南海构造演化模式及其数值模拟

IOCAS-IR > 海洋地质与环境重点实验室

	南海构造演化模式及其数值模拟
	张亮
学位类型	博士
导师	栾锡武
	2012-05-25
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋地质
关键词	构造演化数值模拟古南海俯冲断裂系统南海
摘要	边缘海处于大陆与深海洋盆的过渡地带，不仅是研究大陆边缘演化和地球动力学的主要地区，也是油气资源及天然气水合物等能源的重要富集区。南海是西太平洋最大的边缘海，地处欧亚板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块的交汇处，构造活动十分复杂。尽管国内外学者从不同角度提出了众多的南海演化模式，但至今未能形成一种被大家普遍接受的观点。因此，南海构造演化模式的研究仍是南海地质研究的热点和难点。本文根据南海地区典型的地震剖面和重磁资料，研究了南海及邻区主要断裂的展布特征和空间组合关系，从断裂规模、时间等不同角度进行了分类研究。根据不同的断裂组合关系，将新生代以来南海及邻区主要断裂划分为四个期次，即张裂Ⅰ期、张裂Ⅱ期、海底扩张期和扩张期后，并分析了不同断裂期次对应的区域应力场特征。结果表明，南海构造演化受到太平洋构造域和特提斯构造域的双重作用制约，可划分为四个不同的演化阶段。在此基础上，结合南海现有的演化模式，建立不同的数值模型，运用有限元方法分析了南海最合理的打开方式。平面模拟结果表明，印度-欧亚板块碰撞及楔入，可以造成南海地区产生明显的南东向地幔流作用，从而产生广泛的NW-SE向伸展。但随着哀牢山-红河剪切带及越东断裂带快速左旋运动的开始，以及东部太平洋板块俯冲速率加快，印度板块与欧亚板块的挤压碰撞对南海地区产生的影响变小。本论文认为，印欧碰撞主要影响南海大陆张裂阶段，引起南海南东向伸展，但不是促使南海海底扩张的主要因素。古南海俯冲拖曳产生的NS向拉张力，可在南海地区形成有效的南北向拉张作用，从而促使南海发生南北向海底扩张。此外，古南海俯冲南向俯冲速率的加快，与太平洋NWW向俯冲，共同造成了南海应力场由SE向转为近SN向。剖面模拟实验表明，南海东部受中生代古俯冲带的影响更为明显，在伸展应力场作用下发育为贯穿上地壳的拆离断层，最终在此发生破裂，因而南海东部大陆张裂更符合简单剪切模式。南海中部地区下地壳存在异常地壳，在区域拉张力作用下，异常地壳发生弱化、塌陷，促使了南海的破裂，因而更符合纯剪切模式。综上所述，从南海陆缘的地壳结构、盆地及断裂发育特征看，南海经历了拉张、张裂到海底扩张的演化过程，拉张动力来源主要是古南海向南俯冲的拖曳力，早期辅助于印度-欧亚板块碰撞引起的南东向的地幔流作用。中生代古俯冲带及下地壳存在的异常地壳与大陆破裂位置密切相关，表明张裂前存构造或继承性构造对南海演化模式具有重要作用。关键词：构造演化，数值模拟，古南海俯冲，断裂系统，南海
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17671
专题	海洋地质与环境重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	张亮. 南海构造演化模式及其数值模拟[D]. 中国科学院研究生院,2012.

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