邱燕，杜文波，黃文凱，王英民，聶鑫

1.自然資源部海底礦產(chǎn)資源重點實驗室，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣州 510760

2.浙江大學(xué)海洋學(xué)院，舟山 316000

1 地質(zhì)背景

南海北依中國大陸南緣，東鄰菲律賓島弧，西鄰印支半島，南接加里曼丹島（圖1），平面形態(tài)呈不規(guī)則菱形，長軸方向為NE-SW，長約3 100 km，短軸方向為NW-SE，寬約1 200 km，總面積達(dá)350×104km2，是西太平洋大型邊緣海之一。南海海盆地勢從周邊向中央傾斜，具有洋殼性質(zhì)的中央海盆位于中部，地殼厚度6～8 km，呈NE-SW 展布。根據(jù)中央海盆的構(gòu)造特征，又可進(jìn)一步劃分為西北次海盆、東部次海盆和西南次海盆，以東部次海盆面積為最大。東部次海盆呈不規(guī)則長方形，長軸方向為S-N向，南北距離大于1 500 km，東西寬大約500 km（圖1）。其北部邊緣均與南海北部陸坡坡腳相接壤，南部邊緣連接南沙群島，東緣被馬尼拉海溝所限，西界與西北次海盆、中沙地塊和西南次海盆相接壤（圖1）。

南海因其特殊的大地構(gòu)造位置和復(fù)雜的演化過程，一直被認(rèn)為是研究邊緣海構(gòu)造演化的天然實驗室。自20 世紀(jì)70 年代初、尤其是80 年代以來，南海吸引了許多中、外專家學(xué)者對其進(jìn)行調(diào)查研究，諸多學(xué)者認(rèn)為南海中央海盆是新生代海底擴(kuò)張形成的洋殼海盆，并對海盆的擴(kuò)張進(jìn)行了廣泛的研究，提出不少有關(guān)南海成因演化的模式[1-12]。

擴(kuò)張海盆的構(gòu)造演化一般劃分為前擴(kuò)張期（裂谷期）、同擴(kuò)張期（漂移期）、后擴(kuò)張期（海底擴(kuò)張結(jié)束之后的所有活動）等階段[13-15]。但是多年來討論南海形成演化時，絕大部分學(xué)者都注重于前擴(kuò)張期與同擴(kuò)張期的分析，對后擴(kuò)張期在海盆發(fā)生的各種地質(zhì)作用的研究就頗為單調(diào)，一般都是在詳細(xì)分析研究了前兩個階段之后帶上一筆，提出海盆進(jìn)入擴(kuò)張結(jié)束之后熱沉降穩(wěn)定發(fā)育階段等。不可否認(rèn)，后擴(kuò)張期主要是海盆的熱沉降階段，一般會認(rèn)為其構(gòu)造演化以及地層特征的變化比較簡單，迄今為止，除了南海大洋鉆探航次對柱狀巖心樣品進(jìn)行專門的分析之外[16]，尚無有關(guān)南海東部次海盆擴(kuò)張結(jié)束之后地層特征的研究成果問世，更談不上分析解釋其影響因素了。當(dāng)然對南海陸緣沉積盆地構(gòu)造熱沉降的地質(zhì)構(gòu)造特征的研究成果還是比較多的，不過大多都是3 個階段綜合討論[17-19]。

圖1 南海地形特征和次海盆劃分以及大洋鉆探井位Fig.1 Topography and the division of the Sub-basins of the Central Basin in the South China Sea and the locations of the ODP and IODP wells

