安達曼海東部凹陷漸新世以來斷裂-構(gòu)造演化特征及其成因探討

閆恒，欒錫武，李振春，葉傳紅，魏新元，賀華瑞

(1. 中國石油大學（華東） 地球科學與技術(shù)學院，山東 青島 266580；2. 山東科技大學 地球科學與工程學院，山東 青島266590；3. 中國海洋大學 海洋地球科學學院，山東 青島 266100)

1 引言

安達曼海處于印度-澳大利亞板塊與亞歐板塊交匯處，受板塊運動的影響，構(gòu)造特征復雜，斷裂樣式多，分布廣，形成典型的“溝-弧-盆”體系[1]。本文研究區(qū)處于中南半島、尼科巴群島與蘇門答臘島之間。已有研究表明，新生代以來，印度-澳大利亞板塊運動愈發(fā)強烈導致青藏高原隆升[2]，整個東南亞的地形地貌都發(fā)生變化，形成增生楔-弧前盆地-弧后盆地的區(qū)域構(gòu)造劃分形態(tài)，南北向盆地分布于緬甸陸上區(qū)域及安達曼海域，區(qū)域新生代時期構(gòu)造活動較為強烈，主要發(fā)育從緬甸由北向南至安達曼海的實皆斷裂[3]。丹老盆地進入拗陷階段，形成馬塔班灣地區(qū)的火山島弧隆起帶。受阿爾科克隆起和蘇厄爾隆起擠壓作用以及走滑拉分作用影響，研究區(qū)發(fā)育部分逆沖斷層、花狀斷裂等構(gòu)造樣式[4]。因為盆地的構(gòu)造演化過程控制著沉積和油氣地質(zhì)條件，值得深入研究。

前人對安達曼海盆地的研究主要聚焦于構(gòu)造特征描述、沉積層序劃分、構(gòu)造-沉積的內(nèi)在關(guān)系以及油藏地質(zhì)條件等方面[5]，但具體斷層落差和定量構(gòu)造沉降研究較為缺乏。本文擬在前人研究的基礎(chǔ)上，利用高精度二維地震數(shù)據(jù)以及鉆井資料，運用生長指數(shù)法和古落差法對典型的斷裂進行定量分析，繪制主測線的構(gòu)造沉降圖，計算安達曼海各時期構(gòu)造沉降量，重點研究安達曼海域的斷裂以及構(gòu)造沉降過程，深化對安達曼海的演化過程及板塊運動的認識。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

安達曼海域總面積約為8×105km2，平均水深約為1000m[6]，主要劃分成5個構(gòu)造帶，分別為海溝、增生楔、弧前盆地、火山島弧和弧后盆地（圖1）[3]，研究區(qū)位于安達曼海的東部，東起馬來西亞半島，西部延伸到尼科巴群島，北起緬甸連接喜馬拉雅山脈，南部則與蘇門答臘島相連[7]。

圖1 安達曼海構(gòu)造單元劃分（據(jù)文獻[5-6]修改）Fig. 1 Division of tectonic units in the Andaman Sea (modified from references [5-6])

受到印度-澳大利亞板塊沿巽他海溝向NNE方向的俯沖作用致使斷層走向大多為N-S向、NNESSW向；研究區(qū)構(gòu)造單元主要包括中部的安達曼海東部盆地、南部的蘇厄爾隆起和北部的阿爾科克隆起以及中央擴張帶，它們共同組成了一個大型的隆起-拗陷帶[6]。已有研究表明，自晚古新世時期，印度-澳大利亞板塊與歐亞板塊發(fā)生碰撞，導致蘇門答臘島西部和北部發(fā)生彎曲變形。古新世時期安達曼-尼克巴隆起帶深部的頁巖和雜砂巖主要來源于馬來西亞陸塊的邊緣帶。在沖積扇作用下沉積物運移至海溝附近并以一定速率開始沉積，形成巨厚的沉積物，三角洲前緣延伸至海溝的南部，始新世初期形成實皆斷裂。中始新世時期，印度-澳大利亞板塊向北運動，和由東向西運動的太平洋板塊匯聚形成了島弧體系；晚漸新世時期，緬甸地塊在印度-澳大利亞板塊的俯沖擠壓作用下，向北俯沖于歐亞板塊之下；早中新世時期，由于板塊拉張作用海底面不斷隆升形成蘇厄爾隆起和阿爾科克隆起；中中新世時期，研究區(qū)地層在板塊伸展作用下發(fā)生裂解，阿爾科克隆起和蘇厄爾隆起開始裂離向相反的方向運動；更新世時期，在緬甸地塊和亞洲板塊相互擠壓的作用下，研究區(qū)形成了正逆斷層、反轉(zhuǎn)斷層等斷裂構(gòu)造樣式[8]。

