張丙坤，李三忠*，夏真，馬云，余珊，王霄飛

（1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100；2.海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266100；3.廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東廣州 510075）

南海北部深水區(qū)新生代巖漿巖分布規(guī)律及其與海底地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)性

張丙坤1，2，李三忠1，2*，夏真3，馬云1，2，余珊1，2，王霄飛1，2

（1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100；2.海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266100；3.廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東廣州 510075）

前人對(duì)南海北部新生代陸緣盆地結(jié)構(gòu)、構(gòu)造樣式和期次等做了大量的研究工作，但對(duì)于具體體現(xiàn)內(nèi)動(dòng)力過(guò)程的巖漿活動(dòng)關(guān)注較少，尤其是北部深水區(qū)的研究鮮有涉及。本文基于二維地震剖面的解譯分析，將南海北部新生代巖漿巖劃分為3個(gè)集中分布區(qū)：瓊東南－西沙區(qū)、神狐區(qū)和東沙區(qū)。各區(qū)域巖漿巖的產(chǎn)出狀態(tài)有所差異，其中瓊東南－西沙區(qū)巖漿巖的平面展布規(guī)律性極強(qiáng)，主要受右行右階的走滑斷裂控制；神狐區(qū)巖漿巖位于NW向與NE向斷裂的交匯處，侵位空間受先存斷裂制約；東沙區(qū)巖漿巖的產(chǎn)生與東沙運(yùn)動(dòng)期間區(qū)域伸展過(guò)程有直接關(guān)系。作為內(nèi)動(dòng)力的表征，巖漿作用對(duì)于海底地形地貌具有重要的改造作用，與活動(dòng)斷裂、海底滑坡、淺層氣等海底地質(zhì)災(zāi)害也具有成因上的關(guān)聯(lián)。

南海北部；巖漿巖；活動(dòng)斷裂；海底滑坡；淺層氣

1 引言

南海北部陸緣位于華南大陸向南海海盆過(guò)渡的位置，分布著盆地結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征差異的諸多盆地。目前的油氣勘探表明，南海北部陸緣有著非常好的油氣勘探遠(yuǎn)景［1—2］。前人對(duì)其盆地結(jié)構(gòu)、構(gòu)造樣式和期次、沉積層序、石油地質(zhì)等做了大量的研究工作［3—8］。但對(duì)于具體體現(xiàn)內(nèi)部動(dòng)力的新生代巖漿活動(dòng)關(guān)注較少，尤其是北部深水區(qū)的研究鮮有涉及。本文基于大量二維地震剖面的解譯分析，在南海北部深水區(qū)發(fā)現(xiàn)大量新生代巖漿巖的侵位構(gòu)造，并發(fā)現(xiàn)其與海底地質(zhì)災(zāi)害的相互關(guān)系密切，探討其分布規(guī)律和成因，不僅有助于深入認(rèn)識(shí)南海的形成和演化，而且可為該區(qū)深水區(qū)油氣勘探平臺(tái)的穩(wěn)定性分析和天然氣水合物勘探開(kāi)發(fā)提供重要的科學(xué)依據(jù)。

2 地質(zhì)背景

南海北部陸緣深水區(qū)指水深大于300 m的陸緣盆地區(qū)［9］（見(jiàn)圖1），包括瓊東南盆地中央坳陷帶及其南部隆起區(qū)，珠江口盆地珠二坳陷、神狐隆起南側(cè)及其南部的西沙－中沙隆起和一統(tǒng)暗沙隆起區(qū)，臺(tái)西南盆地南部等，總面積超過(guò)12×104km2［10］。南海北部深水區(qū)處于特提斯構(gòu)造域和太平洋構(gòu)造域的疊置區(qū)，大地構(gòu)造位置為晚新生代南海被動(dòng)陸緣，東部為馬尼拉俯沖帶，西側(cè)為印支地塊，南部為南海中央海盆和西北次海盆。中生代以來(lái)，其盆地的形成和演化長(zhǎng)期受到周邊古太平洋板塊俯沖、新特提斯洋消減等不同板塊間相互作用的影響。特別是晚新生代以來(lái)，南海海盆擴(kuò)張、馬尼拉海溝俯沖、臺(tái)灣造山帶形成、青藏高原隆升、印支地塊擠出等多種動(dòng)力因素先后影響，使得這個(gè)新生代晚期的“被動(dòng)陸緣”還具有強(qiáng)烈的活動(dòng)性，體現(xiàn)在火山發(fā)育、地震活動(dòng)等。這種活動(dòng)性也體現(xiàn)在鄰區(qū)的海南第四紀(jì)玄武巖噴發(fā)、臺(tái)灣澎湖列島的火山噴發(fā)、臺(tái)灣頻發(fā)大、強(qiáng)震等（圖1）。

