杜曉東, 劉 軍, 徐樂(lè)意, 張青林, 鄭金云,張 明, 吳瓊玲, 蔡國(guó)富, 李三忠 , 索艷慧

(1.中海石油(中國(guó))有限公司 深圳分公司 南海東部石油研究院, 廣東 深圳 5 18000; 2.深海圈層與地球系統(tǒng)教育部前沿科學(xué)中心, 海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)海洋大學(xué)海洋 地球科學(xué)學(xué)院, 山東青島 26 6100; 3.青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 海洋礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)與探測(cè)技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島266100)

0 引 言

南海海盆為太平洋西部的邊緣海, 受周邊太平洋板塊、歐亞板塊和印度-澳大利亞板塊的影響, 該海域先后經(jīng)歷了新特提斯構(gòu)造域及太平洋構(gòu)造域的演化, 現(xiàn)處于兩大構(gòu)造域交匯處, 中-新生代受上述兩大構(gòu)造域的聯(lián)合作用, 被俯沖帶、走滑斷裂、被動(dòng)大陸邊緣等不同類(lèi)型的邊界所圍限, 具有獨(dú)特的構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境和復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史(李三忠等,2012, 2019; Wang et al., 2020)。南海北緣屬華南大陸的一部分, 為華南陸塊基底, 經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。晚白堊世以來(lái), 華南大陸邊緣由安第斯型的主動(dòng)大陸邊緣逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘堧x散型的被動(dòng)大陸邊緣, 在上述兩種大陸邊緣的轉(zhuǎn)換過(guò)程中, 華南大陸邊緣受伸展-裂解構(gòu)造背景的控制, 在陸殼減薄的基礎(chǔ)上, 被伸展構(gòu)造所控制,產(chǎn)生了強(qiáng)烈的裂陷作用, 形成了包括珠江口盆地和臺(tái)西南盆地在內(nèi)的多個(gè)富含油氣的斷陷盆地(閆義等, 2005; Yan et al., 2005; 漆家福等, 2019; 張遠(yuǎn)澤等, 2019)。構(gòu)造演化上, 新生代以來(lái), 南海北部陸緣主要經(jīng)歷了張裂(晚白堊世-早漸新世)、漂移(中漸新世-早中新世)和熱沉降(中中新世至今)三個(gè)階段(Huang et al., 2001)。

本次研究的揭陽(yáng)凹陷位于南海北緣東部的珠江口盆地和臺(tái)西南盆地交界處, 新生代以來(lái), 經(jīng)歷了神狐運(yùn)動(dòng)、珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕、珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕、南海運(yùn)動(dòng)、白云運(yùn)動(dòng)和東沙運(yùn)動(dòng)6 次構(gòu)造事件(李平魯, 19 93)(圖1)。其中, 神狐運(yùn)動(dòng)、珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕和珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕以斷陷為主, 且斷陷作用在后兩個(gè)事件中表現(xiàn)最為顯著, 從而控制了珠江口盆地各個(gè)坳陷文昌組和恩平組的沉積; 隨后的南海運(yùn)動(dòng)為下部斷陷系統(tǒng)和上部坳陷系統(tǒng)的分界, 此時(shí)盆地由斷陷轉(zhuǎn)向拗陷,從此南海北緣開(kāi)始進(jìn)入拗陷發(fā)育階段; 后續(xù)的白云運(yùn)動(dòng)在珠江口盆地白云凹陷中最明顯, 表現(xiàn)為陸架坡折帶從南向北的快速躍遷, 是大規(guī)模裂后熱沉降的開(kāi)始, 之后南海北緣進(jìn)入持續(xù)的整體拗陷階段;最后的東沙運(yùn)動(dòng)發(fā)生于中中新世-晚中新世, 一般認(rèn)為是一次局部的構(gòu)造運(yùn)動(dòng), 主要影響南海北緣東部, 表現(xiàn)為塊斷升降、斷層活化和巖漿活動(dòng)等, 并深刻影響了盆地晚期的油氣成藏(陳長(zhǎng)民等, 200 3; 蔡周榮等, 2010; 呂寶鳳等, 2012; 施和生等, 2014)。