與太平洋、大西洋等大洋海盆相比，南海邊緣海擴(kuò)張時間比較短暫，僅有15～17 Ma[20-24]，但是中央海盆洋殼基底之上的沉積層厚度卻十分巨大，一般大于1 000 m，有的可厚達(dá)2 000 m。經(jīng)分析絕大部分沉積層都是后擴(kuò)張期形成的[25-27]，這就暗示海盆的沉積層中蘊含了大量南海構(gòu)造演化的信息。何況在這3 個次海盆當(dāng)中，恰好又是東部次海盆的沉積層最厚，地層特征最為復(fù)雜，因此，有必要對該次海盆后擴(kuò)張期的地層特征作深入分析。另一方面，有學(xué)者甚至提出威爾遜創(chuàng)立的板塊構(gòu)造旋回的5 個主要階段在南海都能發(fā)現(xiàn)蹤跡。實事求是地說，目前為止還沒有在南海完全證實有這些構(gòu)造發(fā)展階段，但是至少海底擴(kuò)張的殘余洋中脊與洋殼板塊向馬尼拉海溝之下俯沖等特征在南海可以清楚地識別，況且馬尼拉海溝的俯沖活動至今沒有停止[25-26]，這無疑對東部次海盆后擴(kuò)張期的地層特征產(chǎn)生一定的影響?？梢姺治鰱|部次海盆后擴(kuò)張期的地層特征與影響因素具有重要意義。本文深入剖析了南海東部次海盆后擴(kuò)張期的地層特征，進(jìn)而分析相關(guān)的影響因素，為南海形成演化的系統(tǒng)研究補(bǔ)上重要的一環(huán)。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)資料

本文使用2009—2014 年在南海東部次海盆采集的近6 000 km 的多道地震疊前時間偏移剖面及中、外科學(xué)家近十多年在南海北部陸坡和中央海盆的ODP 和IODP 航次鉆孔資料（圖1）。

多道地震資料采集海上施工由廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局地球物理勘探船“探寶號”承擔(dān)，采集參數(shù)為：電纜長度6 km，接受道數(shù)480，道間距12.5 m，覆蓋次數(shù)60 次，炮間距50 m，最小偏移距125 m，采樣率2 ms，記錄長度12 s，震源容量5 600Cu.in，工作壓力6 400P.S.I，震源沉放深度6 m，電纜沉放深度8 m，測網(wǎng)密度為40 km×80 km。

地震資料處理流程為預(yù)處理、疊前去噪、SRME壓制多次波、Radon 變換壓制多次波技術(shù)、繞射多次波壓制、振幅一致性處理、反褶積、速度分析、疊前偏移歸位處理等。

本文使用的南海ODP 和IODP 航次鉆孔資料數(shù)據(jù)是精確的，而地震剖面數(shù)據(jù)無論是海上采集參數(shù)設(shè)置和施工調(diào)查，還是地震剖面處理方法，均采用目前世界上最為先進(jìn)的技術(shù)方法，所獲得的多道地震剖面的反射同相軸清晰、可靠，其質(zhì)量和精度完全滿足本研究的需要。

2.2 分析方法

分析方法包括大洋鉆孔年代地層資料合成地震記錄標(biāo)定和多道地震疊前時間偏移剖面的解釋。需掌握擴(kuò)張海盆沉積層序發(fā)育特點，以便達(dá)到正確解釋和分析層序地層特征的目的。

2.2.1 擴(kuò)張海盆沉積層序發(fā)育特點與剖面解釋

與一般陸緣沉積盆地的基底特征不同，洋殼海盆的沉積基底是因海底擴(kuò)張而形成的。海盆擴(kuò)張期逐漸形成的洋盆基底是一個穿時界面，隨著海盆的擴(kuò)張，沉積地層從洋盆兩側(cè)向中間超覆，往海盆中心方向上超在洋殼基底之上，導(dǎo)致基底之上沉積物年齡向洋中脊方向逐漸變新，故而在地震反射剖面上可形成擴(kuò)張海盆沉積層獨特的地震響應(yīng)，即擴(kuò)張期形成上超層序，后擴(kuò)張期形成加積層序，這種現(xiàn)象在沉積速率高的南海東部次海盆更是如此。因此，解釋地震剖面時應(yīng)遵循擴(kuò)張洋盆之上有兩種層序類型的規(guī)律，區(qū)分上超層序和加積層序，正確追蹤各種地震反射界面。

2.2.2 合成地震記錄年代地層標(biāo)定

合成地震記錄是反射系數(shù)時間序列與子波褶積的結(jié)果，將鉆井所確定的年代地層界面標(biāo)定在地震剖面上，是判定各地震界面的地質(zhì)年代的最有效方法。解釋方法為首先利用鉆孔資料將已取得的年代地層數(shù)據(jù)和測井資料在過井地震剖面上進(jìn)行合成地震記錄標(biāo)定，井震結(jié)合劃分層序地層并確定其年代屬性，進(jìn)而以這些過井剖面為骨干剖面，追蹤解釋海盆內(nèi)的地震反射界面與層序地層，以此為基礎(chǔ)分析地層特征及影響因素。

