南海地质构造与油气资源.pdf

作者简介 刘昭蜀 男 68 岁 研究员 海洋石油与构造地质学专业 1999 -11 - 03 收稿 南海地质构造与油气资源 刘昭蜀 中国科学院南海海洋研究所, 广州 510301 摘要 文章对南海海盆的边缘构造、 盆内的断裂构造以及岛弧与弧后盆地的构造特征进行 了论述。指出南海海盆喜马拉雅期构造层、 基底及盖层特点。根据陆缘扩张观点将珠江口盆 地的沉积盖层在扩张型陆缘演化阶段划分为第 1 扩张旋回 K2 E13 、 第 2 扩张旋回 E23 N 1 1 和第3 扩张旋回 N21。上述 3 个旋回控制着生、 储、 盖的分布。东沙断隆亦是如此。南沙断块 区的礼乐断块盆地以及曾母地堑带的曾母地堑盆地和万安地堑盆地均具有含油气远景。 主题词 南海海盆 陆缘扩张 油气资源 1 引言 东亚大陆边缘沟 -弧 -盆体系和喜马拉雅山系的出现, 不仅是亚洲新生代地质发展史中 两个最重大的地质事件, 同时也是全球构造中最重大的两个地质事件。这两大地质事件 的发生改变了中生代亚洲大陆的基本构造格局, 使新生代亚洲自然地理面貌为之一新, 标 志着亚洲地质构造的发展和演化进入了一个新阶段。 南海是东亚大陆边缘最大的边缘海之一。北靠华南大陆, 南至加里曼丹岛, 东临台 湾、 菲律宾群岛, 西界中南半岛, 面积约 350 104km2, 为渤海、 黄海、 东海总面积的 3 倍。 南海与其东邻的台湾、 菲律宾岛弧 -海沟构成东亚大陆边缘最完整的沟 -弧 -盆构造体 系, 既具有东亚大陆边缘沟 -弧 -盆构造体系的共性, 又具有其本身的独特性。 在构造格局上, 南海位于欧亚大陆、 太平洋和印度洋三大板块的交接处, 属大洋型地 壳构造域与大陆型地壳构造域之间的过渡型地壳构造域。在这个面积广阔的过渡型地壳 构造域中, 构造运动复杂, 大规模的水平运动伴随着大规模的垂直运动, 强烈的陆缘扩张 伴随着强烈的陆缘挤压; 陆壳在北缘离散解体, 又在南缘拼贴增生; 洋壳在中央海盆新生, 又在其东邻的马尼拉海沟消减; 陆缘地堑系在陆缘扩张过程中形成, 岛弧 -海沟断褶系在挤 压过程中发育。在这里, 几乎一切类型的构造运动、 沉积作用、 岩浆活动、 变质作用和成矿 作用都有发生、 发展和演化的过程。 2 南海海盆边缘构造及内部断裂构造 南海海盆为四周被地壳断裂和岩石圈断裂围限的菱形海盆, 其边缘构造具有不同性 第 20 卷 第 1 期 2000 年 1 月 第 四 纪 研 究 QUATERNARY SCIENCES Vol. 20, No. 1 January, 2000 质和特点。 南海海盆北部边缘为华南陆架, 其展布方向大致平行于呈 NE 向延伸的海岸线, 其内 有一系列阶梯状正断层及其所围限的基底地堑和地垒。基底地堑控制着新生代断拗盆地 的形成和发展, 盆地中充填有巨厚的沉积, 生、 储、 盖发育, 为拉张型或离散型边缘。 南海海盆南部边缘的南沙海槽 巴拉望海槽 亦呈 NE 向展布。南沙海槽为特提斯的 残留海, 自燕山期开始依次向南消减, 在加里曼丹岛北部形成向南凸出的弧形断褶带及一 系列叠瓦状冲断层, 前第四系遭受不同程度的变形和变质, 为挤压型或聚敛型边缘。 南海海盆西部边缘为狭窄的越东陆架, 呈 SN 向展布, 与海岸线大致平行。陆架上有 一系列平直的阶梯状正断层, 具剪切 -拉张特征, 先剪后张, 依次由西向东断落。 近 SN 向的台湾 -北吕宋岛弧和马尼拉海沟位于南海海盆东缘, 凸向南海。据地震资 料, 马尼拉海沟的贝尼奥夫带向东倾斜, 岛弧和海沟的弧形反向, 海沟位于岛弧的向陆一 侧, 岛弧和弧后盆地洋壳区的构造线近于直交, 构成了南海海盆东缘沟 -弧体系区别于西太 平洋边缘其它沟 -弧体系的最大特征。马尼拉海沟具有复杂的演化历史, 大致经历过拉张 y剪切y挤压 3 个发展阶段。当前, 海盆东缘具有挤压型边缘的特征。 南海海盆边缘的上述构造特征, 明显地反映了陆缘从西北向东南裂离蠕散, 后缘拉 张, 前沿挤压, 两侧剪切的基本运动特征。该特征是我们提出/ 陆缘扩张0观点的重要证据 之一。