“東沙運(yùn)動(dòng)”一詞最早是由廣東省石油學(xué)會(huì)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)1991 年在廣州組織召開(kāi)的“南海北部大陸邊緣盆地地質(zhì)構(gòu)造”研討會(huì)上正式提出來(lái)的, 定義為發(fā)生在中中新世末-晚中新世的構(gòu)造運(yùn)動(dòng), 以塊斷升降為特點(diǎn), 其中在東沙隆起及其周緣抬升剝蝕最明顯, 整體呈現(xiàn)出東強(qiáng)西弱的特點(diǎn)(饒春濤,1992)。一般認(rèn)為, 東沙運(yùn)動(dòng)以東沙隆起的幕式隆升、周緣地區(qū)的持續(xù)沉降、張扭性質(zhì)的斷層活動(dòng)、頻繁的巖漿活動(dòng)等為基本特征, 局部發(fā)育擠壓褶皺(李平魯, 1993, 1994; 吳時(shí)國(guó)等, 2004)。前人對(duì)于東沙運(yùn)動(dòng)的研究主要包括以下4 個(gè)方面: ①發(fā)生時(shí)間: 目前主要有三種觀(guān)點(diǎn), 中中新世末(姚伯初, 19 93; 林長(zhǎng)松等, 2006; 易海等, 2007; 蔡周榮等, 2010)、中中新世末-晚中新世末或上新世初(李平魯, 1993; Y an et al., 20 01; 吳時(shí)國(guó)等, 2004; 尚繼宏和李家彪, 2009;趙淑娟等, 2012; Wu et al., 2014)、中新世-更新世(分為兩期)(Lüdmann and Wong, 1999; Lüd mann et al.,2001); ②影響范圍: 大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為東沙運(yùn)動(dòng)主要影響南海北部東沙隆起及其周緣凹陷(吳時(shí)國(guó)等,2004; 林長(zhǎng)松等, 2006; 趙淑娟等, 2012), 也有學(xué)者認(rèn)為臺(tái)西南盆地和馬尼拉海溝俯沖前緣海域也在影響范圍內(nèi)(蔡周榮等, 2010); ③構(gòu)造屬性: 存在伸展作用(李平魯, 1994 ; Hu ang et al., 2001 ; 陳漢宗等,2005; 林長(zhǎng)松等, 2006) 和擠壓作用(蔡周榮等, 2010;吳世敏等, 2005)兩種對(duì)立的觀(guān)點(diǎn); ④形成機(jī)制: 一般認(rèn)為與菲律賓板塊向北西西方向運(yùn)動(dòng)以及呂宋島弧與歐亞大陸邊緣的弧陸碰撞有關(guān)(吳時(shí)國(guó)等, 2004; 姚伯初, 1993; 吳世敏等, 2001; 尚繼宏和李家彪, 2009),也有學(xué)者認(rèn)為與弧-陸碰撞無(wú)關(guān)(Huang et al., 2001)。

圖1 南海北緣大地構(gòu)造圖(a, 修改自Wang et al., 2020)及珠江口盆地地層年代表(b)Fig.1 Tectonic setting of South China Sea (a) and chronological time scale of sequences of the Pearl River Mouth Basin (b)

一般認(rèn)為, 東沙運(yùn)動(dòng)于東沙隆起北側(cè)和西側(cè)凹陷產(chǎn)生了一系列近E-W 和NWW-SEE 走向?yàn)橹鞯膹埮ば詳嗔? 這些斷裂具右行走滑性質(zhì), 在平面上多為雁列式或帚狀組合(李平魯, 1993; 何敏等, 2019)。而揭陽(yáng)凹陷位于東沙隆起東南側(cè)(圖2a), 在東沙運(yùn)動(dòng)影響下, 形成了以NE-SW 走向的右行走滑斷裂為主、近E-W 和NWW-SEE 走向的左行張扭雁列式斷層為輔的斷裂組合, 與東沙隆起北側(cè)和西側(cè)凹陷有較大差別(圖3)。因此, 本次以區(qū)域地質(zhì)背景和三維地震資料為基礎(chǔ), 對(duì)東沙運(yùn)動(dòng)在揭陽(yáng)凹陷的響應(yīng)進(jìn)行研究, 包括走滑斷層、地層剝蝕和巖漿活動(dòng)等, 并在此基礎(chǔ)上討論了東沙運(yùn)動(dòng)在揭陽(yáng)凹陷具有特殊性的原因, 簡(jiǎn)要論述了東沙運(yùn)動(dòng)的油氣地質(zhì)意義。

