南黄海北部坳陷新生代盆地形成机制分析

摘 要：结合盆地的沉积充填、构造演化及区域应力场特征，对南黄海盆地北部坳陷的结构特征和断裂组合样式等的研究，对南黄海盆地北部坳陷的成因机制进行了分析。南黄海新生代盆地具有被动裂陷的动力学特征，是在区域引张作用下形成的伸展断陷盆地，区域应力场特征及基底性质是其最主要的控盆机制。

关键词：南黄海盆地；盆地结构；构造演化；动力学特征

引言

南黄海晚白垩世-新生代盆地是中国东部大陆边缘晚中生代-新生代裂陷盆地群的组成部分，其形成机制受控于中国东部晚中生代-新生代岩石圈动力学过程[1]，对盆地的成因和形成机制仍有着不同的观点。文章从不同构造层次分析了南黄海北部中新生代盆地的伸展变形特征，并进一步探讨了盆地的形成机制，认为板块间的相互运动是南黄海新生代盆地形成的动力来源，地台基底性质及区域应力场状态是影响盆地形成机制的重要因素。

1 地质概况

南黄海盆地是在中国东部下扬子块体前震旦纪变质岩基底之上，由古、中、新生界沉积地层叠置而成的一个大型叠合盆地[2]。文章研究区集中在南黄海北部海域的中新生代盆地（图1），北部以千里岩隆起为界，南部以南黄海盆地中部隆起为界，总面积约5万平方千米，整体结构为北断南超。地层自下而上依次发育上泰州组、阜宁组、戴南组、三垛组、盐城组及东台组，总厚度达3000～10000m；缺失渐新统地层。

2 南黄海北部坳陷的结构特征

从地震剖面上（图2）可以看出，盆地宏观上具有断坳结构特征；阜宁组以凹叠为主，同时也具有断坳盆地结构特征；戴南组-三垛组层序具有明显的楔状层序结构，显示盆地结构宏观上表现为断陷结构特征。

3 主要断裂及活动特征

3.1 基底卷入型主干断层

基底卷入型主干断层为NE向走向，通常是由几条产状相近的断层构成的断裂带，构成盆地的边界和凹陷的边界（图3）。这类断层在印支运动、燕山运动中主要表现为收缩构造变形，在晚白垩世-古近纪时期主要表现为伸展构造变形，这些断层切割盆地基底和泰州组、阜宁组、戴南组和三垛组等沉积盖层，向深部延伸在地台基底顶面或结晶-变质基底岩系中拆离滑脱，其主滑脱面甚至可能达到中地壳层次中，在深层延伸收敛到主滑脱面上。

3.2 基底卷入型次级断层

基底卷入型次级断层以NE向、NEE向走向为主，主要发育在基底卷入型主干断层上盘断块中，与主干断层同向或反向倾斜，它们往往在相同地质背景下成片出现，但在不同构造部位的产状特征有所差异。在凹陷边界，主干基底断层附近，基底卷入型次级断层可以直接与主干断层相交，在稍远的构造部位，则形成产状相近的多米诺式断层组（图3）。分析表明它们并不是泰州组、阜宁组沉积时期的生长断层，而且部分断层明显被戴南组下伏不整合面覆盖，反映这些断层是在阜宁组沉积末吴堡运动中形成，后续的盆地演化过程中停止活动。基底卷入型次级断层的形成，也反映出阜宁组沉积末，南黄海北部坳陷盆地结构开始了分化。

3.3 盖层滑脱尖灭型断层

盖层滑脱尖灭型断层在南黄海北部坳陷广泛分布，主要呈NE向和NEE向-近EW向，这类断层戴南组、三垛组沉积时期具有同生断层特征，向下切割到泰州组、阜宁组泥岩地层中滑脱或尖灭，少量断层可以切割到盆地基底。

4 南黄海北部坳陷演化特征

南黄海北部盆为一伸展裂谷盆地，受区域构造地质背景的控制，盆地演化经历了断坳湖盆发育、箕状断陷发育、坳陷萎缩三个阶段（图4）。

4.1 断坳湖盆发育阶段

K2t-E1f期是断坳湖盆发育的兴盛期；泰州组沉积时期，南黄海盆地北部坳陷是一个统一的湖盆，至阜宁组沉积时期，湖盆进一步扩大；阜宁组末发生的吴堡运动，形成凸起，阜宁组地层广泛暴露地表，结束了广湖沉积。

4.2箕状断陷发育阶段

E2d-E2s箕状断陷发育期；始新世末的三垛运动，使盆地整体挤压抬升，结束了南黄海盆地断陷盆地的演化。整个渐新世南黄海盆地处于沉积间断期，发生了“填平补齐”，三垛运动也为后期的凹陷盆地的发育提供了基础。

4.3 坳陷萎缩阶段

三垛事件使盆地遭受区域性夷平，伴随着地壳整体均衡沉降，盆地再次接受沉积，此时大部分断裂已经停止了活动，盆地进入坳陷阶段。

5 南黄海北部坳陷成盆机制及动力特征

晚白垩世-古近世时期，古太平洋板块持续对亚欧板块作用，并且以速率不断减小NW向俯冲于亚欧板块之下，导致南黄海北部坳陷岩石圈上拱，发生引张作用，形成伸展引力场，由于南黄海地区地台基底具有较厚的变质岩层，岩石圈在引张作用下以韧性伸展变形为主，发生“纯剪切”。主干基底断裂向深层直接与变质岩基底的拆离断层连锁在一起，地壳表层相对均匀发生形变，发育了泰州组、阜宁组时期的断坳盆地。

古近世末-始新世，印度板块向欧亚板块高速俯冲，太平洋板块向欧亚大陆俯冲，这种不对称俯冲导致南黄海北部坳陷应力场发生调整，在南黄海盆地形成的断层在泰州组、阜宁组泥岩为主的软弱滑脱层尖灭，伸展变形变为非均匀，发育了戴南组、三垛组分隔性强烈的半地堑箕状伸展盆地。

古近纪末-新近纪初，太平洋板块重新俯冲于欧亚板块之下[3]，印度板块以NE-NNE方向向欧亚大陆俯冲，同时菲律宾板块的形成和旋转，板块间的复杂运动导致了南黄海北部坳陷应力场的转变，由原来的拉张应力转变为近EW或NEE-SWW向的挤压应力。

新近纪以来，南黄海北部坳陷结束了箕状断陷的发展历史，进入了区域沉降坳陷型盆地的演化阶段。

6 结束语

南黄海北部坳陷断层分为基底卷入型主干断层、基底卷入型次级断层和盖层滑脱尖灭型断层等三种类型。

南黄海北部坳陷具有被动裂陷的动力特征，多板块复杂的构造运动是其形成的动力源。受板块运动的影响，不同地质时期，南黄海北部坳陷岩石圈伸展变形机制有所不同，整体上看，晚白垩世-古近世时期，南黄海北部坳陷发生纯剪切均匀伸展变形，形成泰州组，阜宁组断坳广湖盆地；古近纪末-新近纪初，发生简单剪切，伸展变形变为非均匀，发育了戴南组、三垛组分隔性强烈的半地堑箕状伸展盆地。

参考文献

[1]许薇龄.论南黄海区的两个新生代盆地[J].海洋地质研究，1982，2（1）：66-77.

[2]李乃胜.黄海三大盆地的构造演化[J].海洋与湖沼，1995，26（4）：355-362.

[3]姚永坚，夏斌，冯志强，等.南黄海构造样式的特征与含油气性[J].地质论评，2004，50（6）：633-638.

作者简介：邹玮（1980-），男，工程师，主要从事海洋油气勘探研究工作。