/ 陆缘扩张0观点的形成和提出是我们长期研究南海地质构造演化的一个重要总 结, 其主要内容是 南海在华夏型活动大陆边缘的背景上, 区域应力场从挤压转为松弛, 地 幔向洋一侧蠕散, 陆缘断裂解体, 海底多期、 多轴扩张, 陆块向洋一侧离散过程中形成的陆 缘地堑系。 边缘海的成因涉及到对流模式、 消亡体系、 大陆边缘性质和动力学一系列根本问题。 它的复杂性和多样性导致对边缘海的成因意见不一, 众说纷纭, 莫衷一是。1989 年, 我国 著名大地构造学家, / 地洼0学说的创始者陈国达在5台湾海峡西部石油地质地球物理调查 研究6[1]一书中对/ 陆缘扩张0观点做出了肯定。他在书中指出/ 新生代以来, 中国东部的 地壳构造作用以拉伸为主。这种构造作用引起了-陆缘扩张. 的现象。 0此后, 1997 年, 陈国 达在/ 东亚陆缘扩张带 一条离散式大陆边缘成因的探讨0[2]一文中再次谈到了/ 陆缘 扩张0问题。他指出, 本文作者是最先提出该处 南海 出现了陆缘扩张现象, 并认为我们 的意见是正确的。 南海海盆内部的断裂构造主要特征是, 几乎全为锯齿状张裂, 并以 NE 向和近 EW 向 两组为主。前者迁就NNE 和 NEE 向X 型断裂, 后者迁就 NEE 和NWW 向 X 型断裂发展 而成。NW 向断裂在西部十分突出, 它与 NE 向, 近 SN 向断裂在海南岛南部海域联合构 成醒目的 Y 型断裂。NE 向锯齿状张裂为规模较大的地壳断裂和岩石圈断裂, 构成南海的 基本构造格架, 并控制整个南海海盆的轮廓。NE 向张裂主要分布在相对隆起的岛块区及 其边缘, 与华南大陆 NE 向主干断裂平行, 两者有密切的成因联系。它们在燕山期强烈活 动。喜马拉雅期时, 由于构造活动中心东移, 位于大陆上的 NE 向断裂相对稳定, 而海盆内 的 NE 向断裂则多次强烈活动, 特别在中新世早期以后, 活动更为强烈, 具继承性和多旋回 的特点。它们对南海海盆的形成, 尤其是对北部和南部陆坡的形成起着明显的控制作用。 近EW 向锯齿状张裂包括 NEE 和 EW 向两组。前者主要分布在北部陆架、 陆坡区, 自燕 70 第 四 纪 研 究2000 年 山期起多次活动, 具继承性和多旋回特点; 后者主要分布在中央东北海盆, 为喜马拉雅期 新生断裂。两者共同的特点是都分布在早第三纪拗陷区, 且规模较 NE 向张裂小。NEE 向断裂多为基底断裂, 少数为地壳断裂, 主要分布在晚白垩世至早第三纪的地堑内。EW 向张裂主要为岩石圈断裂, 在中央东北海盆切割中央海盆西缘岩石圈断裂并伸入陆坡, 但 在短距离内即消失或与 NE 向断裂复合。在南海的中央海盆区 EW 向张裂往往构成地幔 物质上升的通道, 形成海底扩张轴。 3 岛弧与弧后盆地的构造特征 上文我们曾特别强调指出, 近 SN 向的台湾 -北吕宋岛弧与弧后盆地 南海海盆 洋壳 区的构造线近于直交, 从而构成了南海海盆东缘沟 -弧体系区别于西太平洋边缘其它沟 -弧 体系的最大特征。对此, 有人认为, 不应将南海看成是 NNE 向的西太平洋岛弧的弧后扩 张盆地, 因为南海中央海盆洋壳区的磁条带均呈近 EW 向延伸[ 3]。显然, 南海中央海盆洋 壳区近 EW 向的磁条带, 还有扩张轴和断裂构造与其东侧特别是北吕宋岛弧近 SN 向的中 科迪勒拉山、 卡加延河谷、 马德里山等地堑、 地垒系近于垂直, 用/ 弧后扩张0模式是难以解 释的。我们认为, 根据 X 型共轭剪切面常以锐角对向压力轴和横梁弯曲的应力分布状态, 可进一步分析剪切断裂向张性断裂的过渡以及弯曲所产生的应力场的观点是正确的。因 此, 当太平洋板块沿 NWW 方向挤压时, 华南大陆边缘产生近 EW 向的挤压应力场。这 时, 在相对隆起的北吕宋岛弧区产生以锐角等分线对向 NNE 和 NNW 向 X 型剪切断裂的 挤压应力场, 而在相对拗陷的南海中央海盆洋壳区则产生以锐角等分线对向 NWW 和 NEE 向 X 型剪切断裂的挤压应力场。迁就上述两组 X型剪切断裂, 在南海中央海盆洋壳 区形成近 EW 向的张裂构造, 而在北吕宋岛弧区则形成平行岛弧轴的近 SN 向的地堑、 地 垒构造, 这就是两者形成近垂直构造的力学机制。 4 南海喜马拉雅期构造层及基底和盖层 南海海盆喜马拉雅期构造层分为上、 下两个亚构造层。