裂谷系精细解剖阐明南海西北大陆边缘盆地新生代多幕演化过程与南海扩张活动的耦合关系；揭示"挤出－逃逸构造区"和"古南海俯冲拖曳构造区"两大区域构造变形区在西北陆缘表现形式及其相互作用特点，确定陆缘和洋盆重要事件的时空对比框架，建立南海西北陆缘张裂与洋盆扩张相统一的构造演化与沉积响应模式。本项目将为南海洋盆演变过程提供重要的地质依据，同时对南海北部大陆边缘盆地油气勘探具有重要的指导意义。

以大量地质、地震、钻井、测井资料以及分析测试结果为基础，通过对南海西北陆缘莺歌海盆地和琼东南盆地形成演化的精细解剖，合理地解释了南海北部大陆边缘盆地构造演化差异性及其与南海扩张耦合关系。本研究取得了如下新成果和认识：1）重新厘定了琼东南盆地2号断裂带的几何学特征以及运动学演化，提出该断裂为以Moho面为主拆离面的大型拆离断层，强烈的拆离导致了南海西北陆缘岩石圈的强烈减薄，并控制了该地区深水盆地的发育和演化。2）基于莺歌海-琼东南盆地形成演化分析，揭示了南海洋盆演化中构造事件在莺歌海-琼东南盆地表现样式及特点，阐明了南海扩张过程在莺歌海-琼东南盆地的沉积响应样式。3）查明了琼东南盆地深水沉积体系分布特点，基于系统的源-汇体系分析阐明了南海西北部物源系统演化特征，指出了南海北部发育的大型深水沉积体系的空间分布规律及其与南海扩张等构造响应关系。4）首次发现并论证了南海西北陆缘盆地裂后期构造活化现象，表明南海扩张终结后陆缘裂谷盆地裂后期仍显示强烈构造活动，比如基底断裂裂后期再活动、大规模裂后期岩浆底辟体、裂后晚期快速沉降。5）构建了南海西北部陆缘盆地演化与南海扩张耦合模型，指出了南海扩张事件在莺歌海-琼东南盆地构造响应界面及沉积响应特征。.南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异，不仅形成了不同类型的陆缘盆地，如离散型、走滑-伸展型和伸展-挠曲复合型，而且这些盆地构造演化存在明显的非同步性。这些陆缘破裂过程与南海扩张过程呈现明显不一致性。研究表明，南海扩张时期南海南、北大陆边缘均形成了一系列裂陷盆地，然而南海南部、北部大陆边缘盆地裂陷作用结束时间不同，北部大陆边缘盆地裂陷作用结束于23 Ma或21Ma，而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5Ma，显然北部大陆边缘盆地裂陷结束时间明显早于南部大陆边缘盆地；南海扩张停止后，南海南、北陆缘仍表现出明显差异，北部陆缘仍以伸展作用为主，晚中新世以来出现快速沉积幕，而南海南部陆缘则以挤压作用为主，且其挤压时间及强度呈现南早北晚特点，即南部曾母盆地明显早于南薇西盆地和北康盆地。南海南、北大陆边缘盆地形成演化的差异性，特别是构造转型差异变化为新生代南海扩张的迁移性提供了有力的佐证，可以推断南海不同期次海盆扩张可能存在向南的突然跃迁。因此，本次研究梳理出的南海不同陆缘盆地张裂-伸展的非同步性可为南海洋盆扩张演化过程解释提供了新的证据。