圖2 揭陽(yáng)凹陷區(qū)域構(gòu)造特征Fig.2 Regional structural map of the Jieyang Sag

1 區(qū)域地質(zhì)概況

揭陽(yáng)凹陷位于東沙隆起東端、距離東沙島北東方向約150 km, 其北東方向?yàn)榕_(tái)西南盆地中央隆起,南西側(cè)緊鄰潮汕坳陷, 面積約2000 km2, 構(gòu)造位置屬于臺(tái)西南盆地南部坳陷的西端, 為一個(gè)三級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元(圖2)。揭陽(yáng)凹陷基底為中生代沉積地層,新生代經(jīng)歷了斷陷(始新世)-拗陷(漸新世-中中新世)-新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(晚中新世至今)三個(gè)構(gòu)造演化階段,具有“下斷上拗”雙層結(jié)構(gòu), 下部斷陷構(gòu)造層為始新統(tǒng)文昌組和恩平組, 上部拗陷構(gòu)造層包括漸新統(tǒng)珠海組和新近系珠江組、韓江組、粵海組等。揭陽(yáng)凹陷為典型的中新生界疊合盆地, 基底之下為厚度較大的中生代海相沉積地層, 基底之上為新生代始新世斷陷沉積和漸新世-中新世拗陷沉積, 且兩個(gè)時(shí)期均為海相沉積地層(郝滬軍等, 200 9; 劉濤,2019)。揭陽(yáng)凹陷新生代為不對(duì)稱(chēng)式地塹, 地塹南部控洼斷層為鏟式斷層, 北部控洼斷層為板式斷層,自北西向東南可分為北部緩坡、中央洼陷、南部陡坡三個(gè)構(gòu)造帶。揭陽(yáng)凹陷新生代斷裂非常發(fā)育, 呈現(xiàn)出數(shù)量多、密度大的特征。從發(fā)育期次來(lái)看可分為三期: 第一期為裂陷期發(fā)育的拉張性斷層(紫色),主要包括控洼斷裂和洼陷內(nèi)部斷層, 控制了斷陷期文昌組和恩平組沉積; 第二期為拗陷期發(fā)育的斷距相對(duì)較小的層間斷層(藍(lán)色), 只在洼陷內(nèi)部發(fā)育,數(shù)量較少; 第三期為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期形成的晚期走滑和張扭性斷層(紅色和黑色), 在北部緩坡帶、洼陷內(nèi)部和陡坡帶均發(fā)育, 數(shù)量最多(圖3)。本次研究范圍為三維地震資料所覆蓋的揭陽(yáng)凹陷主體部位, 包括控洼斷層F2控制的西洼和控洼斷層F3控制的東洼(圖2)。

2 東沙運(yùn)動(dòng)在揭陽(yáng)凹陷的響應(yīng)

基于覆蓋洼陷主體的三維地震資料, 對(duì)東沙運(yùn)動(dòng)在揭陽(yáng)凹陷的響應(yīng)進(jìn)行研究, 包括走滑斷層、地層角度不整合和巖漿活動(dòng), 其中最具特色的為NESW 走向的強(qiáng)走滑斷層。

2.1 走滑斷層

通過(guò)三維地震資料解析, 并結(jié)合多種地震體屬性分析, 對(duì)揭陽(yáng)凹陷的顯性走滑斷層進(jìn)行了刻畫(huà),并對(duì)隱形走滑斷層進(jìn)行了識(shí)別。強(qiáng)走滑斷層主要發(fā)育于中央洼陷靠近北部緩坡帶一側(cè), 呈帶狀展布,該走滑帶在三維地震資料區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約50 km, 根據(jù)二維地震測(cè)線(xiàn)資料, 走滑斷裂在北東和南西兩個(gè)方向向外均有相當(dāng)長(zhǎng)度的延伸(圖2)。另外, 在中央洼陷靠近南部陡坡帶一側(cè)也有走滑現(xiàn)象存在, 為早期拉張作用形成的正斷層疊加晚期走滑而成, 可定義為伸展-走滑復(fù)合斷層, 這類(lèi)復(fù)合斷層的走滑特征不如北部緩坡帶附近的走滑斷層顯著(圖3), 下面針對(duì)特征最明顯的北部緩坡帶的走滑斷層進(jìn)行討論。