下亚构造层包括白垩统上部 至渐新统下部; 上亚构造层包括渐新统中部至第四系。两者呈角度不整合接触。 南海海盆的基底和盖层与油气的生、 储、 盖密切相关。总的来说, 大陆成因的基底在 南海之下占有很大面积, 它们不仅延伸到陆架和陆坡区, 同时还延伸到发育大型水下高地 和岛屿地区。 基底构造控制盖层构造。南海海盆的盖层分布、 厚薄、 走向以及岩石组成、 油气资源 等明显受基底构造控制, 且已被大量的地质和地球物理资料所证实。对南海海盆基底和 盖层的研究, 后者远比前者广泛深入, 特别在有油气远景的中 -新生代盆地中。 南海海盆新生代的沉积从早第三幻以来表现为一个巨大的海侵序列。下第三系中、 下部为陆相沉积, 下第三系上部的渐新统中、 上部为海陆交互相, 中新统以上为海相沉积, 表现出从陆到海的演化序列。 5 珠江口盆地的扩张旋回及其与含油气性的关系 自 1987 年召开/ 中国南海北部大陆架石油地质国际研讨会0以来, 又陆续发表了一系 71 1期刘昭蜀 南海地质构造与油气资源 列专著、 报告集和论文, 这些出版物从地形地貌、 地质构造、 地球物理、 地球化学、 岩石矿 物、 微体古生物、 岩浆活动、 沉积特征和含油气性等方面对南海和珠江口盆地进行了论述, 从而大大加深了我们对这一地区的认识。 上文中提到的/ 陆缘扩张0观点[4]是 1983 年我们在全面研究了南海海盆的演化历史 后首次提出的。从/ 陆缘扩张0的大地构造观点出发, 依据南海珠江口盆地 东部, 下同 已 有的大量地质和地球物理资料, 结合围区区域地质背景, 可将盆地的沉积盖层在扩张型陆 缘演化阶段划分为 3 个构造旋回 第 1 扩张旋回 K2 E13 、 第 2 扩张旋回 E23 N11 和第 3 扩张旋回 N21 。 第 1 扩张旋回 第1 扩张旋回的初期 K2 E21 , 由于库拉 -太平洋板块从东南向东亚大陆俯冲, 产生 NW -SE 向的区域挤压应力场。处于爷冲盘上的华南陆缘隆起产生 NE -SW 的二次局部挤 压应力场, 形成 NNE 和 NEE 向的 X 型剪切断裂。随着区域挤压力的加强, 迁就 X 型剪 切面形成 NE 向锯齿状张裂, 进一步发展成一系列相互平行或雁行排列的地堑式断陷盆 地。 中期 E12 E22 为第 1 扩张旋回的主扩张幕。在此期间, 区域应力场从挤压转向松弛、 拉张, 地幔上隆, 地壳减薄, 继承前期 NE 向断裂向下发展深切, 地幔物质沿岩石圈断裂上 涌, 陆缘向洋扩张, 地堑加深加宽, 致使珠江口盆地进入明显的成盆期。南海海盆北部大 陆坡脚附近的 45MaB. P. 和 51. 5MaB. P. 的残留洋壳, 可能是该期扩张的产物[5]。此时, 原先众多的小型断陷盆地逐渐扩大或合并, 形成大型湖盆, 发育典型的湖泊沉积。岩性以 厚层暗色泥岩为主, 顶部及底部夹有砂岩。这套文昌组的泥岩是盆地中最好和最主要的 烃源岩。 晚期 E32 E13 , 南海第 1 扩张旋回趋于结束, 在大范围内形成一套河流、 沼泽相沉积。 渐新世早期末, 区内抬升, 遭受剥蚀, 形成明显的不整合, 标志着南海第 1 扩张旋回的结 束。 第 2 扩张旋回 第 2扩张旋回始于渐新世晚期 E23 N11 , 这是一个更为壮观的扩张旋回。随着南海 中央海盆的形成, 珠江口盆地发生了广泛的海侵, 导致珠海组 E23 及珠江组 N11 下段以海 侵砂为主要特征的海相及过渡相沉积的形成。这套海侵砂岩呈大面积连续分布, 分选和 磨圆好, 孔隙度高, 为油气运移提供了有利条件, 成为珠江口盆地的重要储油层或勘探目 的层。中新世早期 N11 为第 2 扩张旋回的主扩张幕。此时, 相对海平面大幅上升, 位于盆 内的东沙、 神狐和一统暗沙断隆皆沉没水下, 盆内物源区消失, 结果形成了广布的粘土质 沉积, 成为区域性盖层。与此同时, 在上述各水下隆起区, 形成以生物礁、 滩为特征的巨厚 碳酸盐沉积, 成为东沙断隆区的重要含油层。中新世早期末, 第 2 扩张旋回结束, 区内抬 升, 遭受广泛剥蚀, 形成不整合或假整合。 第 3 扩张旋回 第3 扩张旋回发生在中新世中期 N21 , 其中期为第 3 扩张旋回的主扩张幕。