塔斯曼海形成演化過(guò)程淺析

譙鵬志

（成都理工大學(xué)，四川 成都610059）

塔斯曼海是西南太平洋一個(gè)重要的邊緣海，是漸新世澳大利亞板塊與太平洋板塊的擴(kuò)張作用使接合面分裂形成的小洋盆[1]，具特殊的大地構(gòu)造背景，其資源環(huán)境效應(yīng)也受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。因此，明確塔斯曼海與大陸邊緣的構(gòu)造演化關(guān)系，不僅對(duì)理解新生代塔斯曼海地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史意義重大，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的油氣資源勘探開(kāi)發(fā)也具有很大的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)單元

塔斯曼海是位于澳大利亞大陸東側(cè)的一個(gè)海洋盆地。塔斯曼海盆外形近似菱形[2]，其東北邊界為豪勛爵海隆，西北邊界為澳大利亞?wèn)|部陸緣部分，新西蘭南島和麥夸里海嶺為其東南邊界，塔斯曼斷裂帶、塔斯曼海嶺、塔斯馬尼亞和巴斯海峽共同組成塔斯曼海的西南邊界。

塔斯曼海西北部的豪勛爵海隆包括其沿長(zhǎng)軸方向延伸的四個(gè)平行的地質(zhì)單元[2,3]：豪勛爵海臺(tái)、中央裂谷區(qū)、西部裂谷區(qū)、以及丹皮爾海嶺和Monowai 海嶺。豪勛爵海臺(tái)位于豪勛爵海隆東部，東臨新喀里多尼亞盆地。它是由白堊紀(jì)裂谷中完整的前裂谷期基底巖石組成，上覆約幾百米厚的新生代硅質(zhì)物、碳酸鹽析出物以及白堊紀(jì)- 新生代火山巖的沉積層?；妆砻娴钠鸱兓瘶?biāo)志著其與菲爾維盆地、新喀里多尼亞盆地和東部的Aotea盆地的邊界。位于豪勛爵海臺(tái)以西的中央裂谷區(qū)，是由部分基底和斷陷盆地的沉積中心構(gòu)成，白堊紀(jì)至新生代裂谷期和裂谷期后沉積物多達(dá)4 千米。其下伏基底陸殼厚約20 千米。該區(qū)域包括北部的Faust 盆地和南部的Moore 盆地。位于中央裂谷區(qū)以西的西部裂谷區(qū)包含有大量斷陷盆地的沉積中心，沉積有厚達(dá)6 千米的白堊紀(jì)至新生代的裂谷期和裂谷期后沉積物。中央裂谷和西部裂谷區(qū)的沉積物厚度和水深一般向西逐漸增加。西部裂谷區(qū)包括北部的Capel 盆地和南部的Monowai 盆地。在豪勛爵海隆中部地區(qū)，中央裂谷區(qū)和西部裂谷區(qū)連成一個(gè)整體，被命名為高爾盆地。北部的丹皮爾海嶺和南部的Monowai 海嶺為豪勛爵海隆和塔斯曼海盆的分界線，同時(shí)也是陸殼和洋殼的分界線。丹皮爾海嶺的基底是由部分的二疊紀(jì)花崗巖所組成的。丹皮爾海嶺與西部裂谷區(qū)被兩個(gè)裂陷盆地隔開(kāi)，分別為米德?tīng)栴D盆地和豪勛爵盆地，這些盆地均位于廣闊的陸殼或海陸過(guò)渡型地殼之上。

2 塔斯曼海構(gòu)造演化過(guò)程

研究過(guò)程中，利用Müller 所提供的全球近90Ma 的海洋地殼年齡數(shù)據(jù)，使用surfer 軟件還原塔斯曼海的開(kāi)放歷史，并結(jié)合Gaina 制作的重力異常圖件[4,5]，還原了塔斯曼海的形成演化過(guò)程。研究得出塔斯曼海是晚白堊世（約84Ma）開(kāi)始開(kāi)放，并于始新世（約52Ma）停止開(kāi)放并達(dá)到現(xiàn)今的海洋規(guī)模，塔斯曼海的形成演化過(guò)程可以分為五個(gè)階段：