3 東部次海盆層序地層劃分與年代屬性確定

3.1 大洋鉆孔過井剖面合成地震記錄年代地層標(biāo)定

利用在南海實施的1148、U1431、U1433 這3 個鉆孔數(shù)據(jù)確定年代地層界面。

3.1.1 大洋鉆孔連井對比

1148 鉆孔位于南海北部陸坡區(qū)，終孔地層時代為32 Ma，U1431 和U1433 兩口鉆孔位于洋殼海盆區(qū)，均鉆穿中中新統(tǒng)后鉆遇洋殼玄武巖[28]。沿革南海北部陸架沉積盆地的層序劃分和年代地層界面的代號[29]，將連井對比的第四系底界、上新統(tǒng)底界、上中新統(tǒng)底界、中中新統(tǒng)底界、下中新統(tǒng)底界自上而下命名為T2、T3、T4、T5、T6以及上漸新統(tǒng)（出露不全）底界T7，連井對比結(jié)果如圖2 所示。

3.1.2 過井剖面合成地震記錄界面標(biāo)定

在1148、U1431 和U1433 鉆孔上進(jìn)行合成地震記錄標(biāo)定。

例如1148 站位，合成地震記錄標(biāo)定了3 個地震界面，分別是上中新統(tǒng)底界，雙程走時為4 780 ms，與鉆井確定的深度相當(dāng)吻合；中中新統(tǒng)底界，雙程走時為4 870 ms，與鉆井確定的深度只有些許差別；下中新統(tǒng)底界，雙程走時為4 980 ms，與鉆井確定的深度差別不大（圖3）。以這3 個界面為基礎(chǔ)，根據(jù)剖面特征又標(biāo)定了其他幾條地震界面（圖3）。

為了解釋1148 過井剖面的地震反射界面，通過綜合分析合成地震記錄標(biāo)定結(jié)果和鉆孔資料，得到如下結(jié)果：第四系僅厚100 m（圖2），為一套強(qiáng)振幅反射波組，底界T2為強(qiáng)反射界面；上新統(tǒng)厚94 m，以大套弱振幅波組為特征，與下覆層序的反射特征相差較大，由此造成較強(qiáng)的波阻抗界面，形成上新統(tǒng)底界T3界面；上中新統(tǒng)厚92 m，因上、下的巖性區(qū)別大，形成顯著的波阻抗差，由此形成上中新統(tǒng)底界T4強(qiáng)反射界面；中中新統(tǒng)厚74 m，按照合成地震記錄的標(biāo)定確定了中中新統(tǒng)底界T5界面；下中新統(tǒng)厚97 m，本區(qū)著名的“雙軌反射波”形成下中新統(tǒng)底界T6反射界面（圖4）；上漸新統(tǒng)厚402 m（未見底），在地震剖面上T7界面為雙相位強(qiáng)振幅連續(xù)反射界面，反射特征明顯。需要說明的是1148 鉆孔位于海盆北部的陸坡區(qū)，雖然緊鄰東部次海盆，畢竟屬于陸緣區(qū)，不是海底擴(kuò)張形成的區(qū)域，因此可以解釋為T7界面，往擴(kuò)張海盆T7界面推測應(yīng)該大致與海盆基底重合，故而在該鉆孔解釋T7界面，而在海盆中就無此界面了。

同樣，在U1431 和U1433 鉆孔上（圖2）也按上述步驟做了相應(yīng)的合成地震記錄標(biāo)定，追蹤解釋了這2 口鉆孔過井剖面的地震反射界面。

圖2 大洋鉆孔1 148-U1431-U1433 連井對比圖Fig.2 Stratigraphic correlation among the wells of 1 148-U1431-U1433

圖3 1148 站位合成地震記錄標(biāo)定Fig.3 Calibration of the synthetic seismic records of 1148 well

圖4 過1148 鉆孔剖面的地震界面標(biāo)定Fig.4 Calibration of seismic boundaries on the seismic profile through 1148 well

圖5 過U1431 鉆孔剖面的地震界面標(biāo)定Fig.5 The calibration of seismic boundaries on the seismic profile passing through U1431 well