该扩张 72 第 四 纪 研 究2000 年 幕后期, 菲律宾岛弧出现较强烈的逆时针旋转[ 6], 致使吕宋岛仰冲于南海洋壳之上, 形成 反向岛弧, 而马尼拉海沟则出现在大陆一侧, 形成向大洋方向俯冲的反向俯冲带。与此同 时, 由于南海海盆新洋壳的冷却, 密度增大, 海底的垂向下沉运动和反向俯冲带的侧向拖 曳, 使早期 NE 向断裂再次拉裂扩张, 南海相对海平面再次大幅度上升, 珠江口盆地大部分 成为中、 外大陆架区。南部的珠二拗陷则出现半深海环境, 从而形成一套全盆地广布的灰 绿色泥岩, 成为盆地范围的盖层。中新世中期末, 第 3 扩张旋回结束, 区内大范围抬升, 遭 受剥蚀, 形成显著的区域不整合, 这便是人们所说的东沙运动。 综上所述, 白垩世晚期至中新世期间, 南海发生了 3 次显著的扩张运动, 它们明显地 控制着珠江口盆地的沉积作用, 从而决定了生、 储、 盖组合的空间分布。第 1 次扩张导致 文昌组泥岩的形成, 为盆地提供了最重要的烃源岩; 第 2 次扩张初期形成了珠海组和珠江 组下段的海侵砂岩, 是油气的重要储层和运移通道, 中期则形成了生物礁 -滩储集组合, 二 者成为盆地中的主要目的层和勘探目标; 第 3 次扩张形成了广布的稳定泥岩段, 成为盆地 范围的盖层。 6 东沙断隆的构造特征及油气远景 东沙断隆是珠江口盆地中一个正向构造单元, 它主要分布在南海北部的陆坡区, 西部 呈近 EW 向延伸, 东部转为 NE 向, 为一整体微向东南凸出的新月形, 坐落在东沙台阶上。 台阶水深 250 300m, 地形简单、 平缓并发育有小的凸起和凹陷。东沙断隆的构造位置, 东北与北港 - I 澎湖断隆相连, 西南与番禺低断隆、 神狐暗沙断隆相接。上述断隆所组成的 大型 NE 向的中、 新生代断隆带, 将珠江口盆地分隔成南、 北两个地堑区。 东沙断隆的基底由古生代褶皱基底燕山陆缘活化带和东沙燕山褶皱带组成。呈 NE 走向的东沙燕山褶皱带, 西北与古生代褶皱基底燕山陆缘活化带相接, 两者以陆坡北缘断 裂为界; 东南邻南海中央海盆洋壳区, 两者以南海中央海盆北缘断裂为界。燕山陆缘活化 带和东沙燕山褶皱带形成于燕山中、 晚期。此时期, 库拉 -太平洋板块向欧亚板块俯冲, 而 位于爷冲板块上的东亚大陆边缘抬升隆起。同时, 沿 NE 向断裂发生大规模中、 酸性火山 活动和酸性岩浆侵入, 以及强烈的动力变质作用和断块活动。与此同时, 位于活化带外侧 的优地槽, 因库拉 -太平洋板块的俯冲而褶皱隆起, 发生基性、 超基性的构造侵位, 并形成北 起锡霍特山脉, 向南经日本、 西南菲律宾直达西北加里曼丹的燕山褶皱带。褶皱带拼贴在 活化带外侧, 从而使东亚大陆增生。实际上, 陆缘活化带与其外侧的褶皱带是库拉 -太平洋 板块俯冲时同期形成的一对性质不同的双构造带, 而东沙燕山褶皱带则是造山带的一个 组成部分。它主要分布在东沙断隆东南部、 由上、 下两个构造层组成。下构造层由具优地 槽特征的呈高值正磁场的燕山末期基性 -超基性岩组成。上构造层则由夹喜马拉雅期玄武 岩的中生代变质岩组成。 燕山期陆缘活化带与褶皱带的构造作用、 沉积作用、 岩浆作用和变质作用均有较大差 异。前者的构造作用表现为挤压背景下的局部张性断块运动, 沉积特点为断块盆地沉积, 并以陆相火山碎悄岩沉积为主, 岩浆作用为中酸性岩浆活动以及低压高温变质作用; 后者 则相应表现为地槽下沉, 陆源碎屑为主的海相沉积及混杂堆积, 基性和超基性岩浆活动以 及高压低温变质作用。 73 1期刘昭蜀 南海地质构造与油气资源 / 珠江口运动0是一次显著的挤压 -剪切型构造运动。这次运动的主要特点是, 断裂和 断块掀斜运动强烈、 地壳隆升、 酸性火山岩喷发和变质作用等。这次运动导致恩平组 E32 E13 与珠海组 E23 呈角度不整合接触, 并将珠江口盆地第三纪地层分隔成上、 下两套 性质不同的沉积构造层。古新世至始新世的下构造层以陆相沉积为主。渐新世至上新世 的上构造层则以海相交互相和海相为主。应指出的是, 由于东沙断隆在古新世至始新世 期间大幅度隆升, 强烈的剥蚀夷平作用使下构造层仅在断隆的小拗陷中存在。简言之, 东 沙断隆经历了白垩纪晚期以前的基底形成期和白垩纪晚期以来的沉积盖层形成期。 