從三維地震相干屬性切片上看(圖4), 主干走滑斷裂呈線(xiàn)性特征, 主要有棋盤(pán)式和雁列式兩種構(gòu)造組合樣式。單條走滑斷層沿走向平直, 平面延伸長(zhǎng)度最大約為29 km; 多條走滑斷層整體則呈左階展布, 各斷裂之間水平距離一般小于2 km, 形成一條寬約15 km 的NE-SW 走向的強(qiáng)走滑斷裂帶, 其中緊鄰控洼斷層F1東南部的走滑特征最為明顯。另外,在主干走滑斷層兩側(cè)發(fā)育規(guī)模較小、近平行密集分布的斷層組, 為花狀構(gòu)造的平面表現(xiàn)。根據(jù)走滑斷層所錯(cuò)斷的標(biāo)志斷層判斷, 水平走滑距離為右行錯(cuò)動(dòng)400～670 m(圖4b)。緩坡帶還發(fā)育一組與NE-SW走向走滑斷裂相伴生的近E-W 走向的反向走滑斷層, 平面呈左行右階雁列式展布, 單條斷裂一般小于1 km。

圖3 揭陽(yáng)凹陷結(jié)構(gòu)及地層特征(剖面位置見(jiàn)圖2)Fig.3 Characteristics of the structures and strata in the Jieyang Sag

圖4 揭陽(yáng)凹陷珠江組頂部相干屬性及斷裂平面組合特征Fig.4 Coherent attributes and fault patterns of the top Zhujiang Formation in the Jieyang Sag

圖5 揭陽(yáng)凹陷走滑斷層剖面特征Fig.5 Profiles of the strike-slip faults in the Jieyang Sag

從剖面來(lái)看, 主干走滑斷層在淺層新近紀(jì)地層中表現(xiàn)為向上分叉、撒開(kāi)的負(fù)花狀組合, 形成對(duì)調(diào)(即傾向相對(duì)的正斷層)的地塹, 具有明顯的拉張、正斷、向形等特征, 在深部古近紀(jì)地層中收斂于一條陡直的斷面, 花狀特征明顯(圖5a); 部分走滑斷層收斂于早期形成的鏟式斷層, 形成“上部花狀、下部Y 字”的復(fù)合花狀構(gòu)造樣式(圖5b)。走滑斷層的產(chǎn)狀變化導(dǎo)致斷面呈波狀彎曲, 不同位置傾向不同、斷距變化大, 絲帶效應(yīng)顯著。沿?cái)鄬幼呦? 斷層上下盤(pán)厚度交替變化或正、逆斷層交替出現(xiàn), 是走滑斷層沿走向滑動(dòng)使不同位置的塊體拼接所造成, 又稱(chēng)海豚效應(yīng)。揭陽(yáng)凹陷北部緩坡帶主干走滑斷層的上述特征均非常明顯, 為強(qiáng)走滑背景下的產(chǎn)物, 在地震剖面上其最淺可斷穿海底, 說(shuō)明現(xiàn)今仍在活動(dòng)。在地震剖面上, 近E-W 走向的反向走滑斷層呈復(fù)合Y 字形組合, 幾乎全為北傾的正斷層, 一般斷到T30界面之下, 活動(dòng)性較主走滑斷層弱, 現(xiàn)今已不活動(dòng)(圖5c)。

2.2 地層角度不整合

東沙運(yùn)動(dòng)造成其影響范圍內(nèi)的地層發(fā)生斷塊升降作用, 隆起區(qū)遭受剝蝕, 與上覆地層呈角度不整合接觸。該運(yùn)動(dòng)以東沙隆起表現(xiàn)最為明顯, 導(dǎo)致中新世中晚期以來(lái)的地層缺失。揭陽(yáng)凹陷緊鄰東沙隆起, 在靠近東沙隆起的北部緩坡帶上, T30(5.33 M a)為一個(gè)明顯的角度不整合面。圖6 顯示, T32界面以下的地層呈整合接觸關(guān)系, 但由于局部發(fā)生隆升, T30界面發(fā)生明顯的削蝕, 上下地層為角度不整合接觸關(guān)系。前人研究認(rèn)為, T30界面為東沙隆起最明顯的構(gòu)造削截型不整合面, 剝蝕厚度為中中新世以來(lái)最大, 代表了強(qiáng)烈隆升期(趙淑娟等, 2012; 何敏等, 2019)。揭陽(yáng)凹陷的地層角度不整合現(xiàn)象亦證實(shí)了T30為東沙運(yùn)動(dòng)的主構(gòu)造期,此時(shí)構(gòu)造強(qiáng)度最大。剝蝕區(qū)呈長(zhǎng)條形NE 向展布, 與10 M a 左右板塊重建獲得的歐亞板塊向臺(tái)灣島下俯沖的俯沖帶方向平行, 因此, 該隆起可能與歐亞板塊向臺(tái)灣島俯沖有關(guān), 即俯沖過(guò)程中作為下盤(pán)的歐亞板塊發(fā)生彈性撓曲、上拱、剝蝕而導(dǎo)致的。