例如U1431 站位，第四系厚134 m（圖2），底部巖性與下覆巖性的不同造成很強(qiáng)的波阻抗差，形成T2界面；上新統(tǒng)厚146 m；底界T3是兩套巖性的分界面，在鉆孔附近表現(xiàn)為整一的特點（圖5）；上中新統(tǒng)厚538 m，因底部巖性變化造成很強(qiáng)的波阻抗差，形成上中新統(tǒng)底界T4界面；中中新統(tǒng)厚62 m，沉積巖與下覆玄武巖接觸面形成中中新統(tǒng)底界T5界面；玄武巖頂界為Tog 界面（圖2），在鉆孔附近與T5界面重合（圖5）。

3.2 東部次海盆層序地層劃分與年代屬性的確定

應(yīng)用上述井、震結(jié)合建立的區(qū)域等時（地震界面）格架，以過井剖面為骨干剖面，根據(jù)地震界面的反射標(biāo)志（超覆、削截、平行、上超、下超）、界面上下不同的波組特征以及地震相特征等，對東部次海盆數(shù)千千米的地震剖面進(jìn)行了追蹤對比與閉合，解釋了全區(qū)的地震反射界面和層序地層，并確定了層序地層的年代屬性。

3.2.1 地震反射界面特征

在東部次海盆識別出6 個地震反射界面（表1）。根據(jù)合成地震記錄的標(biāo)定結(jié)果，確定其地質(zhì)年代為：T2（第四系底界）、T3（上新統(tǒng)底界）、T4（上中新統(tǒng)底界）、T5（中中新統(tǒng)底界）、T6（下中新統(tǒng)底界）和洋殼基底Tog（o: ocean，意思是穿時的洋殼基底），以示與Tg 的區(qū)別（表1）。

圖6 是一條自北而南延伸的長剖面，由Nhg-2-4，Nhg-2-5 兩條測線組合而成，指示東部次海盆地震反射界面的劃分。

3.2.2 層序地層劃分及其年代屬性的確定

在上述地震界面解釋的基礎(chǔ)上，以海底反射界面T0為輔助界面，相應(yīng)地劃分出7 套地震層序。利用合成記錄標(biāo)定確定了層序的地質(zhì)年代，那么地震層序就成為具有年代屬性的層序地層（圖6，表2）。這7 套層序地層自上而下分別為T0-T2（第四系）、T2-T3（上新統(tǒng)）、T3-T4（上中新統(tǒng)）、T4-T5（中中新統(tǒng)）、T5-T6和局部T5-Tog（T6界面尖滅之后T5界面直接與Tog 相對應(yīng)的區(qū)域，下中新統(tǒng)）、T6-Tog（上漸新統(tǒng)）。

前已述及，擴(kuò)張形成的洋殼海盆的沉積基底是穿時的。從地震反射界面解釋結(jié)果可知，以T5界面為分水嶺，之上為擴(kuò)張海盆的加積層序，之下為擴(kuò)張海盆的上超層序（自T5界面和T6界面，都具有從海盆兩側(cè)向海盆中部逐漸超覆尖滅在Tog 界面之上的現(xiàn)象），據(jù)此可將海盆的沉積層序分為兩個超層序。將T0至T5 之間的加積層序劃分為超層序Ⅰ，包含T0-T2（第四系）、T2-T3（上新統(tǒng)）、T3-T4（上中新統(tǒng)）、T4-T5（中中新統(tǒng)）四套層序；T5至Tog 之間的上超層序為超層序Ⅱ，包含T5-T6（局部T5-Tog，T6上超尖滅之后）和T6-Tog 兩套層序（表2）。當(dāng)然，超層序Ⅱ不是本文討論的范疇。

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圖6 貫穿東部次海盆剖面地震反射界面與層序地層Fig.6 The seismic reflectives and sequence strratigraphy on the seismic profile from north to south at the eastern Sub-basin

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4 東部次海盆后擴(kuò)張期不同區(qū)域地層特征與影響因素

在正常情況下，如果沒有其他的影響因素，東部次海盆進(jìn)入后擴(kuò)張期穩(wěn)定的熱沉降階段之后，在具有統(tǒng)一的深海盆水動力條件下，沉積層的發(fā)育應(yīng)該是比較單調(diào)的，一般僅有遠(yuǎn)洋、半遠(yuǎn)洋物質(zhì)的沉積，沉積環(huán)境也均為深海、半深海相。但事實是，在該次海盆的不同部位，地層特征有很大的差異，這與諸多的影響因素有關(guān)。

