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利用区域磁异常研究东海陆架区基底构造

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:按照区域磁异常的面貌特征,把本区磁场分成4个部分:北部陆架异常区,南部陆架异常区,南北之间过渡带及东部陆缘异常带。这些孤立异常的相对幅度可达数十纳特,异常半径达十几千米。在ΔT磁异常化极上延10km的基础上,由谱分析法反演获得东海陆架区磁性基面埋深。注意到场的块状分布特点,认为这一正值视磁化强度分布特征是陆架盆地基底中存在古老块体的反映。

东海陆架区分布着大型的(中)新生代沉积盆地(图17-12),是目前我国海上油气勘探的重点海区之一。其基底结构的研究,是本区油气勘探和构造演变认识的基础。利用近年获得的海磁异常,以点、线距为5km读取了111×173个网格点上的磁力数据。经化极和向上延拓30km的处理计算,获得了图17-13所示的区域磁场。

图17-12 东海构造区划略图(据傅承义,1976简化,黑框内为研究区)

按照区域磁异常的面貌特征,把本区磁场分成4个部分:北部陆架异常区,南部陆架异常区,南北之间过渡带及东部陆缘异常带。

(1)北部陆架异常区。异常总体为负值,近块状分布,略呈南北及北北西方向展布。在海礁凸起西边地带有北北东走向的趋势。异常变化也较缓慢,但西湖凹陷与其西缘凸起单元之间出现由孤立异常组成的总体北北东走向的异常带。这些孤立异常的相对幅度可达数十纳特,异常半径达十几千米。在如此高的上延高度上出现这样的异常特征,说明场源规模较大,埋藏深度也较深。

图17-13 东海陆架区化极上延30km磁异常图(单位:n T)

Ⅰ—浙间隆起区;Ⅱ1—虎皮礁凸起;Ⅱ2—海礁凸起;

3—鱼山凸起;Ⅲ—钓鱼岛隆褶带

图17-14 东海陆架区磁性基面埋深图(单位:km)

Ⅰ—浙间隆起区;Ⅱ1—虎皮礁凸起;Ⅱ2—海礁凸起;

3—鱼山凸起;Ⅲ—钓鱼岛隆褶带

(2)南部陆架异常区。南部陆架异常区位于台北构造带以西,鱼山—久米断裂带以南区域。其区域背景以正值为主,沿瓯江凹陷处的一条近北东向负磁异常带把正值区切割成两部分。在块状正值背景下,叠加了数列正负次级异常带、异常条块,但由此构成的异常面貌并没有呈现固定走向。

(3)南北之间过渡带。夹于上述两个异常区之间,南北分别以鱼山—久米断裂带和舟山—国头断裂带为界。这里的异常表现为在梯度带背景下叠加有若干正负局部异常。此外,该带不是直线分布,而是弯曲错动。说明该带形成后,曾受到北北东向断裂的切割。

(4)东部陆缘异常带。分布于钓鱼岛隆褶带中、北段,西湖凹陷东北缘及部分冲绳海槽地区。异常特征表现为沿北北东向展布的正值带,峰值可达100n T。异常极值位置在北段并不是位于隆褶带上,而是分布在隆裙带与西湖凹陷分隔处或更偏西。反演计算表明,这种正磁异常带可能是岩浆岩体的表现。

在ΔT磁异常化极上延10km的基础上,由谱分析法反演获得东海陆架区磁性基面埋深(图17-14)。由图可见:①沿台北凹陷、基隆凹陷、瓯江凹陷等处,基底磁性界面也表现为北北东或北东向的长条状下凹,埋深可达10~12km。②大致沿舟山—国头断裂带为界,南北两界面的形态有较大的差异。南部呈北东走向。在鱼山凸起及其西南地区为相对隆起(鱼山凸起处埋深浅至2km,其西南地区也只有4km左右)。在隆起区两侧,则为相对的深拗,埋深达到8~10km。舟山—国头断裂带以北地区,基底磁性界面起伏的走向较为零乱,起伏也与地震资料揭示的结果有所差异。如前所述,在西湖凹陷区磁界面是一深拗,其埋深在西湖凹陷的东缘远大于地震资料揭示的基底埋深,而虎皮礁凸起、海礁凸起等隆起处(地震资料揭示的隆起),磁性界面埋深仍很大,可达8~10km。在长江凹陷,钱塘凹陷等处,磁性界面也多以上隆或斜坡状的形态出现。③钓鱼岛隆褶带为磁性界面相对隆起区,在其中段界面埋深为4km左右,而北段达到6km。钓鱼岛隆褶带南段有的地方磁性界面埋深达10km多,但在这里恰好为规模较大的北西向断裂(鱼山—久米断裂东段)通过。等深线也被拉长为北西走向展布。说明后期断裂活动对磁性界面的改造。