另一方面，研究表明，安達曼海的基底為前白堊淺變質(zhì)巖和火山巖[9]。安達曼海域的沉積物由伊洛瓦底江和半島-島嶼侵蝕輸入共同控制，沉積中心位于馬塔班灣拗陷處[10]。被動大陸邊緣時期，地層的沉積作用主要受到裂離、漂移的影響；過渡型大陸邊緣時期，沉積作用主要受到印度-澳大利亞板塊俯沖的速度和強度影響；主動大陸邊緣時期，隨著火山島弧的隆起，緬甸地塊則進入到以擠壓作用為主的匯聚型大陸邊緣時期[11]。早中新世至上新世，海水淹沒北部并淹沒緬甸東部區(qū)域。中新世期間，整個區(qū)域被三角洲沉積充填，安達曼海海溝沉積雜砂巖和泥頁巖（圖2）。

圖2 安達曼海地層沉積柱狀圖（據(jù)文獻[1, 5, 8]修改）Fig. 2 Stratigraphic and sedimentary bars of the Andaman Sea (modified from references [1, 5, 8])

3 數(shù)據(jù)及方法

為深入了解安達曼海域東部凹陷內(nèi)的構(gòu)造成因和斷裂特征，本文利用高分辨率二維地震資料數(shù)據(jù)開展研究（采樣率為2 ms，覆蓋面積約為260 km2）（圖3）。根據(jù)前人對地層構(gòu)造研究結(jié)果，本文將研究區(qū)地層劃分為7個層位（S0、T1、T2、T3、T4、T5、Tg）（圖2），從而對斷裂特征進行詳細的分析和解釋。在此基礎(chǔ)上識別區(qū)域內(nèi)的典型斷裂并繪制出斷裂在平面上的分布特征。進一步對斷裂走向進行定量化統(tǒng)計，根據(jù)上下盤的厚度差異，判斷斷裂帶在各個階段的活躍程度，計算生長指數(shù)，分析斷裂特點，并推斷盆地構(gòu)造和斷裂成因。同時，依據(jù)各地層反射層位進行追蹤統(tǒng)計研究區(qū)的斷裂帶，繪制出二維斷裂分布圖（圖4）[12]。

圖3 研究區(qū)測線分布（據(jù)文獻[6]修改）Fig. 3 Survey lines distribution in the study area (modified from reference [6])

圖4 斷層（F1-F8）二維分布（位置見圖3）Fig. 4 Typical faults (F1-F8) are distributed in two dimensions (the location is shown in Fig. 3)

最后，根據(jù)地震資料對安達曼海斷裂進行定性識別，選擇8條主要斷裂進行分析研究。運用綜合生長指數(shù)法和古落差法對研究斷裂進行定量分析[13]，其主要判據(jù)如下所述。

（1）斷層生長指數(shù)（GI）=上盤厚度（H）/下盤厚度（h）。根據(jù)比值的大小來推測斷層在各個時代的活動強度大?。?/p>

GI=1時，即斷層的上下盤厚度相等，斷裂活動近乎停止；

GI＞1時，即上盤厚度大于下盤厚度，推測會發(fā)生同沉積正斷作用，GI值越大，說明正斷層發(fā)育速率越大；

GI＜1時，即下盤厚度大于上盤厚度，推測會發(fā)生同沉積逆斷作用，GI值越小，說明逆斷層發(fā)育速率越大。

（2）古落差也叫生長斷層落差（D）或者鉛直斷層滑距，即在垂直于斷層走向的剖面上。斷層兩盤對應層之間的鉛直距離。這種方法簡化了計算過程，直接利用落差進行斷裂活動分析。

