李莉妮 趙志剛 崔宇馳 劉世翔 唐 武 魯 毅 喬培軍

1 同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點實驗室，上海 2000922 中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028

1 概述

南海南部位于歐亞大陸復(fù)雜的板塊匯聚邊緣，受歐亞、印—澳、菲律賓和太平洋板塊之間俯沖、碰撞的綜合影響(Hamilton，1979;Hall and Nichols，2002)，還與古南海、新南海兩大邊緣海構(gòu)造旋回演化緊密相關(guān)(姚伯初，1996;張功成等，2015)，新生代構(gòu)造—沉積演化歷史復(fù)雜，發(fā)育多期疊合復(fù)式沉積盆地，蘊(yùn)藏著極為豐富的油氣資源(Zhangetal.， 2021；Zhaoetal.， 2021)。周緣國家自20世紀(jì)50年代就開始對南部沉積盆地進(jìn)行油氣勘探，證實曾母、文萊—沙巴等盆地發(fā)育大量優(yōu)質(zhì)砂巖儲集層和碳酸鹽巖儲集層(張功成等，2015)，這些儲集層受盆地構(gòu)造格局、沉積物源供給、古地理演變等多項因素共同控制。

南海南部中央婆羅洲地區(qū)存在大型弓形褶皺沖斷帶，是古南海依次向南俯沖拼合的產(chǎn)物。其中包含了巨厚的深海相上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)碎屑沉積物——Rajang群，主要分布在沙撈越中央地區(qū)，陸上可向南延伸至加里曼丹，向東延伸至沙巴地區(qū)，其分布明顯受古南海一期Lupar俯沖構(gòu)造線的控制(Hutchison，2004)。隨著對南部地質(zhì)研究和資源勘探的逐步加強(qiáng)，國內(nèi)外學(xué)者在構(gòu)造和沉積特征方面已經(jīng)開展了較多研究，如Tan(1982)對Rajang群巖性和年齡進(jìn)行了細(xì)致描述；Moss(1998)提出了Rajang群在加里曼丹的對應(yīng)地層——Embaluh群為晚白堊世—古近紀(jì)形成于殘余洋盆背景下的深海濁積物； Hutchison(1996)提出南海南部在始新世晚期和中新世早期末先后經(jīng)歷了兩大碰撞造山事件并分別命名為沙撈越、沙巴造山運(yùn)動；Hall和Nichols(2002)概述了婆羅洲新生代構(gòu)造發(fā)育特征和沉積記錄；Hutchison(2004)和張功成等(2015)總結(jié)了南海邊緣海盆地演化歷史。這些研究極大地深化了對于南海南部以及Rajang群的地質(zhì)認(rèn)識。但是，對于Rajang群及其同時期沉積物的來源一直存在不同認(rèn)識，存在南部物源、印支物源、北部物源等各種猜測(Hamilton，1979;Tan，1982;Honzaetal.， 2000；Galinetal.， 2017；Hennig-Breitfeldetal.， 2019)。然而，真正從區(qū)域地質(zhì)的角度，進(jìn)行源匯對比的工作開展較少，是南海南部沉積學(xué)研究中一個長期存在的問題。

本研究針對該薄弱環(huán)節(jié)，對Rajang群沉積物及其周邊潛在源區(qū)進(jìn)行野外觀察及樣品采集，運(yùn)用巖石學(xué)、重礦物和碎屑鋯石U-Pb年齡譜系綜合分析方法開展研究，旨在揭示Rajang群沉積物特征及來源，為該地區(qū)油氣資源勘探提供依據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