东沙断隆的基底断裂主要为中、 晚燕山期活动的断裂, 其中东部以 NE 向断裂为主, 西 部则以 NEE 向断裂为主, NW 向断裂次之。上述断裂对东沙断隆燕山期火山活动和花岗 岩侵入以及基底的燕山陆缘活化带和燕山褶皱带的形成和分布均有明显的控制作用。基 底断裂以压性和压扭性为主, 沿断裂多出现动力变质作用, 其特点是数量少, 规模大, 延伸 长, 切割深, 活动时间较长和强, 且多为 NE 向的地壳断裂和岩石圈断裂。 东沙断隆的盖层断裂包括继承断裂和同生断裂。白垩纪晚期以后, 东沙断隆的断裂 构造活动进入了一个全新的时期。伴随着华南大陆边缘的陆缘扩张, 东沙断隆出现一系 列张性断裂。同时, 基底的压性及压扭性断裂也转变为张性断裂。上述断裂以 EW 向为 主并对断隆上的拗陷形成起控制作用。 东沙断隆是珠江口盆地中的一个正向构造单元, 上文所谈到的珠江口盆地的 3 个扩 张旋回, 无疑与断隆的形成以及生、 储、 盖的分布有着密切联系。 珠江口盆地第 1 扩张旋回的中期 E12 E22 , 区域应力场从挤压转为松弛、 拉张, 在地 堑加深加宽的同时, 东沙断隆则发育一系列张性断裂, 而原先的压性和压扭性断裂也转变 为张性断裂。此时期, 断隆上由 NE 向断裂控制的断拗小盆地与周缘断拗一起沉积了以陆 相为主的厚层深灰色泥岩, 这是一套典型的湖泊沉积, 是区内良好的生油岩系。 渐新世早期末, 库拉 -太平洋板块的运动方向由 NNW 调整为 NWW, 并向东亚大陆俯 冲, 导致珠江口运动的发生。此运动发生在珠江口盆地第 1 扩张旋回末期, 结果使区内抬 升, 而东沙断隆则进一步隆升, 并遭受强烈剥蚀。原先东沙断隆上的文昌组 E12 E22 和恩 平组 E32 E13 地层几乎全部被剥蚀, 但在断隆周缘的断拗内得以部分保存, 正是这些地层 为后来东沙断隆上的油气聚集提供了主要油源。同时, 珠江口运动所造成的恩平组与渐 新世晚期珠海组之间的不整合面, 为油气由断拗向断隆运移提供了横向通道, 而与珠江口 运动同期发育的 NE 向和 EW 向断裂又为油气的垂向运移提供了通道。 渐新世晚期, 珠江口盆地出现第 2扩张旋回 E23 N11 , 东沙断隆发生整体沉降。海水 由南向北侵入, 并在东沙断隆处层层超覆, 从而沉积了由海进砂岩组成的厚度大、 孔隙度 高、 渗透率强的珠海组地层。中新世早期的开始阶段, 东沙断隆的海侵较浅, 有利于生物 礁、 滩的形成, 因而形成了孔隙度很高的珠江组 N11 生物礁灰岩。上述两套地层都是东沙 断隆的良好油气储集层。中新世中期的中间阶段, 随着珠江口盆地第 3 扩张旋回的出现, 东沙断隆继续沉降, 海水不断加深, 在珠海组砂岩和珠江组生物礁灰岩之上, 沉积了中新 世中期的泥岩层, 成为东沙断隆油气储集层的理想盖层。 中新世中期末至上新世末, 发生以断裂活动和断块差异升降运动为特征的东沙运动。 断裂重新活动, 断隆受挤压发生隆起抬升, 沉积至少两度间断, 地层部分被剥蚀, 如上新统 74 第 四 纪 研 究2000 年 万山组几乎全部缺失, 中新统上部粤海组部分被剥蚀, 形成平行不整合。因此, 从整体来 看, 东沙运动对油气保存不利, 但它对油气的重新分配有较大的影响。 综上所述, 东沙断隆的储、 盖条件良好, 运移通道发育, 且生、 储、 盖在时、 空方面有较 好的匹配关系。同时, 东沙断隆长期处于较高部位, 是周缘断拗油气运移的主要目标。 7 南沙礼乐断块盆地、 曾母地堑盆地及万安地堑盆地的油气远景 南沙群岛自古以来就是我国的神圣领土, 它蕴藏着丰富的油气资源, 其北部毗邻南海 西南海盆, 隔南海中央海盆与华南陆缘遥相对应, 东接巴拉望西北坡, 与西南菲律宾相连, 南邻南沙海槽, 与沙巴陆缘一衣带水, 西南则与沙捞越陆缘相连。上述各边界的地质构造 和地质历史迥然不同, 但与南沙群岛的形成演化密切相关。 南沙海区可划分出南沙断块区和曾母地堑带两个主要构造单元。前者是从南海北 部, 中、 西沙群岛附近的华南陆块中裂离出来的微陆块, 后者则是紧靠加里曼丹岛和纳土 纳群岛发育的盆地。因此, 两者的地质构造有较大差异。 南沙断块区周围被大的断裂所围限, 构成一个长轴为 NE 向展布的水下断阶。