東海陸架盆地“反轉(zhuǎn)-改造”構(gòu)造遷移演化特征
——以西湖凹陷邊緣構(gòu)造為例

蔣一鳴，何新建，張紹亮

(中海石油(中國)有限公司上海分公司,上海 200030)

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東海陸架盆地“反轉(zhuǎn)-改造”構(gòu)造遷移演化特征
——以西湖凹陷邊緣構(gòu)造為例

蔣一鳴，何新建，張紹亮

(中海石油(中國)有限公司上海分公司,上海 200030)

在東海陸架盆地西湖凹陷邊緣與周邊構(gòu)造單元交匯部位研究基礎(chǔ)上，確定了平湖運(yùn)動和花港運(yùn)動分別是盆地構(gòu)造遷移從西部坳陷帶躍遷到東部坳陷帶、從東部坳陷帶躍遷到?jīng)_繩海槽盆地的關(guān)鍵運(yùn)動時刻。西湖凹陷邊緣帶構(gòu)造交匯部位T02、T04界面附近均存在東側(cè)沉降、西側(cè)相對隆升的“蹺蹺板”特征，顯示出先反轉(zhuǎn)抬升，后改造沉降的“反轉(zhuǎn)-改造”模式，分別是平湖運(yùn)動和花港運(yùn)動的反映。在2期關(guān)鍵構(gòu)造運(yùn)動的影響下，盆地結(jié)構(gòu)特征具有顯著自西向東遷移特征：在垂向上，新生代以來的主要構(gòu)造運(yùn)動先后在盆地東、西部坳陷帶奠定了裂陷、拗陷-反轉(zhuǎn)構(gòu)造層垂向疊置的構(gòu)造格局；在橫向上，新生代以來的主要構(gòu)造運(yùn)動奠定了東海陸架盆地、釣魚島隆褶帶和沖繩海槽盆地三坳兩隆的構(gòu)造格局，主要構(gòu)造活動自西向東遷移，盆地結(jié)構(gòu)自西向東依次變新，該遷移特征與同期太平洋板塊的后退式俯沖有關(guān)。

構(gòu)造遷移;反轉(zhuǎn)改造;構(gòu)造關(guān)系;西湖凹陷

東海陸架盆地位于歐亞板塊東南緣，處于華南板塊之上，是西太平洋構(gòu)造體系的一部分。在大地構(gòu)造位置上，其東側(cè)為釣魚島隆褶帶及沖繩海槽盆地，南接臺西盆地，西鄰浙閩隆起區(qū)，北鄰勿南沙隆起與南黃海盆地相隔。

東海陸架盆地與中國東部的諸多新生代盆地具有相似的盆地結(jié)構(gòu)和演化背景。東海陸架盆地及其以東的沖繩海槽盆地在新生代以來總體上具有自西向東依次變新特征，為盆地構(gòu)造活動向東躍遷的表現(xiàn)[1，2]，在板塊尺度上是太平洋板塊俯沖逐步后退的反映[2～5]。雖然前人對東海陸架盆地構(gòu)造遷移演化規(guī)律有較為清晰的認(rèn)識[1,6～9]，但受限于盆內(nèi)凹陷邊緣勘探資料的不足，目前對盆地內(nèi)部各構(gòu)造單元交界部位在遷移演化過程中的結(jié)構(gòu)關(guān)系認(rèn)識仍較為薄弱。筆者在構(gòu)造遷移演化規(guī)律認(rèn)識的基礎(chǔ)上，以東海陸架盆地中段西湖凹陷邊緣與周邊構(gòu)造單元交匯部位為研究重點，探討東海陸架盆地構(gòu)造躍遷在凹陷邊緣的表現(xiàn)，并確定關(guān)鍵運(yùn)動時限。