南海南部北側(cè)為華南大陸及中南半島，西臨巽他陸塊，南部為婆羅洲(圖 1)。婆羅洲主要由岡瓦納大陸北緣的西南婆羅洲、東爪哇—西蘇拉威西等向北漂移的陸塊拼合而成，大約在晚中生代匯聚形成婆羅洲島(Metcalfe，2011)。前人研究認(rèn)為，南海南部現(xiàn)今構(gòu)造格局與新生代眾多地塊裂離、漂移及與南側(cè)的婆羅洲發(fā)生碰撞拼貼有關(guān)，南部塊體碰撞整體上具有西早東晚的趨勢： 晚白堊世—始新世早中期即Rajang群形成時期，主要為匯聚邊緣階段，此時古南海不斷向南俯沖，華南陸緣普遍發(fā)生伸展裂陷和拉張減薄(Hutchison，1996，2004;張功成等，2015)。不同塊體之間伸展程度存在差別，位于西部的曾母(Luconia)地塊伸展作用最為強(qiáng)烈，率先于始新世晚期與婆羅洲發(fā)生碰撞(沙撈越造山)。古南海自西向東呈剪刀型快速俯沖于婆羅洲之下，南沙、禮樂等微陸塊在中新世早期末與婆羅洲發(fā)生碰撞(沙巴造山)，古南海至此完全消亡(Hutchison，1996，2004)。

圖 1 南海南部構(gòu)造背景及取樣位置Fig.1 Tectonic setting of southern South China Sea and sampling locations

北婆羅洲主要是裂離的微陸塊與婆羅洲島碰撞增生的物質(zhì)，并經(jīng)過隆升、剝蝕和再搬運(yùn)，自南向北以盧帕爾線(Lupar Line)和默辛線(Mersing Line)為界依次劃分為古晉帶、錫布帶和米里帶(Haile，1974)。其中，Rajang群主要分布在中央沙撈越的錫布帶和米里帶局部，近600km長、200km寬，以Belaga組和Lupar組為主，這套濁積巖經(jīng)歷了劇烈褶皺、逆沖與低級變質(zhì)作用，伴隨有細(xì)碧巖、凝灰?guī)r和放射蟲燧石等(Haile，1974)，也包括Bukit Mersing基性巖和Arip河谷的Arip-Pelungau火山巖以及Arip灰?guī)r(Hennig-Breitfeldetal.， 2019)。地震反射資料表明，Rajang群向沙撈越近海的盆地之下延伸，是世界上最大的古老海底扇之一(Galinetal.， 2017)。Wolfenden等(1960)基于有孔蟲確定其地層年齡為晚白堊世—始新世晚期；Hennig-Breitfeld等(2019)基于Arip灰?guī)r的生物地層學(xué)研究確定了其年齡上限為始新世中期中晚期(Hennig-Breitfeldetal.， 2019)。Rajang群在其他地區(qū)還包括北沙撈越地區(qū)的Kelalan組和Mulu組，加里曼丹的Embaluh群以及沙巴的Sapulut組等(Moss，1988;Hutchison，1996)。本研究主要對中央沙撈越地區(qū)的Rajang群開展研究。研究區(qū)上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)層序如 圖 2 所示，上白堊統(tǒng)—下中始新統(tǒng)為Rajang群深海濁流沉積物，主要為砂巖和泥巖互層組成的復(fù)理石帶。始新世晚期古南海在沙撈越俯沖碰撞造山以后，Rajang群隆升褶皺，形成一套向南傾斜、向北變年輕的疊瓦狀構(gòu)造(Hamilton，1979;Tan，1982)，局部變質(zhì)為低綠片巖相的千枚巖和板巖。其上為Rajang不整合面(約37Ma)，并覆蓋了始新統(tǒng)上部—漸新統(tǒng)下部河流—淺海相Rangsi礫巖和Tatau組砂巖(Hennig-Breitfeldetal.， 2019)。

圖 2 南海南部上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)陸上沉積地層柱狀圖(據(jù)Hennig-Breitfeld et al.， 2019； 修改)Fig.2 Column chart of the Upper Cretaceous-Eocene continental sedimentary strata in southern South China Sea(modified from Hennig-Breitfeld et al.， 2019)

3 研究資料與方法

本研究對南海南部沙巴—沙撈越地區(qū)Rajang群沉積物及周緣潛在源區(qū)加里曼丹、馬來半島、中南半島近海盆地進(jìn)行野外觀察及樣品采集總計11個，并選取前人在Rajang群沉積區(qū)所做的13個巖石學(xué)、重礦物及鋯石分析樣品進(jìn)行綜合對比，南海南部沉積區(qū)Rajang群與本研究中野外采集的周緣潛在源區(qū)樣品位置及信息見 圖 1 和表 1。