4.1 北部的地層特征與影響因素

本區(qū)域與南海北部陸坡相鄰（圖1），后擴(kuò)張期的地層特征大致相同，尤其是中中新統(tǒng)（層序T4-T5）、上中新統(tǒng)（層序T3-T4）和上新統(tǒng)（層序T2-T3）的地層厚度都相當(dāng)穩(wěn)定，均為800～900 ms 的時間厚度（圖7），第四系（層序T0-T2）的時間厚度全區(qū)基本上都為150 ms，表現(xiàn)為穩(wěn)定水體環(huán)境下形成的地層特征。可見在擴(kuò)張結(jié)束之后該區(qū)具有均衡而穩(wěn)定的較大沉降幅度，同時表明沉積物源比較豐富。推測北部陸坡的陸緣碎屑物質(zhì)是本區(qū)的主要沉積物來源，遠(yuǎn)洋懸浮物質(zhì)的比例較小。距本區(qū)較近、位于南海北部陸坡的1148 鉆孔，鉆遇第四系含生物碳酸鹽巖石英及超微化石淺灰色黏土、上新統(tǒng)橄欖綠-灰色和紅棕色含超微化石黏土、上中新統(tǒng)橄欖灰色含碳酸鹽巖成分較高的黏土層、中中新統(tǒng)紅褐色富含超微化石的黏土巖和灰綠色黏土質(zhì)超微化石軟泥等沉積物，這些沉積物是組成本區(qū)沉積地層的主要物源。因此，穩(wěn)定的水體環(huán)境、均衡的熱沉降和來自北部陸緣充足的物源供應(yīng)，是北部區(qū)域的主要影響因素。

4.2 東部的地層特征與影響因素

本次海盆的最東邊是馬尼拉海溝（圖1）。與北部區(qū)域相比，東部的地層特征比較特殊，中中新統(tǒng)和上中新統(tǒng)的地層厚度明顯減薄，一般僅有400 ms 左右的時間厚度（圖8），暗示當(dāng)時沉積物源發(fā)生了變化，來源于北部陸坡的碎屑物質(zhì)所占比例減少，遠(yuǎn)洋懸浮物質(zhì)所占比例加大，導(dǎo)致地層厚度變薄?？墒巧闲陆y(tǒng)的地層厚度仍然保持800 ms 的時間厚度，推測此時本區(qū)的沉積環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了變化，比較特殊的是在海盆中心第四系的地層時間厚度僅150 ms 左右，往海溝方向逐漸增大，在海溝中心增至1 200 ms 左右的時間厚度。本區(qū)地層還具有一個顯著的特征，就是在馬尼拉海溝附近，包括洋殼基底在內(nèi)，所有的地層產(chǎn)狀都向海溝方向傾斜（圖8）。

馬尼拉海溝是南海微板塊與菲律賓海微板塊交互作用的區(qū)域[27]。本區(qū)地層特征的變化顯然受到南海微板塊向馬尼拉海溝之下俯沖等構(gòu)造作用的影響。證據(jù)至少有三：一是第四系（T0-T2）呈明顯的楔狀外形，越往東邊地層越厚，在馬尼拉海溝形成巨厚的地層沉積（圖8）。這是南海微板塊向馬尼拉海溝之下俯沖形成了寬大的“V”型可容空間，而當(dāng)時物源又非常充足，大量從臺灣等地沿海溝搬運而來的物質(zhì)在此堆積所致。Li 和丁巍偉等[29-30]認(rèn)為臺灣造山帶強(qiáng)烈抬升剝蝕與南海東北部陸坡區(qū)大量發(fā)育的峽谷-沖溝體系，是馬尼拉海溝第四系厚層沉積的物質(zhì)來源；二是盡管上新統(tǒng)（T2-T3）是本區(qū)厚度最大的地層，但是在馬尼拉海溝一帶厚度變薄程度明顯，應(yīng)該是受到南海微板塊向馬尼拉海溝之下俯沖的影響。推測該部位上新世的沉積尚未完成就已經(jīng)到海溝的位置而發(fā)生俯沖了，而當(dāng)時海溝的物質(zhì)不夠充足，因此未能形成第四紀(jì)以來的厚層楔狀地層沉積，亦進(jìn)一步說明上新世與第四紀(jì)本區(qū)物源供給條件不同；三是從海盆到馬尼拉海溝，上中新統(tǒng)（T3-T4）、中中新統(tǒng)（T4-T5）及包括海盆基底（T4-Tog）在內(nèi)的所有地層，其產(chǎn)狀全部朝海溝傾斜。但是需注意包含上中新統(tǒng)在內(nèi)及其之下的地層，無論在海盆還是海溝的位置，其厚度基本無變化，中中新統(tǒng)時間厚度大致為150 ms，上中新統(tǒng)時間厚度大致為100 ms（圖8），與上覆地層的特征完全不同。這是否包含了板塊初始俯沖時間的信息，有待今后結(jié)合更多的資料加以研究。由此可見，南海微板塊向馬尼拉海溝的俯沖作用大大影響了本區(qū)的地層特征，是主要的影響因素。