区内断 裂以 NE 向为主, 其次为 NW 向、 EW 向和 SN 向断裂。NW 向断裂将断块分割成东西块 体, 而 NE 向断裂则造成南北相间一系列雁行排列的断凹和断凸, 构成南沙断块具南、 北分 带, 东、 西分块的构造格局。 由于南沙断块是新生代由华南陆缘裂离出来的微陆块, 其基底与燕山期同处华南陆 缘的珠江口盆地、 北巴拉望、 卡拉棉、 民都洛岛等的基底相类似。因此, 断块的基底由中生 代和古生代的沉积岩和变质岩, 以及中生代的火山岩和岩浆岩组成。海底有陡的底辟构 造, 浅滩上有正断层形成的掀斜断块。从中新世中期起以断块差异升降和侧向拉张活动 为主。断块盆地中的新生代沉积巨厚, 以海相砂页岩和灰岩为主, 局部发育生物礁, 具含 油气远景。 南沙断块中的礼乐断块盆地研究程度相对较高。盆地的边界断裂以 NE 向和 NW 向 为主, 盆地内部的断层则主要为 EW 向和 NEE 向, 均为张性正断层。盆地同样发生断块 差异升降和侧向拉张活动。盆内古新统为浅海到滨海相的砂质页岩和粉砂岩互层, 底部 为致密的变质灰岩, 与下伏白垩系呈不整合接触。始新统上部与下伏地层不整合接触, 为 滨海相的砂岩、 砂质页岩互层。盆地中有数口钻井从上述两套地层中获得天然气流。因 此, 礼乐断块盆地是一个具含油气远景的盆地, 值得进一步深入研究。 曾母地堑带由一系列断隆和断堑组成。其中曾母地堑盆地研究程度较高。该盆地位 于沙巴挤压陆缘地堑系之西, 东纳土纳地堑盆地以东。构造线自东往西由 NE 向转为 EW 向, 再转为 NW 至 NNW 向, 构成一向南突出的弧形。盆内断裂以 NW 向为主, NEE 向和 NE 向次之。断裂普遍为从西南向东北断落的正断层。 我所曾在上述地堑带的曾母地堑盆地及其邻近海区做过地质和地球物理调查。对这 里的构造事件对含油气构造作用的研究结果表明[ 7], 礼乐事件 K2 和南沙事件 E22 E32 在盆地南缘及陆上表现为强烈褶皱、 逆冲、 断裂和变质作用, 对其同时代或以前的沉积物 进行强烈的改造, 导致了烃类物质的逸散, 从而破坏了形成含油气构造的物质基础。因 此, 一般把它们所形成的变质基底看作是油气勘探的下限。米里事件 N11 和巴林坚事件 75 1期刘昭蜀 南海地质构造与油气资源 N21 N31 所形成的褶皱, 断层或隆起, 以及沉积建造和不整合等, 都是良好的圈闭构造。 而在米里事件中沉积的渐新 -中新世早期地层, 更是盆地的主要生油气层和储气层。巴林 坚事件使盆地的大部分地区中新世的碳酸盐岩沉积转变为上新世的海相泥岩沉积, 形成 良好的储 -盖条件, 有利于含油气构造的形成。因此, 它们所塑造的构造型圈闭或地层型圈 闭, 是油气勘探的主要对象。这一认识还有待于勘探工作的进一步证明。 此外, 位于曾母地堑带西北侧的万安地堑盆地, 有人指出[8], 盆地自第三纪以来的构 造格局是该盆地所受到的右旋剪切扭应力场作用的结果。盆地内不但形成了与扭断层有 关的构造圈闭和地层圈闭, 而且/ 扭性0作用也影响了油气生成、 运移、 储集的种种条件。 从实际的勘探结果看, 万安地堑盆地也是一个良好的含油气远景区。 时值侯德封先生诞辰 100 周年之际, 回忆当年先生领导我们石油组的情况及音容笑 貌, 记忆犹新, 今特以此文表示纪念。 参考文献 1 中国科学院南海海洋研究所、 福建海洋研究所. 台湾海峡西部石油地质地球物理调查研究. 北京 海洋出版社, 1989. 1 2 陈国达. 东亚陆缘扩张带 一条离散式大陆边缘成因的探讨. 大地构造与成矿学, 1997, 21 4 285 293 3 杨巍然, 郭铁鹰, 路元良等. 中国构造演化中的/ 开0与/ 合0. 地球科学, 1984, 3 39 54 4 刘昭蜀, 杨树康, 何善谋等. 南海陆缘地堑系及边缘海的演化旋回. 热带海洋, 1983, 2 4 251 259 5 刘昭蜀, 陈雪. 南海中央海盆热流值的分布特征及年代分析. 地质科学, 1987, 2 112 121 6 刘昭蜀, 陈忠, 潘宇. 南海海盆的形成演化探讨. 海洋科学, 1992, 4 18 21 7 黄慈流, 钟建强, 詹文欢. 