表 1 南海南部Rajang群及周緣潛在源區(qū)樣品信息Table 1 Information of samples of the Rajang Group in southern South China Sea and surrounding potential source areas

樣品重礦物分析處理過程如下： 選取約300克干凈樣品進(jìn)行研磨，經(jīng)過反復(fù)淘洗和搖床分選以獲得重礦物組分。先使用強(qiáng)磁鐵分離，將重礦物分為“強(qiáng)磁”和“弱磁”；然后通過電磁選的方式，借助電磁儀區(qū)分“無磁”和“強(qiáng)電磁”部分，對不同磁級的礦物分別進(jìn)行分類(陳心怡等，2018)。在雙目實體顯微鏡下，進(jìn)行礦物識別定名，并使用顆粒統(tǒng)計法，在視域內(nèi)劃圈分別統(tǒng)計域內(nèi)重礦物的百分含量，再取平均值，獲得各種重礦物顆粒的百分含量。重礦物分析在河北省廊坊市宇能巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司完成。

對源區(qū)及沉積區(qū)9個樣品(S76、Mekong1、M1、M25、M23、M28、M16、M6、K23)進(jìn)行碎屑鋯石U-Pb年齡譜系分析。首先將樣品粉碎，通過重液分選和電磁分選幫助選出碎屑鋯石，并隨機(jī)從中選出250顆鋯石，在同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點實驗室完成制靶、拋光打磨，在掃描電子顯微鏡下獲取陰極發(fā)光(CL)圖片。使用和Thermo Elemental X-Series ICP-MS相連的New Wave 213nm激光剝蝕系統(tǒng)完成鋯石U-Pb定年工作，激光斑束大小為20～30μm，剝蝕頻率為10Hz，由He氣作為載氣，與Ar氣混合后進(jìn)行分析。樣品選取剝蝕位置以邊部的韻律環(huán)帶為首選，每個測試包括大約25 s的空白信號和50 s的樣品信號。以國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500(1065.4±0.3Ma)為外標(biāo)，并以鋯石標(biāo)樣Pleovice(337.1±0.4Ma)進(jìn)行校正。分析數(shù)據(jù)的離線處理借助軟件ICPMSDataCal完成，對年齡小于1000Ma的鋯石和大于1000Ma的鋯石分別采用206Pb/238U和207Pb/206Pb 得出的年齡，并采用Vermeesch的Density Plotter軟件來展示鋯石年齡譜系特征。

4 結(jié)果

4.1 野外露頭及巖石學(xué)特征

系統(tǒng)觀察南海南部Rajang群發(fā)現(xiàn)，其主要由灰黑色泥頁巖夾砂巖組成，擠壓變形強(qiáng)烈，常見地層倒轉(zhuǎn)。圖 3-a、3-b為野外考察點Location31和樣品S76采集位置的典型野外露頭照片，可以觀察到Rajang群由薄層頁巖和濁積砂巖組成，為深海濁積砂體與正常深海泥質(zhì)沉積互層。在SA-20處可以明顯看到1個大的構(gòu)造不整合界面，界面之下為高度變形傾斜的濁積巖；界面附近發(fā)育1套主要由砂巖、火山碎屑、石英巖、板巖、玄武巖和燧石組成的底礫巖，礫石直徑1～30cm，圓形至近圓形；界面上為漸新統(tǒng)河流—淺海相磨拉石沉積，標(biāo)志著沉積環(huán)境從深海轉(zhuǎn)變?yōu)檩^淺的前陸盆地(圖 3-c， 3-d)。在S76點可見濁積砂巖層底面的沖刷槽模(圖 3-e)，向上呈現(xiàn)鮑馬序列的A-E段，依次出現(xiàn)粒序?qū)佣?、砂質(zhì)平行層理段、交錯層理段、泥質(zhì)水平層理段及正常遠(yuǎn)洋泥質(zhì)沉積段(圖 3-f)。SA-21處可見平行層面的蟲孔和遺跡化石(圖 3-g)。