圖8 東部次海盆東部地震反射界面與層序地層Fig.8 Seismic reflectives and sequence strratigraphy on the seismic profile in the east of the eastern Sub-basin

4.3 中部的地層特征與影響因素

U1431 鉆孔直接揭示了東部次海盆中部的地層巖性特征。該鉆孔的柱狀巖心揭示：第四系上部深綠灰色厚層泥巖和粉砂質(zhì)泥巖以及少量泥質(zhì)粉砂巖夾層，下部深綠灰色厚層泥巖，底界為大套泥巖夾薄砂層；上新統(tǒng)為大套深綠灰色泥巖，巖性比較均一；上中新統(tǒng)上部呈現(xiàn)從泥巖到砂巖的正旋回巖性組合，即自上而下由深綠灰色黏土巖與淺綠灰色超微化石軟泥互層過渡到由泥巖、超微化石軟泥、粉砂巖組成的互層，下部主要為富含火山碎屑的砂巖和粉砂巖，底部為含砂泥巖夾層的綠黑色火山角礫巖，具有濁積巖的特點；中中新統(tǒng)主要由深綠灰色砂巖、粉砂巖、泥巖和深橄欖褐色黏土巖組成，底部為含砂泥巖夾層的綠黑色火山角礫巖。顯然本區(qū)地層的沉積物源主要為遠(yuǎn)洋懸浮沉積、巖漿活動產(chǎn)生的火山碎屑物質(zhì)和火山角礫巖等[28]。從鉆孔地層巖性中含不少火山角礫巖等特征分析，擴(kuò)張結(jié)束之后發(fā)生的巖漿活動（圖6、圖9）是本區(qū)的主要影響因素。

本區(qū)因后擴(kuò)張期甚至第四紀(jì)（層序T0-T2）以來巖漿活動的干擾，有些部位的地層沉積頗具特點。巖漿巖與沉積層的相互作用，導(dǎo)致地層反射比較雜亂，有些地段后期強(qiáng)烈的巖漿活動甚至將先期沉積的地層整體抬升（圖9），使T2、T3和T4界面反射變得復(fù)雜，側(cè)向上連續(xù)性很差而無法追蹤，層序內(nèi)部的波組特征也不明顯（圖9），尤其是中中新統(tǒng)（T4-T5）還形成雜亂反射層組，暗示曾受過不同期巖漿作用的影響。

4.4 西部的地層特征與影響因素

東部次海盆西部（圖1）以一系列的海山和海丘為界與西南次海盆相鄰[31]，這些海山和海丘大部分是海盆后擴(kuò)張期的巖漿巖活動所形成的（圖10）。因此本區(qū)的地層特征和影響因素與海盆中部很相似，表現(xiàn)為多期活動的巖漿巖與沉積層相互作用的特征，區(qū)別在于本區(qū)海底火山更為發(fā)育，致使地層分布范圍非常局限（圖10，剖面左側(cè)）。

在部分海山周圍，因巖漿活動使先期形成的地層被海山體所牽引，沉積層往海山邊緣上超，原有的沉積特征被火山活動破壞，火山角礫巖形成獨特的地層特征等，均形成不同的地震相反射。在地震剖面上對其進(jìn)行詳細(xì)分析解釋，甚至可以辨別火山活動的具體時間和巖漿活動期次[32]。