圖1 研究區(qū)范圍和測(cè)線位置（盆地范圍據(jù)參考文獻(xiàn)［11］）Fig.1 Structural units and the locations of seismic lines in the study area（the range of the basin is based on reference［11］）

由以上背景可知，南海北部大陸邊緣新近紀(jì)期間依然具有較強(qiáng)的構(gòu)造活動(dòng)和巖漿活動(dòng)，與被動(dòng)大陸邊緣相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)相悖，這在某種程度上支持一些學(xué)者認(rèn)為該區(qū)是“非典型被動(dòng)大陸邊緣”的觀點(diǎn)［12—13］。但前人對(duì)于南海北部陸緣的活動(dòng)構(gòu)造和新生代巖漿活動(dòng)研究較少，李平魯?shù)龋?4］認(rèn)為，南海北部陸緣新生代構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁，其中深水區(qū)盆地中自形成以來(lái)至少發(fā)生了5次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，與之相對(duì)應(yīng)，至少存在規(guī)模不等的5期巖漿活動(dòng)。林長(zhǎng)松等［15］也報(bào)道了中中新世晚期—晚中新世是陸緣沉降幅度和沉積速率的高峰期，并伴有區(qū)域性的玄武質(zhì)巖漿噴溢。

這些巖漿活動(dòng)受構(gòu)造活動(dòng)控制。前人的構(gòu)造研究主要側(cè)重南海北部新生代構(gòu)造樣式、盆地結(jié)構(gòu)、演化序列分析等，而且不同的學(xué)者依據(jù)不同的資料和理論，提出了許多不同的觀點(diǎn)［5，16—19］。盡管如此，基本公認(rèn)的是南海北部經(jīng)歷了中生代末、漸新世末和中中新世末3次顯著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其他劃分尚存在較大分歧。但這些研究都沒(méi)有重視新生代晚期的活動(dòng)構(gòu)造研究［20］。本文所依托的項(xiàng)目據(jù)基礎(chǔ)勘探資料和前人研究成果［21—24］，將南海北部深水區(qū)新生代主要構(gòu)造事件厘定為6期（見(jiàn)表1）：包括神狐運(yùn)動(dòng)（Tg）、珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕（T7）、珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕（T6）、南海運(yùn)動(dòng)（T5）、東沙運(yùn)動(dòng)（T3－T2）、蓬萊運(yùn)動(dòng)（T1）。

基于該區(qū)研究現(xiàn)狀，本文側(cè)重南海北部深水區(qū)新生代巖漿巖分布的研究，建立起活動(dòng)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)和地質(zhì)災(zāi)害之間的聯(lián)系，從而為深入探討南海的演化提供進(jìn)一步的參考。

表1 南海北部深水區(qū)新生代構(gòu)造序列劃分［21-24］Tab.1 Division of tectonic evolutionary sequence in the deepwater area of the northern South China Sea［21-24］