1　地質(zhì)概況

在平面結(jié)構(gòu)上，盆地構(gòu)造格局具有顯著的“東西分帶”特征，總體上表現(xiàn)為“兩坳夾一隆”，即自西向東依次為西部坳陷帶、中央隆起帶和東部坳陷帶。其中，西部坳陷帶自北向南依次為長江坳陷、臺北坳陷和澎佳嶼坳陷；東部坳陷帶又稱浙東坳陷，自北向南依次為福江凹陷、西湖凹陷和釣北凹陷(圖1)。在剖面結(jié)構(gòu)上，盆地總體呈“東斷西超”的箕狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致沉積地層厚度自東向西逐漸減薄。西部坳陷帶新生代沉積厚度達(dá)9000m，主要沉積層為古新統(tǒng)和始新統(tǒng)下段，普遍缺失始新統(tǒng)上段、漸新統(tǒng)，新近系較薄，多不整合于古新統(tǒng)或始新統(tǒng)之上。中央隆起帶無古近系沉積，新近系厚度達(dá)2000～4000m，直接不整合于基底之上。東部坳陷帶新生代最大沉積厚度達(dá)15000m以上，以發(fā)育巨厚的始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)及中新統(tǒng)為特征，平湖組(E2p)之上地層發(fā)育齊全(表1)。

西湖凹陷位于東海陸架盆地的東北部，呈NNE向展布，南北長約500km，東西寬約130km，面積約5.9×104km2。西面自北而南與虎皮礁隆起、長江坳陷、海礁隆起、錢塘凹陷及漁山東低隆起5個構(gòu)造單元相接，東鄰釣魚島隆褶帶，南北以低凸起與釣北凹陷、福江凹陷相鄰。西湖凹陷主要受東側(cè)的西湖-基隆大斷裂控制，凹陷中段受西部平湖主斷裂控制，具有一定的雙斷結(jié)構(gòu)；后期受構(gòu)造反轉(zhuǎn)作用影響，在凹陷中央發(fā)育一系列大型反轉(zhuǎn)背斜。凹陷總體上可劃分出3個次級構(gòu)造單元，即西部斜坡帶、中央-洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶和東部斷階帶。

據(jù)鉆井和地震資料揭示，西湖凹陷從下到上依次發(fā)育始新統(tǒng)E2p以下地層(由于缺少鉆井、測井、同位素、古生物等資料，地層屬性尚難確定)、E2p、漸新統(tǒng)花港組(E3h)、中新統(tǒng)龍井組(N1lj)、中新統(tǒng)玉泉組(N1yq)、中新統(tǒng)柳浪組(N1ll)、上新統(tǒng)三潭組(N2s)，以及第四系的東海群(Qpdh)。

表1東海陸架盆地構(gòu)造演化簡表

2　西湖凹陷邊緣與周邊構(gòu)造關(guān)系

2.1與西側(cè)各構(gòu)造單元的關(guān)系

西湖凹陷西側(cè)自北向南依次與長江坳陷、海礁隆起、錢塘凹陷、漁山東低隆起相鄰，與各構(gòu)造單元表現(xiàn)出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系。

圖2　西湖凹陷與長江坳陷交匯部位剖面(Fig.2)地質(zhì)結(jié)構(gòu)

2)海礁隆起海礁隆起是一個長期處于隆升狀態(tài)的隆起帶，據(jù)鉆井揭示，海礁隆起新生界較薄，基底為一套中酸性火山巖與火山碎屑巖地層，時代為晚白堊世[5]。地震資料揭示，雖然基底總體埋藏較淺，但在海礁隆起北部發(fā)育一些小的凹陷，靠西部浙閩隆起區(qū)的凹陷中存在有中生界沉積。在海礁隆起南部，西湖凹陷始新統(tǒng)-漸新統(tǒng)向西超覆，并于海礁隆起處無沉積(圖3)，說明隆起南部在始新世-漸新世長期處于隆升狀態(tài)。

圖3　西湖凹陷與海礁隆起交匯部位剖面(Fig.3)地質(zhì)結(jié)構(gòu)

圖4　西湖凹陷與錢塘凹陷交匯部位剖面(Fig.4)地質(zhì)結(jié)構(gòu)

2.2與東側(cè)釣魚島隆褶帶、沖繩海槽的關(guān)系

釣魚島隆褶帶是一個斷塊隆起帶，具有西陡東緩的特征，東、西兩側(cè)斷裂發(fā)育。隆褶帶上覆地層較薄，主要為上新統(tǒng)-第四系，普遍缺失始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)。關(guān)于釣魚島隆褶帶的隆升時限仍是一個有待探討的問題，一種觀點[10]認(rèn)為釣魚島隆褶帶形成時間較晚，是一個漸新世以后逐漸上升的巖漿巖帶，也有觀點[5,11，12]認(rèn)為其在中生代已開始隆升，其基底應(yīng)至少是中生界，或更老的古生界變質(zhì)巖系。

