Тектоника Южно-Китайского моря
Бассейн Южно-Китайского моря является одним из крупнейших окраинных бассейнов Азии. Южно-Китайское море расположено к востоку от Вьетнама , к западу от Филиппин и пролива Лусон , а также к северу от Борнео . Тектонически он окружен блоком Индокитая на западе, плитой Филиппинского моря на востоке и блоком Янцзы на севере. Граница субдукции существует между плитой Филиппинского моря и Азиатской плитой. Формирование бассейна Южно-Китайского моря было тесно связано со столкновением Индийской и Евразийской плит . Столкновение привело к утолщению континентальной коры и изменению рельефа от Гималайской складчатой зоны до Южно-Китайского моря, особенно вокруг Тибетского нагорья. Расположение Южно-Китайского моря делает его продуктом нескольких тектонических событий. Все плиты вокруг бассейна Южно-Китайского моря подверглись вращению по часовой стрелке, субдукции и процессу экструзии от раннего кайнозоя до позднего миоцена .
Геологическую историю можно разделить на пять тектонических этапов эволюции. (1) развитие рифтовой системы (2) расширение морского дна, (3) опускание Южно-Китайского моря, (4) закрытие бассейна Южно-Китайского моря и (5) поднятие Тайваня.
Развитие рифтовой системы
[ редактировать ]На начальном этапе освоения Южно-Китайского моря бассейн развивался путем расширения с образованием двух пассивных окраин. По общему мнению, расширение распространялось с северо-востока на юго-запад, хотя некоторые эксперты утверждают, что юго-западный бассейн на самом деле старше. Рифтинг и множественные грабены начались около 55 млн лет назад. [ 1 ] на основе сейсмических профилей на южном шельфе Китая. Рифтинг усилился около 50 млн лет назад из-за столкновения Индийской и Евразийской плит.
Две разные модели того, как инициируется расширение, были предложены Ваном (2009) и Калленом (2010).
Модель Вана для рифтогенеза в Южно-Китайском море предлагает другую область развития рифтов. Северная и северо-восточная части Южно-Китайского моря образовали свои рифты еще в палеоцене . [ 2 ] В южной и юго-западной частях Южно-Китайского моря наблюдался более поздний рифтинг, примерно в эоцене или позже. Разница в рифтогенезе и временном разрыве между северо-восточным и юго-западным регионами указывает на то, что Южно-Китайское море не является геологически однородной областью, и его литосферу можно разделить на две области: юго-западную и северо-восточную, в зависимости от ее тектонической эволюции. Причины этих различий на стадии рифтогенеза могли быть различными, например, воздействие разных плит и различное распределение плюмов под земной корой. Считалось, что разлом Красной реки вдоль западной границы Южно-Китайского моря влияет на рифтогенез в южных и юго-западных регионах. Сдвиги .
Каллен указал, что рифтинг в бассейне Южно-Китайского моря можно проследить до позднего мела, а расширение завершилось двумя эпизодами в кайнозое. Первый эпизод растяжения произошел в раннем палеоцене и имел широкое распространение. Первая рифтовая система располагалась в основном в Опасной зоне (ЮВ Южно-Китайского моря). [ 3 ] и в бассейне Фукхан на шельфе центрального Вьетнама. Предполагается, что притяжение плит между Филиппинами и Южной Азией было основной силой, которая способствовала расширению Опасных территорий и других частей Южно-Китайского моря на этом начальном этапе. [ 4 ] Более поздний эпизод расширения возник в период от позднего эоцена до раннего миоцена и распространился на юго-запад. На втором этапе растяжения кора истончилась и, наконец, распалась. [ 1 ]
Распространение морского дна
[ редактировать ]Распространение морского дна можно обсудить, используя линии магнитных аномалий и распределение двух типов гранита. Теоретически расширение морского дна должно следовать за фазой рифта во время раскрытия бассейна. Однако в раннем миоцене континентальный рифт и распространение морского дна перекрывались примерно на 5 млн лет назад. Например, когда северо-восточная часть находилась в стадии спрединга морского дна, в юго-западной части продолжался рифтогенный процесс.