Rajang群濁積砂體的砂巖鏡下分析結(jié)果普遍顯示為細(xì)砂—粉砂結(jié)構(gòu)，以S76為代表，其分選較好，粒度均勻，顆粒以次棱角—次圓狀為主，顆粒含量75%，雜基15%，膠結(jié)物10%。碎屑顆粒以石英為主，占60%左右，巖屑30%，長石10%。巖屑以火山燧石巖屑為主，含部分泥質(zhì)巖屑和少量變質(zhì)巖屑。長石主要為斜長石，多發(fā)生高嶺土化。膠結(jié)物主要為泥晶方解石，泥質(zhì)雜基含量達(dá)15%(圖 3-h，3-i)。將本研究樣品與Galin等(2017)在沙撈越地區(qū)Rajang群采集的11個樣品巖石學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行砂巖分類投點，結(jié)果顯示Rajang群砂巖類型主要為長石巖屑砂巖，少量位于長石巖屑砂巖和巖屑砂巖邊界，1個樣品落在巖屑長石砂巖區(qū)域(圖4)，石英含量普遍在43%～63%之間，長石含量為10%～31%，巖屑含量為24%～40%，巖屑以火山燧石巖屑為主，樣品成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均中等。

a，b—Rajang群濁積砂層與深海泥巖互層；c—始新世晚期不整合界面；d—底礫巖中的礫石；e—濁積砂巖底面發(fā)育沖刷槽模；f—鮑馬層序，可見A-E段層序；g—濁積砂層層面上深水遺跡化石；h—單偏光下濁積砂巖特征(紅色虛線指示泥質(zhì)巖屑)；i—正交偏光下濁積砂巖特征(樣號S76)。Rajang群沉積物砂巖組分三角圖解見圖4圖 3 南海南部Rajang群沉積特征Fig.3 Sedimentary characteristics of the Rajang Group in southern South China Sea

圖 4 南海南部Rajang群巖石碎屑組分三角圖Fig.4 Triangle diagram of rock debris composition of the Rajang Group in southern South China Sea

4.2 重礦物組成特征

樣品所含重礦物種類較為豐富，既包含鋯石、電氣石等原生礦物，也含有大量磁鐵礦、銳鈦礦、鈦鐵礦、白鈦石和赤褐鐵礦等次生礦物。由于研究區(qū)處于近赤道熱帶地區(qū)，巖石易受強(qiáng)烈化學(xué)風(fēng)化作用的影響，據(jù)計算，本研究中樣品的次生礦物類總和普遍占樣品重礦物總量的50%以上，最高達(dá)到87.9%。研究表明，大量次生礦物會壓制真正能反映物源信息的其他透明重礦物的比例，對物源分析造成極大干擾(陳心怡等，2018)。因此，在本次重礦物分析中采用重礦物物源分析中常用的方法，剔除了次生礦物及表生衍生物，僅使用原生透明重礦物進(jìn)行分析，得到重礦物組合如 圖 5所示。

圖 5 南海南部Rajang群重礦物組合(樣品SA-20、SA-21、S76來自本研究，其余樣品數(shù)據(jù)引自Galin et al.，2017)Fig.5 Heavy mineral composition assemblages of the Rajang group in southern South China Sea(Samples SA-20，SA-21 and S76 are from this study，other samples are from Galin et al.， 2017)

整體來看，本研究中Rajang群樣品以超穩(wěn)定重礦物鋯石為主(62.4%～92.7%)，呈半自形、次圓狀。其中晚白堊世樣品SA-20以鋯石(76.9%)、電氣石(15.2%)、金紅石(6.5%)穩(wěn)定重礦物組合為主，其他礦物含量很??；始新世早期樣品SA-21以鋯石(62.4%)、電氣石(12.2%)、金紅石(24.8%)組合為主，其他礦物含量也很小；始新世中期樣品S76以鋯石(92.7%)、金紅石(2.9%)、電氣石(2.2%)為主，還含有少量鉻尖晶石(2.1%)，可能指示局部有超基性/蛇綠巖物質(zhì)輸入(圖 5)。