2.3 巖漿活動(dòng)

前人研究認(rèn)為, 南海北部新生代火山巖的年齡主要為古近紀(jì), 除白云凹陷鉆遇的玄武巖為早中新世之外, 已有的地震資料解析也顯示新生代火成巖體數(shù)量少, 范圍小, 因此整個(gè)新近紀(jì)巖漿活動(dòng)不活躍(李平魯, 1 989; 石學(xué)法和鄢全樹(shù), 201 1; 張斌等,2013)。揭陽(yáng)凹陷新近紀(jì)巖漿活動(dòng)主要位于凹陷東北部, 表現(xiàn)形式為侵入和噴發(fā), 時(shí)間為T(mén)40(15.97 M a)之后。整體來(lái)看, 揭陽(yáng)凹陷中中新世以來(lái)的巖漿活動(dòng)不活躍, 巖漿巖體長(zhǎng)軸呈NE-SW 向展布(Hui et al., 2016), 這與前人研究所認(rèn)為的東沙運(yùn)動(dòng)未伴隨大量巖漿侵入或噴發(fā)相一致(趙淑娟等, 2012)。

圖6 揭陽(yáng)凹陷T30(5.33 Ma)地層角度不整合特征Fig.6 S tratigraphic unconformity of T30 (5.33 Ma) in the Jieyang Sag

3 東沙運(yùn)動(dòng)的影響范圍及在揭陽(yáng)凹陷的響應(yīng)

3.1 東沙運(yùn)動(dòng)在揭陽(yáng)凹陷響應(yīng)的特殊性

東沙運(yùn)動(dòng)在東沙隆起北側(cè)和西南側(cè)凹陷中產(chǎn)生了一系列近E-W 和NWW-SEE 走向?yàn)橹?、右行走滑性質(zhì)的張扭性斷裂, 而在東沙隆起東側(cè)的揭陽(yáng)凹陷則形成了以NE-SW 走向的右行走滑斷裂為主、近E-W 走向的左行張扭雁列式斷層為輔的斷裂組合。另外, 位于東沙隆起東南側(cè)的靖海凹陷中中新世以來(lái)也發(fā)育一定數(shù)量的NE-SW 走向斷層。

因此, 以東沙隆起為界, 東沙運(yùn)動(dòng)在其北西側(cè)和東南側(cè)凹陷中形成了不同特征的張扭或走滑性質(zhì)的正斷層(圖7)。根據(jù)區(qū)域大地構(gòu)造背景和全球板塊重建結(jié)果, 早侏羅世時(shí), 太平洋板塊起源于依澤奈崎、法拉隆和菲尼克斯三個(gè)板塊之間; 早白堊世晚期,新生的太平洋板塊推動(dòng)古老的依澤奈崎板塊北西向俯沖于歐亞板塊之下, 55 Ma 以來(lái)依澤奈崎-太平洋洋中脊繼續(xù)俯沖, 目前古太平洋(依澤奈崎)板塊已俯沖殆盡(孫衛(wèi)東等, 2 008; 李三忠等, 2019)。因此,研究區(qū)所在的南海東北部存在一條NE-SW 走向具強(qiáng)烈重磁異常的中生代俯沖帶, 該俯沖帶沿NE-SW走向的臺(tái)西南-中沙北展布, 表現(xiàn)為布格重力異常水平總梯度峰值帶(周蒂等, 2006; 胡登科等, 2008)。該帶以北為中生代弧前和火山弧區(qū), 以南為中生代海相沉積, 而揭陽(yáng)凹陷正處于中生代俯沖帶之上,兩側(cè)基底構(gòu)造格架差異導(dǎo)致東沙運(yùn)動(dòng)在東沙隆起北西和南東兩側(cè)的斷裂響應(yīng)不同(圖7)。