曾母盆地及其邻近海区新生代构造事件. 见 中国科学院南海海洋研究所、 福建海洋研究 所. 南沙群岛及其邻近海区地质地球物理及岛礁研究论文集 二 . 北京 科学出版社, 1994. 23 24 8 张光学, 缪宛岑. 万安盆地扭动构造形迹及构造油气藏研究. 南海地质研究, 1995, 7 1 113 GEOTECTONICS AND HYDROCARBON RESOURCES IN THE SOUTH CHINA SEA Liu Zhaoshu South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301 Abstract T he northern margin of the South China Sea SCS is a tensional margin and the south - ern margin is a compressive margin. T he Taiwan -North Luzon island -arc and the Manila trench in the direction of near S -N are located in the eastern margin of the SCS and they have compressive feature at present. The western margin has shear feature. Those tectonic features in the SCS reflect the creeping of continental margin from northeast to southwest and its main movement features are tension in rear edge, compression in front edge and shearing in both 76 第 四 纪 研 究2000 年 flanks. T he main concept of / Continental Margin Spreading0 is that the regional stress field was transed from compression to relaxation on the background of Cathaysian active cont- i nental margin of the SCS, the mantle spread toward oceanic side, the continental margin rift- ed and broke up, and the poly -period and poly -axis spreading occurred in the seafloor and the graben system of continental margin was ed during the process of continent rifting. T hree spreading movements occurred in the SCS from the L. Cretaceous to the Miogene and they obviously controlled the sedimentation in the Pearl River Mouth Basin and determined the spatial distribution of the complex of source, reservoir and cap rocks. T he Dongsha Fault - uplift is a positive structural element in the Pearl River Mouth Basin, where three spreading cycles, undoubtedly, are closely related to the ation of fault -uplift and the