3 巖漿巖產(chǎn)出狀態(tài)、侵入方式與時(shí)序

海底巖漿巖產(chǎn)出狀態(tài)可以通過(guò)地震剖面揭示。本文通過(guò)100多條地震剖面的詳細(xì)解釋，發(fā)現(xiàn)這些巖漿巖侵入形態(tài)各異。本文按照侵入新生代地層層位及其侵入形態(tài)和出露海底程度，將南海北部深水區(qū)巖漿巖類型劃分為：海底火山型（見(jiàn)圖2a）、隱刺穿型（見(jiàn)圖2b）和刺穿型（見(jiàn)圖2b），分別對(duì)應(yīng)著不同的能量大小。隱刺穿型上侵拱起的幅度較低，且未刺穿或基本上未刺穿上覆地層而被上覆巨厚地層覆蓋。刺穿型底辟活動(dòng)能量強(qiáng)，上侵拱起即底辟擠入的幅度較高，由于巖漿底辟活動(dòng)時(shí)上侵?jǐn)D入之垂向上拱作用力強(qiáng)，底辟拱起幅度高，其底辟能量及作用力已接近或達(dá)到上覆地層的破裂極限強(qiáng)度，但尚未完全刺穿上覆地層，故底辟頂部及上覆地層中拱張斷裂有可能發(fā)育。海底火山型指的是直接刺穿海底并可能發(fā)生過(guò)海底溢流，火山口保存完整，可通過(guò)多波束資料詳細(xì)揭示。

南海北部深水區(qū)海底火山在二維地震剖面上反射清晰，容易識(shí)別。它在外形上為出露海底的錐狀或平頂錐狀突起體，巖漿巖體幾何輪廓在地震反射波組特征上不同于周邊地層，其內(nèi)部地震反射較弱－模糊、不連續(xù)，甚至出現(xiàn)空白反射，可辨別的地震同相軸常見(jiàn)向上牽引或收斂（見(jiàn)圖2）；而周邊地層多數(shù)為海相地層，波組特征明顯。因此，在巖漿巖體和周邊地層兩者之間通常有一個(gè)明顯的界線。密集的地震剖面揭示，南海北部陸緣深水區(qū)的海底火山主要分布于東沙隆起區(qū)及神狐區(qū)西南側(cè)，其中尤以東沙隆起區(qū)海底火山分布最為廣泛，數(shù)目大于20座。

南海北部深水區(qū)的地震剖面揭示，這些巖漿巖侵位過(guò)程導(dǎo)致了海底地形的響應(yīng)。因此，通過(guò)地形和剖面的結(jié)合可揭示出該區(qū)巖漿巖的多種侵位方式，并反映其動(dòng)態(tài)侵入過(guò)程?？傮w上，典型的兩種不同演化方式是：一種模式為巖漿巖發(fā)生隱刺穿后，隨著巖漿侵入量的大規(guī)模增加，上覆地層產(chǎn)生一系列調(diào)節(jié)性正斷；地表最低洼處對(duì)應(yīng)于上拱最高處，在剖面A1上可見(jiàn)典型的“縮頸作用”導(dǎo)致的洼地地形，是侵位后期熱衰減的產(chǎn)物（見(jiàn)圖2b）；第二種模式為巖漿發(fā)生隱刺穿后，隨著巖漿的持續(xù)注入或內(nèi)動(dòng)力的增強(qiáng)，進(jìn)一步發(fā)生明顯刺穿，地層在底辟處發(fā)生牽引，使得坡度較大的上傾，進(jìn)一步演化會(huì)發(fā)展成為典型的海底火山（見(jiàn)圖2a）。

南海北部陸緣迄今已有30余口井鉆遇中－新生代火山巖［25］。從時(shí)代來(lái)看，中生代火山巖以酸性巖為主，古新統(tǒng)和始新統(tǒng)中基性組分漸增但總體以成分多樣為特征，漸新統(tǒng)及以后均為單一成分玄武巖［25］。從已有地震剖面來(lái)看，南海北部深水區(qū)巖漿巖的侵入在T3（中中新世末）期達(dá)到高峰，且?guī)r體規(guī)模較大，且該巖漿巖應(yīng)以鉆井揭示的漸新世以后的玄武巖為主。而且，依據(jù)地震剖面上侵入層位在空間上的差異發(fā)現(xiàn)，由淺水至深水區(qū)其侵入層位越來(lái)越新，因而推斷侵入時(shí)間具有向深水區(qū)逐漸變晚的規(guī)律，且根據(jù)其形態(tài)和周邊地層牽引幅度，認(rèn)為其侵入強(qiáng)度向深水區(qū)有逐漸加強(qiáng)的趨勢(shì)。