對于同沉積斷層而言，斷層的落差實際上就是上下盤下降幅度的差異，因此可以用上下盤的地層厚度差來表示生長斷層落差，即：D=上盤沉積厚度-下盤沉積厚度。

若使用一種單一方法對斷裂進行定量分析，得到的結(jié)果會因為斷層受到壓實作用或者剝蝕作用的影響，導致結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此，需要將兩種方法綜合使用從而降低誤差。實際運用過程中需要根據(jù)不同的地質(zhì)特征選擇合適的研究方法，確保斷層判斷的準確性與真實性。

4 安達曼海東部凹陷斷裂特征分析

4.1 斷裂分布特征

安達曼盆地的二維地震反射數(shù)據(jù)表明：該盆地主要受一條較大的NNE-SSW走向的走滑斷層和許多更小的位移（數(shù)十米到數(shù)百米的落差）次級斷層控制，走向大多為NNE-SSW向。NEE-SWW向斷層間隔較近（平均約為1000 m）（圖4）。

安達曼海域構(gòu)造總體為東西走向，由西向東分別為增生楔、弧前盆地、火山島弧、弧后盆地。由南向北結(jié)構(gòu)特征也很分明，區(qū)塊結(jié)構(gòu)清晰，構(gòu)造特征基本一致。往北斷裂發(fā)育更加復雜，在測線M1507-11附近（圖3），發(fā)育大量 N-S 向斷裂及平行于實皆斷裂（斷裂名稱為實皆斷裂）的小型斷裂，其中有大型斷裂實皆斷裂和玫瑰斷裂，這些斷裂都是區(qū)域性斷裂，它們對盆地的構(gòu)造演化起控制作用。

緬甸地塊陸地部分的斷裂帶主要為壓性斷裂，而在南部海域的斷裂帶主要是張性斷裂，南北部的斷裂構(gòu)造格局呈現(xiàn)明顯“北壓南張”的特征[14]。印度-澳大利亞板塊在南北向發(fā)生俯沖作用，產(chǎn)生走滑斷裂。走滑斷裂體系復雜，分割性強，比如在緬甸區(qū)域內(nèi)的一些大型實皆走滑斷裂，南北向延伸約為1000 km ，將緬甸地塊幾乎全部分割成東西兩部分。此外，實皆走滑斷裂的產(chǎn)生也會造成一部分斷裂切割區(qū)域內(nèi)的凹陷[15]。

在區(qū)域構(gòu)造背景下，整個研究區(qū)的斷裂體系可劃分為兩個級別，即一級斷裂和二級斷裂[16]。一級斷裂是控制區(qū)域的大型斷裂，例如實皆斷裂、梅平斷裂、西安達曼斷裂等；實皆斷裂S-N向延伸到弧后拗陷的北部邊界；梅平斷裂發(fā)育在安達曼?；『筠窒?，南北向延伸，屬于弧后拗陷的東部邊界；西安達曼斷裂在火山島弧和安達曼?；『筠窒葜g，南北向延伸。一級斷裂除了控制區(qū)域外，還會影響區(qū)域油氣的形成及其演化，二級斷裂則控制油氣的聚集與儲存[17]。

斷層的發(fā)育控制流體的排放和油氣的運移是顯而易見的，研究區(qū)的弧后拗陷實皆斷裂的走滑形式?jīng)Q定了E-W向以及NNE-SSW向的張應力方向[18]。NS向的實皆斷裂及走滑運動產(chǎn)生了EW向的張力，導致了中央擴張帶的形成以及近EW向區(qū)域斷裂的形成。當?shù)貙訅毫χ饾u變大，最終達到地層破裂壓力時，地層就會沿著主要的張應力方向發(fā)生斷裂，此時由于斷裂的產(chǎn)生，流體就會通過斷裂處開始向上釋放[19]。

研究區(qū)的增生楔斜坡盆地發(fā)育著4種斷裂類型：與增生楔軸向平行的壓扭性逆斷層和張性正斷層、與增生楔走向平行的平移斷層以及與增生楔斜交的正斷層[20]。在弧前盆地主要發(fā)育著NEE-SSW向的正斷層，以及在火山島弧地帶的正斷層；在弧后盆地則發(fā)育了近NS向（F1、F2）和NEE-SSW向（F3、F4）的正斷層等（圖4）。變形之后，塑性地層厚度急劇增加，地層頂部發(fā)生波狀起伏，加劇了地層的覆蓋層的不均衡[21]。