Реконструкция распространения морского дна после рифтогенеза происходит по магнитным аномалиям. Нет единого мнения о точном времени, когда морское дно начало расширяться. Брейс и др. (1993) предположили, что морское дно распространялось между 30 и 16 млн лет назад. Однако новые свидетельства, обнаруженные в районе пролива Лусон, показывают, что время распространения могло достигать 37 млн лет назад. [ 5 ] Весь процесс распространения морского дна можно разделить на две части: распространение на северо-востоке и распространение на юго-западе. [ 6 ] [ 7 ]
- В процессе спрединга морского дна на основании магнитных аномалий были классифицированы три эпизода спрединга. Центр спрединга морского дна совершает три скачка: 25,5 млн лет назад, 24,7 млн лет назад и 20,5 млн лет назад. [ 7 ] Эти скачки считаются границами трех эпизодов расширения морского дна, которые сместили расширение на юг из исходного положения во впадине Сиша. На рис. 4 показана траектория центра спрединга морского дна.
- От 37 до 25,5 млн лет назад. Более старые магнитные аномалии 14–16 возникли на северо-востоке Южно-Китайского моря, в проливе Лусон, а более молодые (аномалии 11–7) расположены в центральной и западной части бассейна. Такое распределение указывает на то, что во время первого эпизода расширения морского дна хребет мигрировал с востока на запад. В конце первого этапа хребет перескочил на 50 км с севера на юг, и параллельно старому хребту образовался новый центр (рис. 4).
- От 25,5 млн лет до 24,7. Второй, более крупный скачок произошел в конце этого эпизода. Линии магнитных аномалий варьируются от 7 до 6В. [ нужны разъяснения ] во время этого эпизода.
- От 24,7 до 20,5 млн лет. Третий гребень двинулся дальше в юго-западном направлении. Геометрия бассейна Южно-Китайского моря через 20,5 млн лет назад близка к современной форме. После этого этапа хребет перестал прыгать. Через 20,5 млн лет назад распространение морского дна переместилось в юго-западную часть Южно-Китайского моря, где оно завершилось примерно через 16–17 млн лет назад.
- Помимо магнитных аномалий, потенциальным свидетельством для определения времени распространения морского дна также может быть распределение магматических пород.
Анализ петрологии нескольких микроблоков Южно -Китайского моря был выполнен Яном. [ 8 ] Были классифицированы два типа гранитов. Это тоналитовые граниты и монцограниты . Тоналитовые граниты содержат более высокое содержание Ti, Al, Fe, Mg, Ca, Na и P, меньше Si и K и могут образоваться в результате плавления мантии и коры нижнего докембрия. Однако было обнаружено, что монцогранит образовался в результате плавления земной коры. Таким образом, наличие монцогранита указывает на расширение литосферы Южно-Китайского моря . Изменение соотношений этих двух категорий гранитов вместе с их микроэлементами и составами основных элементов, а также петрология также показывают меняющийся характер истории распространения морского дна в кайнозое.
Тектонические модели распространения морского дна.
[ редактировать ]Существуют три основные модели, которые пытаются объяснить, как открытие и формирование Южно-Китайского моря происходило в течение длительных периодов геологического времени. Это модель столкновения-экструзии, модель субдукции-столкновения и гибридная модель. Эти модели были проиллюстрированы Fyhn et al, 2009 .
Модель столкновения-экструзии
[ редактировать ]Модель столкновения-экструзии утверждает, что открытие бассейна Южно-Китайского моря связано со столкновением Индийской и Евразийской плит . Плиты Борнео до сих пор и Индокитай считаются единым блоком, прикрепленным друг к другу. Когда Индия столкнулась с Евразией, часть континента отодвинулась на юго-восток. Некоторые газеты также называют это «побегом с континента». Эта модель утверждает, что расширение морского дна было вызвано толчком от столкновения на западе. В результате образовался сдвиговый разлом. зародился спрединговый хребет В левой боковой части этого сдвигового разлома . Распространение морского дна прекратилось с остановкой экструзии. Из-за расширения морского дна блок Борнео подвергся вращению. Хотя эта модель объясняет геометрические изменения бассейна Южно-Китайского моря в ходе его тектонической эволюции, в некоторых частях она все еще неясна, особенно в отношении вращения Борнео. [ 9 ] Эта модель также предполагает, что вдоль северной стороны Борнео субдукции не произошло, что трудно объяснить, учитывая существование надвигов в юго-восточной части бассейна Южно-Китайского моря.