4 巖漿巖分布規(guī)律與成因

平面上巖漿巖的分布可以分析其空間展布，揭示其與活動(dòng)斷裂的關(guān)系，從而可以從構(gòu)造角度探討其成因。本文通過(guò)地震剖面解譯后，選取南海北部深水區(qū)T5界面來(lái)圈定該區(qū)巖漿巖在平面上的分布范圍和排列方式。從平面上來(lái)看，南海北部深水區(qū)巖漿巖可分為3個(gè)密集發(fā)育區(qū)：瓊東南－西沙區(qū)、神狐區(qū)和東沙區(qū)（見(jiàn)圖3）。巖漿巖平面展布有明顯的規(guī)律性，瓊東南－西沙區(qū)兩個(gè)子區(qū)域的巖漿巖呈NE向排列，神狐區(qū)巖漿巖呈NW向排布，東沙區(qū)巖漿巖呈NEE向排列（圖3）。

圖2 測(cè)線A1巖漿巖與海山和海底洼地Fig.2 The relation between seafloor topography of seamounts，submarine valleys and igneous rocks in the line A1

圖3 南海北部深水區(qū)巖漿巖展布與主干斷裂關(guān)系Fig.3 The relation between distribution of igneous rocks and the major faults in the deepwatter area of the northern South China Sea

瓊東南－西沙區(qū)兩個(gè)子區(qū)域巖漿巖被長(zhǎng)樂(lè)－南澳斷裂、政和－大埔斷裂和邵武－河源－陽(yáng)江斷裂的海上延伸部分所夾持［26］（見(jiàn)圖4）。長(zhǎng)樂(lè)－南澳斷裂帶是東南沿海濱岸的一條NE－NNE向的中生代強(qiáng)烈活動(dòng)的變質(zhì)帶和深斷裂帶，亦是一條地震活動(dòng)性較強(qiáng)的斷裂帶［27］。地球物理資料顯示，對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)樂(lè)－南澳斷裂帶的是一條極為顯著的重力梯度帶和磁異常帶。金門(mén)、龍海、漳浦、佛曇一帶沿海則有新第三紀(jì)至第四紀(jì)玄武巖多次噴發(fā)，說(shuō)明斷裂為深大斷裂帶［28］。政和－大埔斷裂帶經(jīng)歷多期構(gòu)造變形和變質(zhì)作用和不同地段的時(shí)空差異演化，加里東期以來(lái)總體上經(jīng)歷了5個(gè)演化階段，陸地上在喜山期為右行張扭性斷裂和小型山間拉分盆地［29］。程世秀等［26］通過(guò)綜合分析，將這些陸地?cái)嗔蜒由斓搅撕Ｓ颍乙驳玫酱罅康卣鹌拭孀C實(shí)。

圖4 瓊東南－西沙區(qū)右行走滑拉分控制的巖漿巖展布模式Fig.4 The dextral right-step pull-apart tectonic model to explain distribution of igneous rocks in the Qiongdongnan-Xisha Region

神狐運(yùn)動(dòng)發(fā)生在白堊紀(jì)晚期－古新世早期，地震剖面上相當(dāng)于Tg，NNE－NE向深大斷裂切割該界面，這些斷裂帶控制一系列串珠狀斷陷盆地，且伴有中酸性－中基性巖漿活動(dòng)。南海北部大陸邊緣逐漸發(fā)育NNE－NE向走滑斷裂和伸展構(gòu)造，派生了一系列近EW－NEE向帚狀次級(jí)斷裂［30］（見(jiàn)圖3），聯(lián)合控制了緊密相間的地塹和半地塹。