新近紀(jì)中中新世以來(lái), 研究區(qū)發(fā)育強(qiáng)走滑斷裂,而東沙隆起北西側(cè)和東南側(cè)的凹陷中只發(fā)育張扭性雁列式斷層, 說(shuō)明本區(qū)更靠近力源。15.97 Ma 以來(lái)的早期特征可能與馬尼拉海溝啟動(dòng)并向東部菲律賓-呂宋島弧(當(dāng)時(shí)可能為NE-SW 走向, 平行東沙隆起)下俯沖有關(guān); 5 Ma 以來(lái)的晚期特征指示了東沙運(yùn)動(dòng)的形成與東側(cè)的歐亞板塊與臺(tái)灣島弧之間的弧-陸碰撞有密切關(guān)系; 2 Ma 以來(lái), 臺(tái)灣造山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,菲律賓海板塊逆時(shí)針旋轉(zhuǎn), 并NWW 向強(qiáng)烈楔入華南地塊, 導(dǎo)致臺(tái)西南盆地所在的三角形微地塊(李三忠等, 20 18)向西南逃逸, 因而在揭陽(yáng)凹陷中形成明顯不同于珠江口盆地同期斷裂特征的NE 向右行走滑斷裂?？梢?jiàn), 揭陽(yáng)凹陷雖已靠近擠壓的力源, 但走滑斷層依然表現(xiàn)為負(fù)花狀構(gòu)造, 說(shuō)明東沙運(yùn)動(dòng)在南海北緣為一次楔入-擠出-逃逸關(guān)聯(lián)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(圖7), 該時(shí)期形成的逆斷層、褶皺等構(gòu)造應(yīng)為局部擠壓造成的, 是周邊板塊重組過(guò)程的直接反映。

圖7 南海北緣中生代俯沖帶及東沙運(yùn)動(dòng)斷層成因區(qū)域模式Fig.7 Mechanism of the Dongsha Movement at the northern South China Sea Margin

3.2 東沙運(yùn)動(dòng)影響區(qū)域及對(duì)油氣成藏的影響

如前文所述, 一般認(rèn)為東沙運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生于南海北緣的東沙海區(qū)及其周緣, 并以東沙隆起和潮汕坳陷最為明顯, 主要以發(fā)育大面積的構(gòu)造不整合面為特征, 與周緣地區(qū)在垂向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向上存在較大差異; 但也有學(xué)者認(rèn)為臺(tái)西南盆地和馬尼拉海溝俯沖前緣海域也在影響范圍內(nèi)(蔡周榮等, 2010)。本文研究認(rèn)為, 揭陽(yáng)凹陷位于南海北緣東部的珠江口盆地東部和臺(tái)西南盆地西部的交界處, 東沙運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造響應(yīng)強(qiáng)烈, 包括強(qiáng)走滑斷裂及地層角度不整合, 因此, 至少臺(tái)西南盆地的西端位于東沙運(yùn)動(dòng)影響區(qū)域內(nèi), 推測(cè)向東還可能擴(kuò)展到更大的范圍, 這也與力源來(lái)自東側(cè)的弧-陸碰撞相匹配。

受最晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制、改造和調(diào)整, 含油氣盆地才形成油氣的最終定位與成藏(龔再升, 2004)。珠江口盆地已發(fā)現(xiàn)的油氣藏一般形成于中中新世之后, 具有晚期成藏的特征, 且構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度最大的上新世為大部分地區(qū)油氣運(yùn)聚與調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)刻(何敏等, 201 9)。另外, 在油氣勘探實(shí)踐中, 走滑斷裂帶對(duì)圈閉形成、油氣運(yùn)移和保存等均具有較大影響, 往往是油氣規(guī)模富集的有利區(qū)帶(劉巖, 2 016;張正濤等, 20 19)。東沙運(yùn)動(dòng)為揭陽(yáng)凹陷中中新世以來(lái)最顯著的構(gòu)造運(yùn)動(dòng), 主構(gòu)造期為T(mén)30(5.33 Ma), 對(duì)本區(qū)的晚期油氣成藏具有重要影響。