Модель субдукции-столкновения
[ редактировать ]Модель субдукции показывает, что открытие Южно-Китайского моря было вызвано притяжением плиты в результате субдукции прото-Южно-Китайской океанической плиты к югу от Борнео. Существование горообразования Сабаха подтверждает эту субдукцию. [ 10 ] Субдукция началась в палеоцене и завершилась в раннем миоцене. [ 11 ] Недостатком этой модели является то, что она не может объяснить изменения осей спрединга морского дна при расширении бассейна Южно-Китайского моря или вращении Борнео. [ 7 ]
Гибридная модель
[ редактировать ]Гибридную модель можно рассматривать как смесь модели столкновения-экструзии и модели субдукции-столкновения. Некоторые элементы не включены в модель столкновения-экструзии, например вращение Борнео, однако считалось, что субдукция также сопровождает экструзию. Зона субдукции переместилась на юго-восток Южно-Китайского моря, что соответствует бывшей конвергентной границе вдоль северной окраины блока Борнео. Эта модель используется более широко, чем две другие.
Начало закрытия Южно-Китайских морей
[ редактировать ]- Столкновение Австралийской и Азиатской плит вызвало вращение Борнео и замыкание южной границы Южно-Китайского моря.
- Произошло пять небольших столкновений с утолщением земной коры , которые сыграли значительную роль в блокировании морского пути между Индонезией и Тихим океаном. [ 12 ]
- Столкновение между дугой Лусона и материковой Азией привело к поднятию Тайваня . Это столкновение мигрировало на запад с миоцена. В результате столкновения плит активизировались вулканы. Ван и др. (2000) сообщили о трех слоях вулканического пепла, сконцентрированных около 10, 6 и 2 млн лет назад в Южно-Китайском море, что связано с событиями столкновения и субдукции на востоке, которые произошли после расширения морского дна.
- Лусонский пролив открылся с поднятием Тайваня. Изменение глубины морской воды в проливе Лусон привело к тому, что более эрозионные и холодные придонные течения из западной части Тихого океана растворили карбонаты ниже пролива Лусон. Открытие пролива Лусон положило начало бассейну Южно-Китайского моря как полузакрытому бассейну. [ 6 ]
Оседание Южно-Китайского моря
[ редактировать ]По мере развития рифтов, расширения морского дна и столкновений в Южно-Китайском море также произошло опускание. Из-за уникального расположения Южно-Китайского моря в кайнозое с зоной субдукции на восточной стороне, зоной сдвига Красной реки на западе и скачком спредингового хребта на юг, возникли различные, но в основном растяжения, разломы, которые вызвали оседание, образующее котловину. В Южно-Китайском море наблюдаются как рифтовые опускания, так и пострифтовые термические опускания.
- В восточном районе преддуговой бассейн при субдукции Южно-Китайского моря под Филиппинскую плиту образовался Палаван и . Бассейны Тайсинан являются типичными примерами такого типа опускания.
- В западной части несколько сдвигов и сбросов вызвали опускание, вызванное зоной сдвига Ред-Ривер. В этом районе развит бассейн Ингехай , имеющий самую мощную толщу наносов (14 км).
- На юге за счет рифтогенеза образовались сбросы. Однако некоторые бассейны в этой области имеют две части в своей истории опускания, например, Малайский бассейн и бассейн Пенью . Этапы разделены региональной инверсией в миоцене ~16 млн лет назад. Эта инверсия разделила опускание на син-рифтовую и пострифтовую стадии вместо непрерывного процесса опускания. [ 13 ]
В Южно-Китайском море также произошло изменение скорости опускания на 25 и 5 млн лет назад. [ 14 ] В возрасте 25 млн лет назад расширяющийся хребет прыгнул с юго-запада и вызвал термическое опускание и морскую трансгрессию на севере Южно-Китайского моря, когда началось термическое опускание. Изменение скорости на 5 млн лет назад произошло при опускании восточной зоны и возросло из-за коллизии Лусонской дуги в районе современного Тайваня. На северо-западе бассейна, в бассейне Ингэхай, также возобновилось опускание спустя 5 млн лет назад, вызванное разворотом движения по разлому Красной реки.
Воздействие тектонических движений на нефтяные ресурсы
[ редактировать ]Северная и северо-западная части Южно-Китайского моря окружены рифтовыми бассейнами на пассивных окраинах континентов. Это бассейн устья Жемчужной реки, бассейн Цюндоннань, бассейн Ингехай и бассейн Фукхань. Развитие этих бассейнов тесно связано с тектонической историей Южно-Китайского моря. Гонг и др. (2011), [ 15 ] на основе обширных результатов бурения и многоканальных сейсмических данных задокументировано влияние этой тектонической активности на отложение нефтематеринских, коллекторских и покрывных пород, а также на формирование различных типов ловушечных механизмов.