distribution of source, reservoir and cap rocks. T he direction of the faults in Nansha Fault Block is mainly NE. T he NW faults cut Nansha Fault Block into a several EW blocks and the NE faults ed a seriesof SN en echelon interval fault -sag and fault -rise. T herefore, those constructed the tectonic frame which seems as the belts in SN direction and the blocks in EW direction in Nansha Fault Block. The Paleocene sediments in the Liyue Reed Bank Basin of Nansha Fault Block appear as metamorphic limestone from neritic to littoral facies and this stratum is unconable to the underlying Cretaceous strata. The upper Eocence sediments seem to be unconable to the underlying strata which are interbed of littoral sandstone and sandy shale. The gas was obtained from exploring wells in these two layers of the basin. Therefore, the Liyue Basin is full of prospect for gas and oil and worth for further study. T he Zengmu graben province is composed of a series fault -uplift and fault-rift and the Zengmu Basin in this province has been studied in more detail. The studies of tectonic events relative to hydrocar - bon structures indicate that Liyue event K2 and Nansha event E22 E32 appear to be strongly folding, thrusting, faulting and metamorphism in the southern edge of the basin and the land. All these reed strongly the contemporary and er sediments, led to hydro - carbon escape and damaged accumulation of petroleum. T herefore, metamorphic basement is generally regarded as the low limitation for oil exploration. T he folds, faults or rises, sed- i mentary ations and unconities ed by Miri event N22 and Balingian event N22 N32 are good trap structures. Key words South China Sea Basin, continental margin spreading, hydrocarbon re - sources 77 1期刘昭蜀 南海地质构造与油气资源