始新世中期，歐亞板塊和印度板塊在喜馬拉雅地帶發(fā)生碰撞，同時(shí)太平洋板塊由NNW向轉(zhuǎn)為NWW向運(yùn)動(dòng)，但前者運(yùn)動(dòng)速率大于后者，區(qū)域上致使南海北部地殼再次處于右行走滑－伸展?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致巖漿侵入和強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，使地殼抬升剝蝕，形成地層的不整合和斷裂活動(dòng)，與典型被動(dòng)大陸邊緣觀點(diǎn)產(chǎn)生矛盾的北傾斷裂，正是在NNE－NE向右行右階斷裂形成的這個(gè)時(shí)期［26］。在古新世和始新世期間南海北部以西南部的瓊東南和珠三坳陷沉降幅度最大［31］，說(shuō)明此時(shí)期南海北部運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在西南部。這種應(yīng)力場(chǎng)一直持續(xù)到新生代晚期，正是在這種右行右階的走滑拉分作用下，西南部巖漿巖空間上局限在所形成的拉分盆地中［32］。因此，本文推斷這個(gè)地區(qū)的巖漿巖分布是受走滑－拉分作用所控制（見(jiàn)圖4）。

神狐區(qū)巖漿巖分布受控于NW向斷裂（見(jiàn)圖5），主要位于下陸坡斷裂帶、神狐暗沙斷裂帶和惠州凹陷西緣斷裂帶，下陸坡斷裂帶和陽(yáng)江一統(tǒng)東斷裂帶的交匯處?；葜莅枷菸骶墧嗔褞且粭l基底斷裂，北段表現(xiàn)為重力梯度峰值帶的右行錯(cuò)動(dòng)，南段表現(xiàn)為南海北部陸架高磁異常帶的左行錯(cuò)動(dòng)，可能是一條在中生代和新生代長(zhǎng)期活動(dòng)的斷裂，穿過(guò)白云凹陷的中部。下陸坡斷裂帶推測(cè)該斷裂帶為至今仍具活動(dòng)性的巖石圈斷裂，它的長(zhǎng)期活動(dòng)可能加速洋－陸熱傳導(dǎo)的速度，成為陸坡帶特別不穩(wěn)定和熱沉降的可能動(dòng)因之一。陽(yáng)江－一統(tǒng)東斷裂帶為橫切珠江口盆地重要的基底或巖石圈斷裂，從中生代（或更早）到新近紀(jì)都有強(qiáng)烈活動(dòng)，導(dǎo)致珠江口盆地東西兩側(cè)構(gòu)造形態(tài)和基底巖性有較大差異［33］，也控制了新生代晚期的巖漿活動(dòng)。

圖5 神狐地區(qū)活動(dòng)斷裂作用對(duì)巖漿作用空間的控制（斷裂據(jù)文獻(xiàn)［32］）Fig.5 Control of active faulting to the magmatism in the Shenhu Region（the fault is based on reference［32］）

東沙區(qū)巖漿巖分布呈NEE向（見(jiàn)圖6）。根據(jù)地震剖面分析結(jié)果，自西南向東北，呈現(xiàn)出一定的排列規(guī)律性。自西南向東北巖漿巖最終侵入的層位逐漸變新，而巖漿體侵入強(qiáng)度逐漸變低，從刺穿型向隱刺穿型過(guò)渡（見(jiàn)圖6）。這種變化與東沙運(yùn)動(dòng)有密切的關(guān)系。東沙運(yùn)動(dòng)可能與新近紀(jì)以來(lái)菲律賓海板塊持續(xù)向北西西方向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的呂宋島－臺(tái)灣島弧與歐亞大陸在距今9～6 Ma期間開(kāi)始發(fā)生的弧陸碰撞有關(guān)［34］?；￡懪鲎驳那熬墧D壓早而強(qiáng)，后緣擠壓晚而弱。同時(shí)，由于南海向馬尼拉海溝下的俯沖及洋殼的冷卻沉降作用，使得南海北部陸緣處于近南北向拉張環(huán)境，巖漿底侵到下地殼底部形成高速層，破壞了該區(qū)域的地殼均衡，從而造成上部地殼的隆升［34］。大量巖漿沿近東西向張性斷裂上侵形成海底火山。

5 巖漿活動(dòng)與海底地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系

巖漿活動(dòng)與活動(dòng)斷裂具有密切的聯(lián)系，同時(shí)，巖漿活動(dòng)也常導(dǎo)致海底刺穿、滑坡等，與淺層氣的成藏也具有緊密聯(lián)系。本文試圖建立起巖漿活動(dòng)和活動(dòng)斷裂、海底地質(zhì)災(zāi)害的聯(lián)系。