Эти бассейны имеют типичный тип Маккензи (1978). [ 16 ] двухэтапное растяжение, характеризующееся этапом дифференциального опускания (рифтообразование) и последующим этапом термального регионального опускания (пострифтинг). [ 15 ] Каждая ступень способна сформировать отдельную нефтяную систему. Например, в устьевом бассейне Жемчужной реки в третичном периоде образовались четыре рифтовых бассейна. [ 15 ]
Бассейн Цюндуннань расположен к западу от бассейна устья Жемчужной реки, оба из которых имеют схожую тектоническую тектоностратиграфию. Однако на историю опускания первого повлиял дополнительный тектонический элемент — мучительные движения вдоль системы разломов Ред-Ривер. Постинрифтовая толща бассейна отделена несогласием раннего миоцена от синрифтовой толщи, исключительно из которой добывался газ. [ 15 ]
Рифтовая структура в бассейне Ингехай из-за его мощной неогеновой перекрывающей породы еще не определена, но ожидается, что бассейн окружен рифтовыми бассейнами аналогичного возраста. [ 17 ] Вращение Индокитайского блока по часовой стрелке вдоль системы разломов Ред-Ривер объясняется транстенсионными напряжениями в бассейне. [ 18 ] [ 19 ] Однако опускание бассейна предшествовало первоначальным движениям по системе разломов Ред-Ривер. [ 20 ] [ 21 ] Это предполагает, что более раннее расширение бассейна Ингехай могло быть ответом на тот же тектонический режим, что и окружающие бассейны. Подобно близлежащему бассейну Цюндоннань, несогласие базального миоцена отделяет пострифтовые от синрифтовых толщ в этом бассейне. Однако это несогласие носит региональный диахронный характер из-за резких движений. [ 17 ] Природный газ был обнаружен в пост-рифтовой толще бассейна, но углеводородный потенциал син-рифтовой толщи еще не доказан.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Клифт, PD; Лин, Дж. (2001). «Преимущественное расширение мантийной литосферы под окраиной Южного Китая». Морская и нефтяная геология . 18 (8): 929–945. дои : 10.1016/S0264-8172(01)00037-X .
- ^ Тейлор, Б.; Хейс, Делавэр (1980). «Тектоническая эволюция бассейна Южно-Китайского моря». Тектоническая и геологическая эволюция морей и островов Юго-Восточной Азии . стр. 89–104. дои : 10.1029/GM023p0089 . ISBN 978-0-87590-023-0 .
- ^ Тис, К.; Мансор, А.; Хэмдон, М.; Бишкель, Р.; Бойер, Дж.; Тирпок, Д. (2006). «Структурное и стратиграфическое развитие бассейнов растяжения: практический пример на шельфе глубоководного Саравака и на северо-западе Сабаха, Малайзия» (PDF) . Поиск и открытие 10103.
- ^ Фин, Майкл Б.В.; Болдрил, Ларс О.; Нильсен, Ларс Х. (2009). «Геологическое развитие центральной и южной окраин Вьетнама: последствия образования Южно-Китайского моря, индокитайской тектоники и кайнозойского вулканизма». Тектонофизика . 460 (3–4): 83–93. Бибкод : 2009Tectp.478..184F . дои : 10.1016/j.tecto.2009.08.002 .
- ^ Сюй, Шу-Кун; Да, И-Цзин; Ду, Вен-Бин; Цай, Чинг-Хуэй (2004). «Новые определения батиметрии и магнитных линий в самой северной части Южно-Китайского моря и их тектонические последствия». Морские геофизические исследования . 25 (1–2): 29–44. Бибкод : 2004Маргр..25...29Ч . дои : 10.1007/s11001-005-0731-7 . S2CID 73718843 .
- ^ Перейти обратно: а б Ван, Пинксянь; Ли, Цяньюй (2009). Южно-Китайское море: палеоокеанография и седиментология . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-9745-4 .
- ^ Перейти обратно: а б с Каллен, Эндрю; Римст, Пол; Хенстра, Гийс; Гоззард, Саймон; Рэй, Анандаруп (2010). «Рифтинг Южно-Китайского моря: новые перспективы». Нефтяная геология . 16 (3): 273–282. дои : 10.1144/1354-079309-908 . S2CID 27168015 .