揭陽(yáng)凹陷熱模擬結(jié)果顯示, 凹陷中心的文昌組烴源巖在珠江組沉積末期(15.97 M a)處于成熟階段，之后逐漸進(jìn)入生油高峰期; 韓江組沉積末期(10.0 M a)凹陷整體處于成熟階段, 并開(kāi)始進(jìn)入生氣階段, 現(xiàn)今仍為生氣高峰期, 整體具有早油晚氣的特征。而東沙運(yùn)動(dòng)發(fā)生于凹陷的生排烴高峰期, 對(duì)油氣成藏具有以下三方面的影響: ①東沙運(yùn)動(dòng)形成的斷裂使揭陽(yáng)凹陷形成大量構(gòu)造圈閉。首先, 受東沙運(yùn)動(dòng)影響,地層整體向東沙隆起方向上傾, 而NE-SW 走向的走滑斷層與地層上傾方向大角度斜交, 同時(shí)受到其他斷層的共同控制, 揭陽(yáng)凹陷北部緩坡帶形成一系列被斷層復(fù)雜化的斷鼻和斷塊, 平面展布特征為棋盤(pán)式, 數(shù)量較多, 為油氣成藏提供了有利的圈閉條件(圖8)。②東沙運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的斷層活動(dòng)及相關(guān)的微裂隙為油氣輸導(dǎo)提供了有利通道, 該時(shí)期形成的斷層切割深、數(shù)量多, 且為拉張或張扭性質(zhì), 使油氣更易從深層向中淺層垂向運(yùn)移。③東沙運(yùn)動(dòng)造成東沙隆起的強(qiáng)烈隆升使得其成為揭陽(yáng)凹陷油氣運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)指向區(qū), 油氣沿地層上傾方向向東沙隆起匯聚。南海東部海域相當(dāng)規(guī)模的原油探明地質(zhì)儲(chǔ)量來(lái)自東沙隆起周緣, 因此揭陽(yáng)凹陷北部緩坡帶與東沙運(yùn)動(dòng)有關(guān)的構(gòu)造圈閉具有較大的勘探潛力。

圖8 揭陽(yáng)凹陷北部緩坡帶圈閉分布示意圖Fig.8 Distribution of tr aps in the nor thern ge ntle slope area of the Jieyang Sag

4 結(jié) 論

通過(guò)上述研究, 得出以下幾點(diǎn)新認(rèn)識(shí):

(1) 東沙運(yùn)動(dòng)在揭陽(yáng)凹陷的響應(yīng)主要包括走滑斷層和地層角度不整合。其中, 走滑斷層具有花狀構(gòu)造、絲帶效應(yīng)、海豚效應(yīng)、地質(zhì)體水平錯(cuò)斷、主滑動(dòng)面清晰等特征, 為強(qiáng)走滑背景下的產(chǎn)物。地層角度不整合主要分布于東沙隆起附近, 洼陷內(nèi)部不發(fā)育。另外, 揭陽(yáng)凹陷在東沙運(yùn)動(dòng)時(shí)期巖漿活動(dòng)不發(fā)育。

(2) 東沙運(yùn)動(dòng)在東沙隆起西北側(cè)和東南側(cè)的響應(yīng)不同。東沙隆起北西側(cè)發(fā)育近E-W 和NWW-SEE走向?yàn)橹鞯膹埮ば詳嗔? 具右行走滑性質(zhì)但走滑較弱, 平面展布呈雁列式; 而東沙隆起東南側(cè)的揭陽(yáng)凹陷則以發(fā)育NE-SW 走向的強(qiáng)走滑斷層為主、近EW 走向的左行右階雁列式斷層為輔的斷層組合為特征。綜合前人研究認(rèn)為, 揭陽(yáng)凹陷正處于中生代俯沖帶之上, 該俯沖帶北西和南東兩側(cè)基底構(gòu)造格架的差異造成東沙運(yùn)動(dòng)在兩側(cè)不同的響應(yīng)。

(3) 揭陽(yáng)凹陷發(fā)育的強(qiáng)走滑斷裂指示研究區(qū)更靠近力源, 與馬尼拉俯沖帶俯沖啟動(dòng)和臺(tái)灣造山運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)有關(guān), 負(fù)花狀構(gòu)造和地層角度不整合說(shuō)明東沙運(yùn)動(dòng)為拉張性質(zhì)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng), 且T30(5.33 Ma)為主構(gòu)造期, 此時(shí)構(gòu)造強(qiáng)度最大。在影響區(qū)域方面, 臺(tái)西南盆地的西端也位于東沙運(yùn)動(dòng)影響范圍內(nèi), 推測(cè)影響范圍還可能向東擴(kuò)展。

(4) 受東沙運(yùn)動(dòng)影響, 揭陽(yáng)凹陷北部緩坡帶為油氣運(yùn)移優(yōu)勢(shì)指向, 并發(fā)育一系列構(gòu)造圈閉, 具有較大的勘探潛力。