漸新世以來，緬甸大陸邊緣性質(zhì)為主動型俯沖邊界，處于主動型大陸邊緣的壓扭性改造階段[22]。在區(qū)域內(nèi)有各種逆沖斷裂發(fā)育。受扭性應力場的作用影響，在陸上產(chǎn)生了NW向和NE向的背斜構(gòu)造和向斜構(gòu)造。與之相反，安達曼海域在漸新世屬于被動型俯沖，處于大陸邊緣的張扭性改造階段。在海域內(nèi)部發(fā)育著大量NW向展布、NE向延伸的走滑斷裂，其中南北向伸展的兩條斷裂分別為實皆斷裂和西安達曼海斷裂，控制安達曼海域的弧后拗陷和丹老盆地的拗陷邊界，并且弧后拗陷的構(gòu)造沉積也會受到安達曼海的擴張作用以及實皆斷裂的影響（圖3）[23]。

4.2 斷裂組合樣式

根據(jù)斷層的成因并結(jié)合盆地內(nèi)的地震剖面，本文將主干斷層和小型斷層組合成多種形式，包括Y形斷層、階梯狀斷層、負花狀斷層和地塹地壘等。

（1）Y 形斷層：由一組主斷層與反向傾斜的次級斷層組合為 Y 形。Y 形斷裂的主干斷層一般控制凹陷或局部構(gòu)造，另一側(cè)的淺部地層中相伴而生發(fā)育著次級小型斷層，兩組斷層呈 Y 字形相交。一組復雜 Y形斷裂體系中，由主干斷層上的次級斷層依次反向發(fā)育所形成（圖5a）。

圖5 斷裂組合樣式（具體位置見圖4）Fig. 5 Fault assemblage pattern (the location is shown in Fig. 4)

（2）階梯狀斷層：斷層在與本區(qū)構(gòu)造走向相垂直的主測線剖面上呈階梯狀樣式，由一系列正斷層組合而成，從北部緩坡或南部斷裂帶向凹陷中心依次上升或下降形成階梯狀斷層，其斷層產(chǎn)狀、傾向基本一致（圖5b）。

（3）負花狀斷層：區(qū)域張扭應力場條件下與走滑斷層相伴而生，由一條主干斷層向上以分叉形式散開，在該斷層兩端發(fā)育多組小型斷層，剖面上呈現(xiàn)花狀特征，稱為負花狀斷層，平面上呈雁列式分布（圖5c）。

（4）地塹、地壘：剖面上斷裂走向一致，斷裂傾向相對構(gòu)成地塹，傾向相背構(gòu)成地壘。受斷裂影響，地塹、地壘交替出現(xiàn)（圖5d）[12]。

4.3 斷裂生長指數(shù)與落差分析

對研究區(qū)斷裂構(gòu)造體系的整體分析表明，盆地的主斷裂發(fā)育方向為NS向，次級斷裂方向為NE向。主斷裂發(fā)育時間早、延伸長、規(guī)模大、地層切穿深，控制著盆地的隆拗結(jié)構(gòu)；次級斷裂發(fā)育受主斷裂影響，但在應力集中地區(qū)會對主斷裂有橫向改造，使其發(fā)生錯斷[24]。

本文選取的8條典型正斷層（F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8）位于安達曼海域北部（圖4）。通過對8條主要斷裂進行研究，運用生長指數(shù)法和古落差法分析斷層活動特點和揭示它們的運動規(guī)律。

計算結(jié)果表明，安達曼海域正斷層在上中新世活動最為強烈。在上中新世生長指數(shù)最大，上下盤厚度落差最大。從漸新世開始生長指數(shù)逐漸增加，斷層的活躍程度逐漸增強，在上中新世達到頂峰，地層厚度最大，該時期的斷裂對沉積厚度控制最強；隨后在上新世和第四紀生長指數(shù)明顯下降，在第四紀達到最低值，該時期的斷層活躍程度最低，構(gòu)造趨于穩(wěn)定，斷裂活動進入穩(wěn)定期，該時期的地層沉積速度逐漸穩(wěn)定，斷裂對沉積的控制最小。

漸新世時期，板塊之間為軟碰撞，斷層發(fā)育處于雛形階段[25]，此時生長指數(shù)和斷層落差相對較小；中新世時期，由于印度-澳大利亞板塊向緬甸西部的耦合效應不斷增強以及火山弧開始隆起，斷層活躍度增加，生長指數(shù)和斷層落差達到峰值；上新世至今，弧前、弧后盆地基本成型并趨于穩(wěn)定，逐漸形成溝-弧-盆體系，生長指數(shù)和落差變小（圖6）。