同時，選取Galin等(2017)在沙撈越地區(qū)Rajang群采集的11個重礦物樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行對比(圖 5)，樣品位置信息詳見圖 1，其樣品整體也以穩(wěn)定重礦物組合(鋯石、金紅石、電氣石)為主，與我們的重礦物結(jié)果相吻合。其中，鋯石含量介于24.3%～87.5%之間，電氣石含量介于6.0%～74.4%之間，金紅石含量介于0.7%～4.9%之間，且樣品TB179b、TB40和TB189a中電氣石含量超過了鋯石。其他礦物含量都很小，石榴石含量普遍在0.0%～4.3%之間，在樣品TB44中可高達(dá)13.3%，表明可能有區(qū)域變質(zhì)來源影響；鉻尖晶石僅在少數(shù)樣品中出現(xiàn)并且含量極低，在0.3%～1.3%之間，說明沉積區(qū)樣品超基性/蛇綠巖的輸入極少或可忽略不計。

4.3 碎屑鋯石U-Pb定年特征

碎屑鋯石U-Pb定年相較于傳統(tǒng)的物源分析手段(重礦物分析、全巖地球化學(xué)等)，能更準(zhǔn)確地反映母巖信息，有助于源區(qū)的識別和年齡的準(zhǔn)確標(biāo)定，也是本次研究中的重要分析手段，其結(jié)果如 圖 6所示。沉積區(qū)樣品S76鋯石年齡譜系相對簡單，呈現(xiàn)明顯的91Ma燕山期主峰和236Ma印支期次峰，只有少量古生代和前寒武紀(jì)年齡(圖 6-a)。此外，S76最年輕鋯石年齡為45±1Ma，因此其沉積年齡不會早于45±1Ma，沉積時代應(yīng)為始新世中期。

圖 6 南海南部Rajang群及其周緣潛在源區(qū)碎屑鋯石U-Pb年齡頻譜圖(n代表諧和鋯石數(shù))Fig.6 Detrital zircon U-Pb age spectra of sediments in the Rajang group in southern South China Sea and surrounding potential source areas(n=number of concordant ziron grains)

潛在源區(qū)馬來半島樣品的綜合鋯石年齡譜系比較復(fù)雜，年齡范圍較廣，以239Ma的印支期年齡為主峰，并有燕山期、海西—加里東期、1.5～1.9Ga的呂梁期次峰(圖 6-h)。加里曼丹樣品K23鋯石年齡譜系也較為復(fù)雜，主要表現(xiàn)為以206Ma的晚三疊世年齡為主，此外還含有燕山期、晉寧期等多個小峰值，出現(xiàn)較多新元古代年齡(600～1000Ma)(圖 6-f)。中南半島南側(cè)的湄公盆地的漸新世早期鉆井砂巖樣品Mekong1鋯石年齡譜系較簡單，以115Ma的中燕山期年齡為主(圖 6-j)。

5 討論

5.1 潛在源區(qū)鋯石年齡譜系特征

關(guān)于南海南部Rajang群的物質(zhì)來源研究一直較少且存在較大爭議，早期研究手段有限，主要基于簡單的沉積學(xué)和巖石學(xué)方法進(jìn)行大致判斷，如Tan(1982)和Honza等(2000)分別對Lupar組和Belaga組底部的Layer段槽模的古水流進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其向東北方向發(fā)散，認(rèn)為物源主要來自西南方向，但未結(jié)合其他研究手段和婆羅洲新生代逆時針旋轉(zhuǎn)歷史進(jìn)行精細(xì)化修正；Hamilton(1979)猜測可能存在印支物源輸入；Moss(1998)使用Dickinson和Suczek(1979)圖解對Rajang群對應(yīng)地層Embulah群的砂巖組分進(jìn)行研究，指示了再循環(huán)造山帶巖相，并猜測沉積物可能來自印支和巽他陸架，通過古湄公河進(jìn)行輸送；此外也有人猜測南海北部存在供源可能(Pieters and Sanyoto，1993)。近年來，Galin等(2017)首次對沙撈越地區(qū)Rajang群沉積物采用野外觀測、輕重礦物和鋯石U-Pb定年方法進(jìn)行綜合研究，但只對Rajang群沉積區(qū)開展了研究，對沉積物中不同年齡段的鋯石來源僅分別提出了猜測，涉及的潛在源區(qū)非常寬泛而未進(jìn)行系統(tǒng)的源-匯對比，如認(rèn)為白堊紀(jì)鋯石可能源自南部的施瓦納山、越南東南部，侏羅紀(jì)鋯石可能源自西婆羅洲、馬來半島和印支半島，三疊紀(jì)鋯石可能源自西沙撈越的三疊紀(jì)沉積物、馬來錫帶、印支和中國東南部等。綜上，目前有關(guān)Rajang群物源的研究僅僅基于推測，而缺乏確切的源-匯對比證據(jù)和對所有潛在源區(qū)特征的清晰厘定。