5.1 活動(dòng)斷裂與巖漿活動(dòng)關(guān)系

活動(dòng)斷裂是一種常見(jiàn)的海底地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)海洋勘探平臺(tái)的穩(wěn)定性具有重要影響。當(dāng)石油鉆探鉆遇活動(dòng)斷層時(shí)，在外力作用的觸發(fā)下，斷層上下盤(pán)地層極易錯(cuò)動(dòng)，輕則造成斜井，重則折斷鉆桿，是一種必須避讓的地質(zhì)災(zāi)害［35］。本區(qū)有大量活動(dòng)斷層分布，這些斷層大部分形成于第四紀(jì)之前［20，26］，但第四紀(jì)以來(lái)仍有活動(dòng)，也有小部分是第四系沉積物不均勻壓實(shí)作用形成的，是一種具有破壞性的潛在的地質(zhì)災(zāi)害［36］。斷層的空間分布有一定的成帶性，延伸方向有NEE，近EW和NWW組，以NWW向占主導(dǎo)，南海北部每個(gè)海區(qū)都具有一定的差異，這與區(qū)域構(gòu)造背景有關(guān)，如靠近東部受東沙運(yùn)動(dòng)影響更為明顯［37］。

巖漿作用與活動(dòng)斷裂的相互關(guān)系可分為兩種：一種為巖漿沿先存深大斷裂侵入上部地層，為被動(dòng)侵入形式；深大斷裂是巖漿上侵的通道，控制了巖漿的上侵程度和分布。另一種為巖漿主動(dòng)侵入，產(chǎn)生伴生的新生斷裂（圖7）；巖漿侵入后會(huì)對(duì)上覆巖層產(chǎn)生上拱，形成寬緩的褶皺，受重力失穩(wěn)影響而產(chǎn)生正斷層和滑坡。后期的熱衰減效應(yīng)則進(jìn)一步加劇了正斷的形成。從測(cè)線B1（圖7）可以看出，該區(qū)無(wú)先存深大斷裂，從T2、T3形態(tài)看，巖漿先侵入，導(dǎo)致一個(gè)寬緩的褶皺，這種褶皺巖層達(dá)到破裂強(qiáng)度后，發(fā)生正斷，其根本動(dòng)力是巖漿的侵入作用。

圖6 東沙海域逃逸構(gòu)造與區(qū)域巖漿巖展布的動(dòng)力學(xué)模式Fig.6 Tectonic model showing the relation between the escape tectonics and distribution of igneous rocks in the Dongsha Region

圖7 測(cè)線B1巖漿侵入與活動(dòng)斷裂Fig.7 The relation between magma eruption and active faulting in line B1

5.2 海底滑坡與活動(dòng)斷裂和巖漿侵入關(guān)系

國(guó)際上常把海底滑坡、滑塌和沉積物流動(dòng)作為一個(gè)不穩(wěn)定因素系統(tǒng)進(jìn)行研究，其共同特征是在一定的外界應(yīng)力觸發(fā)下能夠產(chǎn)生大塊的地層滑動(dòng)或大量的沉積物群體運(yùn)動(dòng)，造成海洋平臺(tái)的滑移倒塌、海底管道、電纜光纜的折斷等毀滅性災(zāi)難［38］。巖漿作用可導(dǎo)致兩種類型的滑坡，一種是巖漿侵入模式，因其過(guò)程類似于海洋核雜巖［39］的形成，故又稱為海洋核雜巖模式，另一種是雙層順層滑脫模式。