圖1 塔斯曼海洋殼年齡演化示意圖

2.1 第一期陸內(nèi)裂谷階段

晚侏羅世- 早白堊世，由圖1a 可知，岡瓦納古陸東緣在90Ma 以前還未開(kāi)始張開(kāi)，此時(shí)的澳大利亞、南極洲和新西蘭還是一個(gè)完整的大陸。但此時(shí)的巖石圈已經(jīng)處于拉張狀態(tài)，大陸內(nèi)部廣泛發(fā)育斷陷盆地和走滑斷層，火山活動(dòng)也非?；钴S，這一階段形成的火山巖難以與基底進(jìn)行區(qū)分。此時(shí)洋殼還未發(fā)育，塔斯曼海還未開(kāi)始形成。

2.2 構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段

如圖1b、1c 所示，在84Ma-83Ma 期間，澳大利亞大陸和西蘭大陸之間開(kāi)始發(fā)育裂谷，岡瓦納古陸進(jìn)入分裂階段。這一階段由于受東西方向上的擠壓作用，發(fā)生了一期構(gòu)造反演。此時(shí)主要發(fā)育逆斷層和具有一定規(guī)模的褶皺，這也是豪勛爵海隆東部俯沖的最后一幕。這一階段裂谷內(nèi)充填大量的裂谷期沉積物。

2.3 第二期陸間裂谷階段

如圖1d 所示，在晚白堊世馬斯特里赫特期，塔斯曼海的洋中脊還在持續(xù)增長(zhǎng)，澳大利亞大陸與西蘭大陸的裂谷繼續(xù)向北擴(kuò)張。這一階段裂谷之間出現(xiàn)大洋地殼，塔斯曼海開(kāi)始形成，澳大利亞板塊和西蘭板塊開(kāi)始分離，這也標(biāo)志著岡瓦納古陸東南部進(jìn)入到最后一期分裂。這一階段存在大量依附地形沉積填充物，沉積物的厚度大約在0-600 米，這一階段的沉積物被視為潛在的石油烴源巖，是可行的勘探目標(biāo)層。

2.4 熱沉降階段

如圖1e 所示，塔斯曼海在馬斯特里赫特期持續(xù)擴(kuò)張，澳大利亞大陸與西蘭大陸之間的洋殼寬度也越來(lái)越大，但其擴(kuò)張速率相較于第二次裂谷階段已經(jīng)大大降低，這時(shí)澳大利亞與南極洲分離的趨勢(shì)也越來(lái)越明顯，之間的裂谷由西向東陸續(xù)張開(kāi)。這一階段主要以沉積作用為主，沉積厚度可達(dá)1500-1800 米，在一些相對(duì)較淺的海洋環(huán)境中有可能間斷恢復(fù)非海洋環(huán)境，沉積部分海綠石粉砂巖。這一部分被認(rèn)為具有良好的儲(chǔ)層條件。

2.5 被動(dòng)大陸邊緣階段

如圖1f 所示，塔斯曼海的洋中脊在約52Ma 停止擴(kuò)張，該海域的邊緣也基本保持現(xiàn)狀到現(xiàn)今階段。這一階段盆地內(nèi)的陸源沉積物供給發(fā)生中斷，轉(zhuǎn)而開(kāi)始沉積深海淤泥與粘土等物質(zhì)，這也為該區(qū)域形成了一個(gè)巨大的沉積蓋層，利于有機(jī)物質(zhì)的保存。

3 結(jié)論

綜上所述，塔斯曼海是晚白堊世（約84Ma）開(kāi)始開(kāi)放，并于始新世（約52Ma）停止開(kāi)放并達(dá)到現(xiàn)今的海洋規(guī)模，塔斯曼海的形成演化過(guò)程可以分為五個(gè)階段，即：第一次陸內(nèi)裂谷階段、構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段、第二次陸間裂谷階段、熱沉降階段、被動(dòng)陸緣階段。