4.5 南部的地層特征與影響因素

次海盆南部雖然也與北部區(qū)域一樣，洋盆在后擴(kuò)張期經(jīng)歷了大而穩(wěn)定的構(gòu)造熱沉降過程，但是其沉降幅度卻比北部要大得多，地層顯著增厚且不均勻，越往盆地邊緣厚度越大（圖6、圖11），尤其是各層組的地震相特征發(fā)生了變化，從中中新統(tǒng)至第四系所有地層都具有典型的波狀反射（圖11）。通過分析認(rèn)為，這些波狀反射是沉積物波的地震響應(yīng)。

圖9 東部次海盆中部剖面選段，示巖漿活動所導(dǎo)致的層序地層特征Fig.9 A seismic section showing the characteristics of sequence strratigraphy by magmatic activity in the centre of the eastern Sub-basin

圖10 東部次海盆西部地震反射界面與層序地層Fig.10 Seismic reflectives and sequence strratigraphy on the seismic profile in the west of the eastern Sub-basin

沉積物波一般發(fā)育在陸坡地段，可分為3 種類型[33]：①濁流沉積物波，沉積物波形不對稱，沉積優(yōu)先發(fā)生在沉積物波的上坡一側(cè)，下坡一翼則整體向上坡遷移，因此又稱為前積沉積物波（圖12）；②底流沉積物波，沉積物波的兩翼基本對稱，波峰和波谷長度基本一致，具有明顯的垂向加積特征，又稱為加積沉積物波；③變形沉積物波，空間上波形變化總體上不具有規(guī)律性[30]。如圖11 所示，本區(qū)沉積物波兩翼不對稱，上坡一翼厚而陡，下坡一翼短而薄，整體波形以向上坡遷移為主要特征，為不對稱沉積物波，尤其是第四系（T0-T2）和上新統(tǒng)（T2-T3）的特征與圖12 更為相似，因此判斷為濁流沉積物波。仔細(xì)分析圖11 還發(fā)現(xiàn)，中中新統(tǒng)（T4-T5）和上中新統(tǒng)（T3-T4）的沉積物波形比較雜亂，推測有重力滑塌沉積摻雜其中，暗示中中新統(tǒng)和上中新統(tǒng)發(fā)育時該區(qū)的沉積環(huán)境與目前的半深海沉積環(huán)境有所區(qū)別。推測當(dāng)時本區(qū)的水深與陸坡區(qū)相似，為1 000～2 600 m，而且地形較陡，故而容易形成滑塌沉積。IODP 鉆探349 航次1431 鉆孔在次海盆中部鉆遇多層具有濁積巖特征的紅色碎屑巖沉積，證實本區(qū)曾經(jīng)發(fā)生過濁流活動[34-35]。顯而易見，濁流活動是本區(qū)重要的影響因素，沉積環(huán)境的變化也是重要的因素之一。

5 結(jié)論

在南海中央海盆之東部次海盆區(qū)，由于各種影響因素作用于不同的區(qū)域，導(dǎo)致后擴(kuò)張期發(fā)育的地層具有不同的特征。

圖11 東部次海盆南部地震反射界面與層序地層Fig.11 Seismic reflectives and sequence strratigraphy on the seismic profile in the south of the eastern Sub-basin

圖12 多道地震剖面選段，示濁流沉積物波的剖面形態(tài)及內(nèi)部沉積構(gòu)成（據(jù)邱燕等，2017，有修改）Fig.12 A selected multi-seismic profile showing types and inner-configuration of turbidite sediment waves

（1）次海盆北部因洋殼基底具有持續(xù)均衡、穩(wěn)定的較大沉降幅度，同時來源于陸坡的陸緣碎屑物質(zhì)占了很大的比例，形成沉積厚度相當(dāng)穩(wěn)定的后擴(kuò)張期的地層。

（2）次海盆東部受南海微板塊向馬尼拉海溝之下俯沖等構(gòu)造活動的影響，不但所有地層的產(chǎn)狀都朝海溝傾斜，而且不同年代的地層其特征差異較大，期間可能蘊含了海溝初始俯沖時間的信息。

（3）次海盆中部和西部以頻繁的巖漿活動為主要影響因素，形成了含大量火山碎屑物質(zhì)和火山角礫巖的地層沉積。

（4）在次海盆的南部，沉降幅度、濁流活動和沉積環(huán)境的變化均為該區(qū)的影響因素，使得洋殼基底具有比北部更大規(guī)模的沉降幅度，地層具有典型的沉積物波的特征，中中新統(tǒng)和上中新統(tǒng)顯示為陸坡環(huán)境下的沉積。