經(jīng)典的海洋核雜巖形成可分為3個(gè)階段［40］：（1）初始階段，多米諾式正斷層控制的半地塹系深層近水平的拆離斷層形成；（2）淺層的伸展作用集中在多米諾式地塹內(nèi)部及斜坡，導(dǎo)致正斷層的旋轉(zhuǎn)和新生正斷層的形成；（3）伸展作用相對(duì)強(qiáng)烈的構(gòu)造部位發(fā)生巖漿侵入，產(chǎn)生地殼隆升，使深層原近水平的拆離斷層發(fā)生拱曲，拱曲左翼的拆離斷層被遺棄不再活動(dòng)，新的拆離斷層在拱曲右翼形成（圖8）。在海底滑坡的海洋核雜巖模式中具有類似的形成過(guò)程，不過(guò)第三個(gè)階段是巖漿主動(dòng)侵入，而非經(jīng)典模式中的構(gòu)造誘導(dǎo)下的巖漿活動(dòng)?；滦纬傻某跗?，滑移微弱，上部只有少量的拉張正斷，隨著巖漿侵入的影響越來(lái)越深，誘導(dǎo)了滑移面和張性正斷的規(guī)模性發(fā)育。自巖漿的侵入，造成滑移面的局部上隆，導(dǎo)致上部地層向下的運(yùn)動(dòng)受阻，從而形成逆沖和褶皺現(xiàn)象，而在巖漿體的下緣則拉張?jiān)鰪?qiáng)。

第二種模式為雙層順層滑脫模式。伴隨巖漿侵入，巖漿上部隆起。上部?jī)蓚?cè)巖層在重力及不均衡差異壓實(shí)下產(chǎn)生滑動(dòng)，形成雙側(cè)滑坡。下部巖層起調(diào)節(jié)作用，形成眾多調(diào)節(jié)正斷層（圖9）。

圖8 測(cè)線B2海底滑坡與經(jīng)典海洋核雜巖形成模式Fig.8 The model of oceanic core complexes in the line B2

圖9 測(cè)線B3寬緩彎滑褶皺的雙層順層滑脫模式Fig.9 The double-layer detatchment model related to open burkling folding and opposite normal faulting in the line B3

5.3 淺層氣與巖漿活動(dòng)的關(guān)系

南海淺層氣主要分布于陸架區(qū)，而且甚為廣泛，如萬(wàn)安盆地、鶯歌海盆地、瓊東南盆地、珠江口盆地等。據(jù)調(diào)查，淺層氣以3種形態(tài)存在［41—42］：層狀或團(tuán)塊狀淺層氣、高壓氣囊和氣底辟。

淺層氣在南海北部深水區(qū)分布極為廣泛。淺層氣與巖漿底辟共生的關(guān)系在東沙隆起區(qū)體現(xiàn)的最為明顯。巖漿巖油氣藏的儲(chǔ)層分布十分復(fù)雜，不同巖相帶分布不同的巖漿巖，儲(chǔ)集空間的類型及其發(fā)育程度差別也很大?？傮w來(lái)講，巖漿巖，尤其是火山巖具有較發(fā)育的原生儲(chǔ)集空間和次生儲(chǔ)集空間。因此，巖漿巖特別是火山巖可作為良好的儲(chǔ)層［43］。深部油氣在壓力差條件下可沿巖漿作用形成的巖漿底辟逐步積聚而成高壓氣囊（圖10）。淺層氣沿地層之孔隙、裂隙向上運(yùn)移（圖11），溢出海底，進(jìn)人水層。若存在足夠大的氣體通量，會(huì)懸浮起海底的沉積物從而形成海底麻坑［44—45］。

圖10 測(cè)線A2高壓氣囊與巖漿侵入的關(guān)系Fig.10 The relation between magma eruption and high-pressure ballonet in the line A2

圖11 測(cè)線A3氣底辟與巖漿侵入關(guān)系Fig.11 The relation between magma eruption and gas diapirs in the line A3

6 結(jié)論

通過(guò)以上研究，本文得出以下幾點(diǎn)新認(rèn)識(shí)：

（1）南海北部深水區(qū)巖漿巖可劃分為3個(gè)密集發(fā)育區(qū)域：瓊東南－西沙區(qū)、神狐區(qū)和東沙區(qū)。瓊東南－西沙區(qū)巖漿巖呈NE向展布，神狐區(qū)巖漿巖呈NW向展布，東沙區(qū)巖漿巖呈NEE向。

（2）造成南海北部深水區(qū)各區(qū)域巖漿巖平面展布特征各異的成因有所差異。瓊東南－西沙區(qū)巖漿在平面上的規(guī)律性極強(qiáng)，主要受右行右階的走滑斷裂控制，走滑斷裂的伸展分量形成的斷陷盆地引起了巖漿的上涌。神狐區(qū)巖漿巖位于NW與NE向斷裂的交匯處，它的產(chǎn)生受先存斷裂影響較大，從現(xiàn)有剖面來(lái)看，尤其以NW向斷裂為主控?cái)嗔选?/p>

