當前位置:股票大全官網 - 資訊咨詢 - 盆地動力學背景

盆地動力學背景

鶯歌海盆地位於中南半島和南海北部大陸邊緣的結合部(圖2-2)。從鶯歌海盆地形成的動力學背景來看,印度與亞洲的陸-陸碰撞和太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖是盆地發展的壹級區域構造控制背景,南海的擴張也對其產生了重要影響。這些區域構造活動對南海大陸邊緣盆地的形成和演化起著重要的控制作用。鶯歌海盆地的形成和演化研究是揭示南海西北部大陸邊緣歷史和地球動力學過程,以及印度-亞洲大陸碰撞與太平洋板塊俯沖關系的關鍵領域之壹。

印澳板塊對歐亞板塊構造演化影響最大的地質過程是印度地塊與歐亞板塊在青藏地區的碰撞。古新世晚期,隨著印度與歐亞大陸的匯聚速率從1.70mm/y迅速降低到60mm/y左右,印度與歐亞大陸在56Ma(古新世晚期)開始碰撞,直到中始新世末期(約43.5Ma),它們都發生碰撞,逐漸楔入歐亞大陸。這種大規模的陸-陸碰撞壹方面導致了喜馬拉雅碰撞帶大陸地殼的相互逆沖、重疊和增厚,另壹方面導致了中南半島的擠壓運動(Tapponnier et al. 1986,1990),在東南亞形成了大規模的逃逸構造(如圖2-2)。

圖2-2鶯歌海盆地區域動力學背景

印支地塊及其邊緣有許多巨型走滑斷層作為逃逸構造的邊界。地塊的東北側是NW哀牢山-紅河斷層,該斷層現在是右旋走滑的,並將華南地塊與印支地塊分開。其在陸地上的延伸長度約為1000km,該帶的核心區是壹條寬度為10km的韌性剪切帶。對該帶糜棱巖的顯微構造和宏觀構造運動學研究證實,該剪切帶具有左旋剪切的運動過程,位移在300 ~ 700 km以上(Tapponnier等,1990;Leloup等人,1995),同位素年齡值在35 ~ 22ma之間(Scharer等人,1990;Leloup等人,1993,1995)。40Ar/39Ar熱年代學表明,紅河斷裂帶在34 ~ 25ma之間經歷了壹個緩慢冷卻期,然後在25 ~ 17ma之間經歷了壹次快速隆升,隆升過程中存在左旋滑動分量(Leloup等人,1995)。第四紀地貌和現代地震震源機制揭示紅河斷裂帶北段5Ma以來為右旋走滑運動,滑動速率為7±3mm/y(Le Loup等,1995;艾倫,1984).大量證據表明,印度-歐亞板塊自古新世晚期以來發生碰撞,其最顯著的構造效應是中南半島與華南地塊之間的相對運動。通過對中南半島與華南地塊中生代沈積盆地古地磁的對比研究,結果普遍支持中南半島在中生代以後相對於華南地塊發生了左移(Funahara et al .,1993;楊和Besse,1993),揭示了中南半島古陸塊在左旋運動中有不同的順時針旋轉。

紅河斷裂帶向SSE方向延伸進入海域,海域延伸長度也約為1000km。紅河斷裂帶南段的構造活動比北段復雜得多。紅河斷裂帶南段海域附近地帶由幾條平行的北西向斷裂帶組成,如黑水河斷裂帶、寨河斷裂帶、綦江斷裂帶和麻江斷裂帶,河內及其海域內的所有延伸部分均呈裂谷狀。Rangin(1995)詳細研究了越南東京灣凹陷紅河斷裂帶的發育和演化特征。研究揭示,30Ma以前,印支地塊與華南地塊之間的相互錯動是由幾條北西向斷裂帶的左旋走滑運動組成的,地殼變形以張性為主,形成壹系列張性裂谷(Rangin等,1995)。30Ma後紅河斷裂左旋走滑幅度減小,只有幾十公裏,不超過100km,其中15.5ma的界面是壹個重要界面。30Ma至15.5 Ma,左旋走滑運動表現為轉換伸展,15.5Ma至5.5Ma表現為轉換擠壓。

鶯歌海盆地鶯西斷裂帶向北延伸,與紅河斷裂、黑水河斷裂和麻江斷裂相連。Ran-gin等人(1995)詳細研究了該區的構造變形樣式和演化。英西斷裂帶向北延伸至越南東京灣凹陷後,構造樣式轉變為壹套寬約30公裏的波狀褶皺發育區,並伴有明顯的逆沖斷層。這種強烈的反轉發生在南北向的英西斷裂和北西向的寨河-紅河-綦江斷裂帶的弧形過渡段。Rangin(1995)將其鑒定為S50-S30 (15.5 ~ 5.5 Ma)構造反轉的產物,認為是左旋擠壓機制下形成的壹套褶皺沖斷構造。Rangin(1995)也證明了在30Ma以前,越南東京灣主要表現為左旋走滑大背景下的區域性伸展裂陷,而30Ma以後,紅河斷裂的左旋位移明顯減小,不超過幾十公裏,30Ma到15.5Ma的範圍是左旋走滑變形場中的轉換延伸。但從15.5Ma到5.5Ma,是左旋走滑變形場中的轉換和擠壓,變形區域局限在邊界斷裂帶內不足30km寬的範圍內,構造反轉的強度從NW向SE向逐漸減弱,不影響英西斷裂帶。相反,在S50~S30期間,臨高隆起區處於弱伸展狀態。圖2-3所示的簡單模型可以解釋不同構造應力場在同壹時間、不同位置顯示的情況(即S50~S30期間,北部的東京灣地區被壓縮,南部的英溪-臨高地區被拉伸)。圖中剖面與紅河斷裂帶相似,傾角較大。在S50~S30期間,其位移雖已急劇減小,但仍處於左旋滑移狀態,且在滑移過程中,伴隨著繞壹垂直於剖面的軸順時針旋轉(圖2-3中旋轉箭頭1),形成“支點斷層”。同時,古地磁資料顯示,印支地塊在向東南滑動過程中有順時針水平旋轉。樞紐線北側向東南移動的印支地塊及其順時針水平旋轉作用於南北向的英西斷裂和北西向的寨河-紅河-綦江斷裂帶的弧形過渡段,可導致左旋擠壓變形場,形成強烈的逆沖斷層和擠壓褶皺。在支點線南側,斷塊向下旋轉,印支期斷塊順時針水平旋轉導致拉應力場,顯示正斷層(貫通或隱伏)。隨著印支地塊向SE移動,反轉的力源來自NW側,因此構造反轉的強度向南逐漸減弱甚至消失。

圖2-3紅河斷裂帶附近印支地塊與華南地塊相對運動的簡化模型

正是由於上述動力學背景,鶯歌海盆地在始新世開始擴張。雖然晚漸新世-中新世具有熱沈降地層結構特征,但沈降史分析表明,它具有非常迅速和幕式的沈降。這些伸展盆地的形成與印支地塊及其次級地塊在大規模擠壓和向東南逃逸過程中順時針旋轉引起的伸展有關。