圖6 F1-F8斷層生長指數(shù)和落差分析Fig. 6 F1-F8 fault growth index and drop analysis

根據(jù)斷裂對安達曼海域構(gòu)造單元的控制情況以及對地層的切穿和延伸情況，本文將選取的8條正斷層劃分為一級控邊大斷裂和二級主干斷裂。由圖4中各斷層分布和延伸情況，F(xiàn)1、F5和F7屬于一級斷裂，斷層規(guī)模較大，延伸較長，切穿整個剖面的地層，屬于控制安達曼海域地區(qū)沉降的大斷裂。F1斷層為NNW-SSE走向，F(xiàn)5斷層為NNE-SSW走向，F(xiàn)7斷層為NNW-SSE走向。F5在中中新世時期斷層落差最大，達到223 m，這條斷層決定了凹陷的東部邊界。在整個地層的斷裂中，F(xiàn)5的斷層落差大于F1的斷層落差，說明研究區(qū)的東部活動大于西部活動。在中中新世以后到達上新世時期，兩個斷層的落差減小，說明斷層的活動性在中中新世以后降低。

與上述“農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)為輔”觀點稍有不同，還有論者僅側(cè)重強調(diào)“農(nóng)業(yè)為主”，而忽略“工業(yè)為輔”的意義。1931年9月，曹芻在《從群眾潛隱的形態(tài)中尋找中國教育的出路》一文中指出，中國是“還停滯在手工業(yè)時代”的農(nóng)業(yè)國，“誠然我們要抵抗資本主義國家的經(jīng)濟侵略?？墒俏覀円獙W資本主義國家用大規(guī)模的機器生產(chǎn)，去抵抗工業(yè)品的入侵，在最近的將來，幾乎是絕對辦不到的。我們惟一的方法只有利用農(nóng)產(chǎn)品。去換必要的工業(yè)品，漸求入超的減少，以至于出入相抵。這是農(nóng)業(yè)國家必經(jīng)的途程”[9]，由此得出生產(chǎn)教育必須注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)論。

需要說明的是，由于在斷層生長發(fā)育過程中下盤可能會受到潮汐水流以及海水侵蝕等化學作用導致風化侵蝕，造成部分地層缺失，所以下盤的厚度無法得到準確值，只能通過上盤的沉積厚度結(jié)合理論來推斷下盤的沉積厚度。因此會造成對一級斷裂的斷層活動性定量分析研究時存在不可避免的誤差。

由于安達曼海域暫時并沒有發(fā)現(xiàn)次級盆地，所以F2、F3、F4、F6和F8都屬于二級斷裂，二級斷裂的主要作用是控制安達曼海域構(gòu)造帶的地塹地壘展布情況。這些斷裂均在中中新世時期生長落差最大，說明研究區(qū)斷層在中中新世時期活躍程度最高。在整個上中新時期F4、F6斷層明顯大于其余斷層，說明研究區(qū)該時期中部斷層活躍程度最高。上新世時期，斷層落差都顯著減小，說明該時期斷層活動逐漸減弱。

4.4 東部凹陷構(gòu)造沉降特征

在研究區(qū)選取4條典型的地震測線作為研究安達曼海構(gòu)造沉降史的基礎(chǔ)資料，4條測線從北向南分別為M1507-03、M1507-07、M1507-11和M1507-15（圖4），這4條測線將安達曼海域東、西部的構(gòu)造單元基本上全部覆蓋，滿足研究構(gòu)造沉降歷史的要求。

測線M1507-03位于研究區(qū)北部（圖7），全長約為162 km，橫跨構(gòu)造單元的北部斷裂、北部拗陷、北部斷階帶、北部隆起和北部臺地。北部拗陷區(qū)斷層落差大，斷裂縱向延伸長；北部斷階帶斷裂分布密集，有大量平行的小斷裂，部分地層從北向南逐漸被斷裂切穿形成錯斷形態(tài)，北部隆起區(qū)在漸新統(tǒng)出現(xiàn)半地塹地形特征。