始新世，南海北部處于裂陷初期，主要為斷陷盆地及湖相沉積環(huán)境，此時南海北部缺乏大型河流，沉積物無法從華南內(nèi)陸向南海北部進(jìn)行長距離搬運(yùn)(Shaoetal.， 2016;Caoetal.， 2017;崔宇馳等，2018;邵磊等，2019，2020;侯元立等，2020;Mengetal.， 2021)。因此，如果南海北部存在供給Rajang群的物源，該物源更有可能來自南海北部的中南半島及南海北部巖漿巖局部隆起區(qū)。中生代末期，Izanagi板塊沿著亞洲東緣俯沖形成了大型巖漿弧，該弧從日本、朝鮮半島延伸至華南以及越南南部和加里曼丹邊緣，形成一系列白堊紀(jì)侵入巖和噴出巖，并且隨著板塊俯沖后撤，總體具有向海方向變年輕的時空分布特征。Zhu等(2021)對南海北部前新生代基底的最新研究顯示，在東部的珠江口盆地和瓊東南盆地新生代沉積層下廣泛發(fā)育侏羅紀(jì)—早白堊世花崗巖，最年輕年齡為85～129Ma；Li等(2012)和Cui等(2021a)研究指出中生代末華南沿岸廣泛發(fā)育安第斯型大陸弧，該弧相關(guān)的巖漿作用在85～90Ma終止，其最后一次巖漿活動以南海北部盆地東邊基底的85～100Ma的花崗侵入體為代表；此外，前人對南海北部基底巖漿巖進(jìn)行的大量K-Ar、Rb-Sr和鋯石U-Pb定年分析也顯示年齡通常在早燕山期—晚燕山期之間(70.5～153Ma)(Yanetal.， 2010)。因此，可以認(rèn)為中生代在南海北部廣泛存在燕山期(85～100Ma)巖漿活動，局部可能隆升剝蝕并成為源區(qū)，本研究選取南海北部珠江口盆地珠二坳陷最南端荔灣凹陷的始新世沉積巖樣品ZⅡ-1(Shaoetal.， 2019)，代表南海北部巖漿巖局部隆起區(qū)物源，其鋯石年齡主要為80～120Ma，存在91Ma的晚燕山期主峰(Cuietal.， 2021b;Houetal.， 2021)(圖 6-g)。南海西北側(cè)的中南半島，在晚三疊世與華南地塊碰撞縫合，隆升成山(周蒂等，2005)，成為南海北部的重要沉積物源區(qū)(邵磊等，2019)，中南半島鋯石年齡分布以239Ma的印支期主峰為主，還含有一定數(shù)量的古生代和前寒武紀(jì)鋯石(圖 6-e)。

研究區(qū)西側(cè)的馬來半島包括典型的古生代大陸邊緣巖石，被大量含錫的二疊紀(jì)—三疊紀(jì)及白堊紀(jì)花崗巖侵入，新生代沉積分布較少。本研究在馬來半島較老的各時代地層中綜合取樣，以充分代表源區(qū)特征，樣品整體以復(fù)雜多樣的鋯石年齡譜系圖和較多古老鋯石為特征，呈現(xiàn)明顯的239Ma印支期主峰，還兼具燕山期、海西—加里東期、呂梁期多個次峰(圖 6-h)。

西沙撈越地區(qū)位于Rajang群沉積區(qū)以西南、Lupar俯沖構(gòu)造線以南，主要是由于晚三疊世古太平洋俯沖帶不斷俯沖、隆升形成的火山弧相關(guān)物質(zhì)，具體為蛇綠巖套、三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)變質(zhì)巖和火成巖、晚三疊世—始新世沉積物等組成的穹窿(Bretifeldetal.， 2017)，存在為沉積區(qū)供源的可能性。作者整理了Bretifeld等(2017)在Lupar線西南側(cè)古晉帶中生代基底所做的鋯石U-Pb定年數(shù)據(jù)(三疊紀(jì)Jagoi花崗巖、三疊紀(jì)Sadong組和Kuching組沉積物與侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)Pedawan組)，以充分代表西沙撈越源區(qū)特征，其整體以出現(xiàn)較多老的年齡值為特征，以1860Ma年齡為主，并含有206Ma的晚三疊世次峰和88Ma的峰值(圖 6-d)。