圖5　西湖凹陷與釣魚島隆褶帶交匯部位剖面(Fig.5a、5b、5c)地質(zhì)結(jié)構(gòu)

3　“反轉(zhuǎn)-改造”式構(gòu)造遷移

3.1“反轉(zhuǎn)-改造”特征與構(gòu)造運(yùn)動的關(guān)系

從東海陸架盆地西部坳陷帶到西湖凹陷、沖繩海槽盆地，盆地的發(fā)生、發(fā)展與形成，具有自西向東依次演化的規(guī)律。在西湖凹陷東、西兩側(cè)的過渡部位，自西向東依次演化則表現(xiàn)為顯著的“反轉(zhuǎn)-改造”特征，是同一構(gòu)造運(yùn)動在兩相鄰構(gòu)造單元疊加響應(yīng)的結(jié)果。

3.2“反轉(zhuǎn)-改造”式遷移規(guī)律及成因機(jī)制

圖6　東海陸架盆地“反轉(zhuǎn)-改造”構(gòu)造遷移演化模式圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)

2)成因機(jī)制探討“反轉(zhuǎn)-改造”構(gòu)造特征是構(gòu)造反轉(zhuǎn)活動的具體表現(xiàn)，因此，西湖凹陷東西緣的“反轉(zhuǎn)-改造”遷移規(guī)律必然與整個東海陸架盆地乃至東部沿海構(gòu)造反轉(zhuǎn)遷移規(guī)律相一致，即東海陸架盆地漸新世以來構(gòu)造活動具有自西向東的遷移規(guī)律，也得到了一些研究成果的證實[1,7,14]。目前，普遍的觀點[5,7,15]認(rèn)為，新生代以來包括東海陸架盆地在內(nèi)的中國東部構(gòu)造活動遷移規(guī)律與太平洋板塊后退式俯沖作用有關(guān)。新生代以來，在西部相對剛性的印度板塊持續(xù)向北嵌入歐亞板塊，帶動青藏高原以東物質(zhì)自西向東蠕散的過程中，太平洋板塊的后退式俯沖，使得東海陸架盆地始新世以來的平湖運(yùn)動、玉泉運(yùn)動、花港運(yùn)動、龍井運(yùn)動及沖繩海槽運(yùn)動構(gòu)造活動范圍總體上也具有自西向東遷移的特征，表現(xiàn)在西湖凹陷東西緣的“反轉(zhuǎn)-改造”特征也具有自西向東遷移的規(guī)律。

4　結(jié)論

3)東海陸架盆地在兩期關(guān)鍵構(gòu)造運(yùn)動的影響下，盆地結(jié)構(gòu)具有顯著自西向東遷移特征，其規(guī)律主要表現(xiàn)為：在垂向上，新生代以來的主要構(gòu)造運(yùn)動先后在盆地東、西部坳陷帶奠定了裂陷、拗陷-反轉(zhuǎn)構(gòu)造層垂向疊置的構(gòu)造格局；在橫向上，新生代以來的主要構(gòu)造運(yùn)動奠定了東海陸架盆地、釣魚島隆褶帶和沖繩海槽盆地三坳兩隆的構(gòu)造格局，主要構(gòu)造活動具有自西向東遷移的規(guī)律，盆地結(jié)構(gòu)也具有自西向東依次變新的特征。

4)東海陸架盆地的“反轉(zhuǎn)-改造”遷移規(guī)律與新生代太平洋板塊的后退式俯沖造成的構(gòu)造活動自西向東遷移有關(guān)，是盆地的發(fā)生、發(fā)展與形成，自西向東依次演化在西湖凹陷邊緣的反映。

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[編輯]鄧?yán)?/p>

2016-05-20

國家科技重大專項(2016ZX05027001)。

蔣一鳴(1983-)，男，碩士,工程師, 從事地質(zhì)綜合研究工作, jiangym2@cnooc.com.cn。

TE121.2

A

1673-1409(2016)26-0001-07

[引著格式]蔣一鳴，何新建，張紹亮.東海陸架盆地“反轉(zhuǎn)-改造”構(gòu)造遷移演化特征[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2016,13(26):1～7.