圖7 過M1507-03測線地震剖面圖Fig. 7 Seismic section through line M1507-03

測線M1507-15位于研究區(qū)南部（圖8），全長約為154 km，橫跨構(gòu)造單元的南部斜坡、南部拗陷、南部隆起、南部斷階帶和丹老盆地的北端。該測線毗鄰主測線（M1507-11），南部隆起多為平行小斷裂，地層構(gòu)造樣式以地塹地壘為主；南部拗陷區(qū)存在兩條一級斷裂，幾乎切穿整個地層，是研究的重要區(qū)域；南部斷階帶銜接著丹老盆地北段，中間以丹老海脊相隔。

圖8 過M1507-15測線地震剖面圖Fig. 8 Seismic section through line M1507-15

在所選區(qū)的4條地震測線上每隔10 km提取一道層位信息進行時深轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)，包括了S0、T1、T2、T3、T4、T5和Tg一共7個層位的數(shù)據(jù)（點），最終一條測線提取了7道層位信息（線）。通過參數(shù)計算得到了這4條測線的構(gòu)造沉降量，繪制出構(gòu)造沉降曲線。

圖9 典型剖面構(gòu)造沉降量Fig. 9 Tectonic settlement amount of typical section圖中不同顏色折線代表每隔10 km提取一道層位信息The broken lines with different colors in the figure represent a layer information extracted every 10 km

5 安達曼海東部凹陷斷裂成因及構(gòu)造演化

5.1 安達曼海東部凹陷斷裂成因

基于對地震資料的解釋，安達曼海域整個研究區(qū)的斷裂是以正斷層為主，其中在弧前盆地、火山島弧以及弧后盆地都發(fā)現(xiàn)了大量正斷層[26]。在中中新世時期，由于大量海水將安達曼海域覆蓋，此時的斷層也正處于活動較為活躍的時期，斷層活動在沉積物的影響下，導致上下盤厚度不一致。上新世時期，由于受到印度-澳大利亞板塊來自SSW-NEE方向的擠壓，導致應力發(fā)生改變，從而形成了部分走滑斷層；應力方向的不同，又在局部區(qū)域形成了逆斷層[27]。

由于弧前盆地發(fā)育相對弧后盆地較小，盆內(nèi)構(gòu)造特征明顯，在發(fā)育過程中產(chǎn)生了一系列的張性斷裂；海溝-斜坡盆地在上新世時期發(fā)育形成走滑斷裂，始新世以來，地層發(fā)育速度加快，其中在中中新世時期最為活躍，所以該時期的沉積較厚。弧后拗陷分布范圍大，據(jù)前人統(tǒng)計，整個研究區(qū)的弧后拗陷約為500000 km2，研究區(qū)的大部分斷裂都處于發(fā)育期，有一部分走滑實皆斷裂控制印度地塊，這些斷裂對一些小斷裂的發(fā)育會產(chǎn)生影響[22]，因此，安達曼海域的大型走滑實皆斷裂對于一些小斷裂形成圈閉產(chǎn)生促進作用，最終推動研究區(qū)盆地的演化。

5.2 安達曼海東部凹陷構(gòu)造演化

基于對安達曼海東部凹陷斷層進行生長指數(shù)、古落差和構(gòu)造沉降量研究，再結(jié)合前人資料推斷安達曼海域構(gòu)造演化過程。

三疊紀晚期到白堊紀時期，印度-澳大利亞板塊剛剛從岡瓦納大陸分離出來向北運動，后期與歐亞板塊發(fā)生碰撞產(chǎn)生俯沖作用，此時的俯沖作用還屬于軟碰撞階段，造成了區(qū)域性隆起還有前沿洋殼的削減[28]。始新世時期，印度-澳大利亞板塊持續(xù)俯沖，與歐亞板塊發(fā)生碰撞，造成了緬甸板塊、撣邦地塊以及蘇門答臘等地區(qū)開始發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn)，地殼的下拗和盆地的沉積在這種碰撞下開始產(chǎn)生并開始發(fā)育[29]。始新世晚期，實皆斷裂開始產(chǎn)生，沿丹老海脊向火山島弧延伸[30]，由于孟加拉扇的影響，弧前主要沉積物為泥頁巖，弧后地層主要為火山巖、泥巖等沉積巖為主[31]。