加里曼丹位于Rajang群沉積區(qū)以南，主要是由中晚侏羅世從岡瓦納大陸澳大利亞西北緣裂離并向北漂移的微陸塊(西南婆羅洲、東爪哇—西蘇拉威西板塊)組成，于早白堊世并入巽他克拉通(Metcalfe，2011)。本研究在加里曼丹采集的漸新世早期樣品可以代表其源區(qū)特征，加里曼丹整體鋯石年齡譜系較為復(fù)雜，以206Ma的晚三疊世年齡為主峰，此外還含有燕山期95Ma次峰以及633Ma和935Ma等新元古代年齡峰值(圖 6-f)。也有一些學(xué)者提出加里曼丹西南部的施瓦納山可能是Rajang群潛在的源區(qū)(Galinetal.， 2017;Hennig-Breitfeldetal.， 2019)，該山主要由大量白堊紀(jì)花崗巖侵入Pinoh群變質(zhì)巖而形成，作者整理了Bretifeld等(2020)有關(guān)施瓦納山南部、北部和Pinoh群變質(zhì)巖的鋯石數(shù)據(jù)，其表現(xiàn)為114Ma的燕山期單峰特征(圖 6-i)。

可以看出，南海南部及周邊不同潛在物源區(qū)的鋯石U-Pb年齡譜系差異明顯，可以采用該方法對沉積物來源進(jìn)行判定。

5.2 南海南部Rajang群源-匯對比

白堊紀(jì)—始新世早中期，在沙撈越和沙巴陸上及近海地區(qū)普遍發(fā)育深水復(fù)理石沉積Rajang群。Rajang群沉積物樣品S76碎屑鋯石年齡譜系呈現(xiàn)明顯的燕山期主峰和印支期次峰，以及少量古生代和前寒武紀(jì)鋯石年齡值。Galin等(2017)對Rajang群砂巖樣品進(jìn)行鋯石U-Pb定年分析也顯示91Ma的燕山期主峰和226Ma的印支期次峰，及少量古生代和前寒武紀(jì)鋯石年齡值(Galinetal.， 2017)(圖 6-b)，與本研究沉積區(qū)樣品定年結(jié)果基本一致(圖 6)。

通過與周邊潛在源區(qū)對比發(fā)現(xiàn)，Rajang群沉積物中鋯石年齡譜91Ma的晚燕山期主峰與南海北部基底始新世沉積巖樣品ZⅡ-1的91Ma主峰特征吻合度很高，236Ma的印支期次峰及少量古生代和前寒武紀(jì)鋯石年齡值，與中南半島的鋯石年齡譜系特征非常相近。相反，Rajang群中較年輕的91Ma主峰雖然數(shù)值上與西沙撈越鋯石年齡譜中的88Ma次峰以及加里曼丹鋯石年齡譜中的95Ma小峰相近，但從整體年齡分布來看，Rajang群沉積物與西沙撈越、加里曼丹以及馬來半島潛在源區(qū)的鋯石年齡譜系分布和各峰值年齡占比明顯不同，沉積物主要來自這些地區(qū)貢獻(xiàn)的可能性較小。一些學(xué)者提出南側(cè)的施瓦納山很有可能為Rajang群供源(van Hattumetal.，2013；Galinetal.，2017；Hennig-Breifeldetal.，2019)，但近些年在施瓦納山開展的大量鋯石年代學(xué)研究均顯示該侵入巖體及變質(zhì)巖以130～80Ma白堊紀(jì)年齡主導(dǎo)(van Hattumetal.， 2013;Daviesetal.， 2014;Hennigetal.， 2017)，Bretifeld等(2020)最新對施瓦納山南北部的侵入巖及變質(zhì)巖定年顯示114Ma燕山期單峰年齡頻譜(圖 6-i)、對現(xiàn)代河流砂樣品定年顯示為95Ma的單峰年齡頻譜，均缺乏印支期等較老的鋯石，與Rajang群年齡譜系并不一致。此外，由于施瓦納山山體范圍有限，在其北側(cè)又有中生代隆升火山弧相隔，故作者認(rèn)為其為在陸地和海域上大面積展布的Rajang群供源的可能性極小。