（3）作為內(nèi)動(dòng)力的體現(xiàn)形式，巖漿作用對(duì)于海底地形塑造具有重要作用。巖漿活動(dòng)與活動(dòng)斷裂、海底滑坡、淺層氣具有成因上的相互聯(lián)系。一些活動(dòng)斷裂是巖漿作用后期褶皺巖層達(dá)到破裂強(qiáng)度后的結(jié)果。與巖漿作用有關(guān)的海底滑坡在成因上可分為兩種：海洋核雜巖型和順層滑脫型。巖漿巖可作為良好的儲(chǔ)集層，有利于淺層氣的儲(chǔ)集。淺層氣沿地層之孔隙、裂隙向上運(yùn)移至上部地層，在海底表面可形成麻坑群。

致謝：本文全體作者非常感謝匿名審稿人所提出的寶貴修改意見(jiàn)，這些意見(jiàn)使本文思路更加清晰，觀點(diǎn)更為明確，特此致謝！

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Distribution of Cenozoic igneous rocks and its relation to submarine geological hazards in the deepwater area of the northern South China Sea

Zhang Bingkun1，2，Li Sanzhong1，2，Xia Zhen3，Ma Yun1，2，Yu Shan1，2，Wang Xiaofei1，2
（1.College of Marine Geosciences，Ocean University of China，Qingdao 266100，China；2.Key Lab of Submarine Geosciences and Exploration Techniques，Ministry of Education，Qingdao 266100，China；3.Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou 510075，China）

The previous studies mainly focused on the structure of the basin，structural style and evolution in the northern margin of the South China Sea.Cenzoic magmatism in this region is less known，especially for the deepwater area.Based on the analysis and interpretation of many 2D seismic profiles，the igneous rocks can be divided into three regions，including the Qiongdongnan-Xisha Region，the Shenhu Region，the Dongsha Region.The occurrences in different regions have distinct differences.The igneous rocks of the Qiongdongnan-Xisha Region have an obvious rule of distribution controlled by the dextral Right-step pull-apart basin.The igneous rocks of the Shenhu Region are mainly located in the intersection of the NE and NW faults.There is a high correlation between the extensional stress field caused by the Dongsha Movement and the igneous rocks in the Dongsha Region.As a form of manifestation of internal geodynamics，the magmatism plays an important role in re-moulding the submarine surface topography.There is also an obvious relation among the magmatism，active faults，submarine landslides and shallow gas.

northern South China Sea；igneous rock；active fault；submarine landslide；shallow gas

P736.1

A

0253-4193（2014）06-0090-11

2013-11-26；

2014-07-15。

國(guó)家自然科學(xué)基金（41190072）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)中國(guó)海洋大學(xué)專項(xiàng)基金項(xiàng)目；國(guó)土資源部專項(xiàng)項(xiàng)目（GZH201100311－03－06）；國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目（41325009）。

張丙坤（1986—），男，山東省無(wú)棣縣人，博士研究生，海洋地質(zhì)專業(yè)。E-mail：zbk108＠126.com

*通信作者：李三忠（1968—），男，江西省高安市人，博士，教授，博導(dǎo)，從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)及海洋地質(zhì)學(xué)研究工作。E-mail：sanzhong＠ouc.edu.cn

張丙坤，李三忠，夏真，等.南海北部深水區(qū)新生代巖漿巖分布規(guī)律及其與海底地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)性［J］.海洋學(xué)報(bào)，2014，36（11）：90 －100，

10.3969／j.issn.0253-4193.2014.11.011

Zhang Bingkun，Li Sanzhong，Xia Zhen，et al.Distribution of Cenozoic igneous rocks and its relation to submarine geological hazards in the deepwater area of the northern South China Sea［J］.Acta Oceanologica Sinica（in Chinese），2014，36（11）：90－100，doi：10.3969／j.issn.0253-4193.2014.11.011