我们暂且把地震反射基底至磁性基底界面之间的物质称为基础层(因为它不同于一般的基底),由此做出了东海陆架盆地基础层厚度分布图(图17-15)。它表现为在基隆凹陷及西湖凹陷靠西边处,基础层出现大规模北北东向长轴状缺失,注意到南北两区在缺失带两侧特征的不同,推测这种缺失是由剥蚀引起。缺失带东缘(濒临钓鱼岛隆褶带处),分布着一列由次级增厚中心(厚达6km)组成的北北东向增厚带。莫霍面的反演计算揭示缺失带处存在着幅度达2km左右的幔隆,孤立异常的线状排列及其场源形态(图17-16)与磁性说明这里发生过较大规模的基性岩体侵入活动,而在一个裂谷带上通常出现这三者一体的特征。因此,推测在(中)新生代沉积盆地发育之前,西湖凹陷(包括部分基隆凹陷)曾经有过一定规模的裂谷作用,并为沉积盆地的发育奠定了基础。

舟山—国头断裂带以南、台北构造带以西地区,基础层的厚度较薄,部分地区的厚度已为零值。在东海陆架区西南部,“灵峰一井”钻孔于沉积层之下见到16.8亿年的变质岩。钻孔所在位置恰好为前所述的西南部正值视磁化强度分布区。注意到场的块状分布特点,认为这一正值视磁化强度分布特征是陆架盆地基底中存在古老块体的反映。古老块体的物质组成,以“灵峰一井”钻孔见到的变质岩为代表。

图17-15 东海陆架区基础层厚度图(单位:km)

在海礁凸起,长江凹陷及钱塘凹陷等地区,基础层厚度较大,可达到8km左右,成块状或东西向展布。这表明反射基底之下有一层较大厚度的弱磁性层。由图可见,6km的等厚度线有继续往陆区分布的趋势。毗邻该区的陆上,早古生代发育了规模巨大的裂陷槽,沉积了厚达万米的地层,并沿北东东向分布。推测海区内这一巨厚的基础层可能也是裂陷槽的表现,它可能是陆区裂陷槽往海区的延伸,也可能是另一独立体系。

南北陆架区之间的基底性质不同,古老块体可能只分布在南部区域,其北界为舟山—国头断裂至鱼山—久米断裂之间的复杂带。毗邻南部的陆上为浙闽地区,出露有元古界的变质岩(陈蔡群、建瓯群等)。但其岩石标本的磁性测定通常表现为弱磁性,在磁场结构上也与南部陆架区有着较大的差异,很难把它们当成同一统一体而组成巨大的古大陆。由于海域正磁性区的分布不受陆架盆地西缘断裂带的限制,陆架区南部古老块体的西界可能位于温州—镇海断裂带一线。

图17-16 磁剖面及反演结果

对东海南北分块的界限,存在着以鱼山—久米断裂带还是舟山—国头断裂带为界的分歧。研究表明,就视磁化强度的分布,界限位于鱼山—久米断裂带,但区域磁场及基底磁性界面的特征却以舟山—国头断裂带为分隔。注意到在陆区上不同块体之间的分界可以是较大宽度的过渡带,这里提出南北块体之间是由这两条断裂带所隔的复杂带作为分界。

场的特征表明,这一过渡带受到北北东向断裂的切割与错动。如果把鱼山凸起东侧的正值磁性区理解为陆架南部正值磁性区往东的继续,则可认为本区曾发生过较大规模北北东向断裂的剪切活动,而南北块体的结合应在此之前或其早期发生。

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