因此，結(jié)合以上物源分析和區(qū)域演化背景，本研究嘗試把南海北部基底始新世沉積巖樣品及中南半島樣品數(shù)據(jù)綜合制圖，以代表南海北部的源區(qū)，可以看出，其鋯石年齡譜系特征與Rajang群沉積物鋯石年齡譜系特征近乎完全一致(圖 6-c)。同時，在湄公盆地采集的漸新世早期鉆井樣品Mekong1位于中南半島南側(cè)湄公河三角洲河口，顯示以115Ma的中燕山期年齡為主(圖 6-j)，為簡單的近源搬運(yùn)特征，與Rajang群年齡譜系不具相似性，因此，我們認(rèn)為中南半島南側(cè)附近的源區(qū)對Rajang群沉積的貢獻(xiàn)較小，沉積物更有可能源自其東及東北側(cè)。

此外，通過前述研究發(fā)現(xiàn)，Rajang沉積物以深海濁積砂體與正常深海泥質(zhì)沉積為主，擠壓變形強(qiáng)烈，砂巖鏡下顯示含有大量侵入巖、火山巖或沉積巖來源的巖屑，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度中等；重礦物上以鋯石—金紅石—電氣石穩(wěn)定礦物組合為主，不穩(wěn)定礦物比例較低，指示沉積物經(jīng)過一定距離的搬運(yùn)。綜合古地理特征及沉積物形成過程，可以認(rèn)為，南海北部的巖漿巖局部隆起區(qū)和中南半島為南海南部晚白堊世—始新世的主要物源區(qū)，為Rajang群提供了大量沉積物。

5.3 Rajang群沉積充填及油氣地質(zhì)意義

晚白堊世—始新世早中期，沙撈越是古南海深海區(qū)(Hall and Nichols，2002)，沉積物來自包括中南半島和巖漿巖局部隆起區(qū)在內(nèi)的南海北部源區(qū)，這些沉積物在深水環(huán)境下形成了深水濁積砂體與正常大洋沉積的泥巖互層，構(gòu)成Rajang群的主體(圖 7)。

圖 7 南海南部上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)Rajang群沉積物搬運(yùn)示意圖Fig.7 Schematic diagram of sediment transport in the Upper Cretaceous-Eocene Rajang Group in southern South China Sea

Rajang扇中深海泥質(zhì)夾層多，砂層相對較薄，巖石致密且沉積物粒度細(xì)，因而無法形成有利儲集體?；谕瑫r期區(qū)域沉積物展布特征及搬運(yùn)路徑，預(yù)計在曾母盆地北側(cè)及偏北的北康—南薇西盆地一帶可能存在較好的淺水儲集體，是下一步油氣勘探的潛在方向。

6 結(jié)論

結(jié)合巖石學(xué)、重礦物和碎屑鋯石U-Pb定年方法，綜合分析南海南部上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)Rajang群沉積充填和物源特征。研究發(fā)現(xiàn)，Rajang群主要為灰黑色泥頁巖夾砂巖，擠壓變形強(qiáng)烈，其碎屑鋯石年齡譜系呈現(xiàn)明顯的燕山期主峰和印支期次峰，特征與南海北部源區(qū)的鋯石年齡譜系極為相似，顯示Rajang群沉積物主要受到南海北部巖漿巖局部隆起區(qū)和中南半島雙物源共同控制，沉積物由北向南搬運(yùn)。在曾母盆地北側(cè)及偏北的北康—南薇西盆地一帶可能存在較好的淺水儲集體，可作為下一步油氣勘探的潛在方向。

致謝本研究野外工作得到國立馬來西亞大學(xué)Goh ThianLai教授及印度尼西亞伊斯拉姆大學(xué)Husnul Kausarian教授的大力支持，在此表示感謝。