漸新世時期，研究區(qū)生長指數(shù)和古落差均處于低值，表明此時印度洋板塊和歐亞板塊碰撞為軟碰撞，斷層逐漸開始形成，一級斷裂和二級斷裂特征還沒有顯現(xiàn)；該時期構(gòu)造沉降速率較為緩慢，但在不同構(gòu)造帶的沉降量有所差異，在研究區(qū)發(fā)育的兩個沉降中心沉降量明顯高于其他構(gòu)造帶。中新世時期是研究區(qū)斷裂發(fā)育的重要時期，板塊運動比較活躍，板塊間的碰撞也逐漸強烈，隨著火山弧的隆起，安達曼海域的弧前弧后盆地的初始狀態(tài)開始形成，該時期生長指數(shù)和古落差逐漸增大，在中中新世時期達到峰值，印度-澳大利亞板塊耦合效應對研究區(qū)的斷裂活動影響較大，是促使斷裂發(fā)育的主要原因；火山島弧的加速隆起導致安達曼海域地層厚度差逐漸增大的同時構(gòu)造沉降速率增加，該時期的構(gòu)造沉降量也達到最大值。達到下中新世時期，安達曼海的“溝-弧-盆”體系逐漸發(fā)育完全。

從上新世至第四紀，生長指數(shù)和古落差逐漸減小，斷層發(fā)育基本成型，表征出印度-澳大利亞板塊只持續(xù)對緬甸板塊進行微俯沖，大體趨于穩(wěn)定，此時除了西部隆起沉降速率較高以外，其他各構(gòu)造單元以較低的沉降速率緩慢沉降，最終構(gòu)造沉降量基本都在1 km 左右，期間伴隨著火山的作用，“溝-弧-盆”體系最終形成（圖10）。

圖10 安達曼海構(gòu)造演化過程（據(jù)文獻[26, 30]修改）Fig. 10 Tectonic evolution of the Andaman Sea (modified from references [26, 30])

構(gòu)造演化過程表明：在始新世晚期到漸新世，板塊后撤和伸展斷拗占主導地位，形成伸展樣式盆地；在中新世期間，板塊逐漸穩(wěn)定，印度-澳大利亞板塊與緬甸西部的耦合效應開始占主導地位。變形隨時間遷移至NNW向，在漸新世期間由E-W向轉(zhuǎn)變?yōu)镹NWSEE向，中新世時期至今，沿NNW-EES方向運動[32]。

6 結(jié)論

本文利用安達曼海域東部大范圍二維地震數(shù)據(jù)資料及鉆井數(shù)據(jù)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)概況以及前人研究成果，選取8條具有代表性的斷層，開展了深入研究，獲得主要結(jié)論如下。

（1）安達曼海域斷裂特征主要以正斷層為主，伴隨部分右旋走滑斷裂，受印度-澳大利亞板塊俯沖作用下產(chǎn)生剪應力的影響，走向與區(qū)域構(gòu)造帶近乎垂直；研究區(qū)識別出多種斷裂組合樣式：Y形斷層、階梯狀斷層、負花狀斷層、地塹地壘等。

（2）研究區(qū)斷裂帶主要分為一級控邊大斷裂和二級主干斷裂，一級斷裂控制了安達曼海的構(gòu)造沉降，二級斷裂控制安達曼海的地塹地壘的形成發(fā)育；研究區(qū)斷裂從漸新世到中新世活動逐漸活躍，在早中新世最為強烈，上下盤厚度在該時期落差最大，推斷在早中新世時期研究區(qū)受印度-澳大利亞板塊和歐亞板塊碰撞影響最強，是研究區(qū)產(chǎn)生走滑斷裂和部分小斷裂的重要時期，為逐步形成溝-弧-盆體系做鋪墊。

（3）漸新世至中新世時期，印度-澳大利亞板塊與歐亞板塊之間屬于軟碰撞，斷層發(fā)育處于雛形階段，各地層構(gòu)造沉降量較小，差異性較??；上中新世時期，在板塊之間的不斷耦合效應下，地層構(gòu)造沉降量顯著增加，中新統(tǒng)地層為最大構(gòu)造沉降地層；上新世至今，安達曼海整體發(fā)育完全，溝-弧-盆體系形成，整體趨于穩(wěn)定，構(gòu)造沉降量逐漸變緩，地層沉降速率有所差異，但構(gòu)造沉降量總體維持在 1 km 左右。