- ^ Ян, Цюаньшу; Ши, Сюэфа; Лю, Цзихуа; Ван, Куньшань; Бу, Венжуй (2010). «Петрология и геохимия мезозойских гранитных пород микроблока Наньша Южно-Китайского моря: ограничения на природу фундамента». Журнал азиатских наук о Земле . 37 (2): 130–139. Бибкод : 2010JAESc..37..130Y . дои : 10.1016/j.jseaes.2009.08.001 .
- ^ Фуллер, Майк; Али, Джейсон Р.; Мосс, Стив Дж; Фрост, Джина Мари; Рихтер, Брайан; Махфи, Ахмад (1999). «Палеомагнетизм Борнео». Журнал азиатских наук о Земле . 17 (1–2): 3–24. Бибкод : 1999JAESc..17....3F . дои : 10.1016/S0743-9547(98)00057-9 . ISSN 1367-9120 .
- ^ Хатчисон, CS; Бергман, Южная Каролина; Свогер, Д.; Грейвс, Дж. Э. (2000). «Миоценовый коллизионный пояс на севере Борнео, механизм поднятия и изотатическая корректировка, количественно оцененная с помощью термохронологии». Журнал Геологического общества . 157 (4): 783–793. Бибкод : 2000JGSoc.157..783H . дои : 10.1144/jgs.157.4.783 . S2CID 131353015 .
- ^ Холл, Р. (1997). «Реконструкции кайнозойской плиты ЮВ Айса». Тектоническая эволюция Юго-Восточной Азии (106): 153–184.
- ^ Холл, Р. Роберт (2002). «Кайнозойская геологическая и тектоническая эволюция плит Юго-Восточной Азии и юго-западной части Тихого океана: компьютерные реконструкции, модели и анимация». Журнал азиатских наук о Земле . 20 (4): 353–431. Бибкод : 2002JAESc..20..353H . дои : 10.1016/S1367-9120(01)00069-4 .
- ^ Хигг, Р. (1999). «Гравитационные аномалии, история опускания и тектоническая эволюция бассейнов Малай и Пенью (шельф полуострова Малайзия)». Бассейновые исследования . 11 (3): 285–290. Бибкод : 1999BasR...11..285H . дои : 10.1046/j.1365-2117.1999.00099.x . S2CID 130723667 .
- ^ Гонг, З.; Ли, С. (1997). «Анализ континентального окраинного бассейна и накопление углеводородов в северной части Южно-Китайского моря». Китайская наука. Нажмите : 510.
- ^ Перейти обратно: а б с д З.С. Гонг, Л.Ф. Хуанг и П.Х. Чен (2011) НЕОТЕКТОНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ НАКОПЛЕНИЙ НЕФТИ, МОРСКОЕ КИТАЯ, Журнал нефтяной геологии, Vol. 34(1), стр. 1-24
- ^ Маккензи, Д. П. (1978) Некоторые замечания по развитию осадочных бассейнов. Письма о Земле и планетологии, 40, 25–32.
- ^ Перейти обратно: а б ФЮН, МБВ, НИЛЬСЕН, Л.Х., БОЛДРИЛ, ЛО, ТАНГ,ЛД, БОЙСЕН-КОФЕД, Дж., ПЕТЕРСЕН, Х.И, ХУЙЕН, НТ, ДУК, Н.А., ДАУ, НТ, МАТИСЕН, А., РИД, И. , ХУОНГ, Д., Т., ТУАН, ХА, ХИЕН, Л.В., НЬЮТОФТ, Х.Т. и АБАТЦИС, И., 2009. Геологическая эволюция, региональные перспективы и углеводородный потенциал северо-западной части бассейна Фукхань, на шельфе Центрального Вьетнама. Морская Петрол Геол., 26, 1-24
- ^ CHEN, PH, CHEN, ZY и ZHANG, QM, 1993. Стратиграфия последовательностей и развитие континентальных окраин северо-западного шельфа Южно-Китайского моря. Бюллетень AAPG, 77(5), 842-862.
- ^ Рангин и др., 1995; РАНЖИН К., КЛЯЙН М., РОК Д., ЛЕ ПИЧОН Х. и ТРОНГ Л.В., 1995. Система разломов Ред-Ривер в Тонкинском заливе, Вьетнам. Тектонофизика, 243, 209–222.
- ^ ГИЛЛИ, Л.Д., ХАРРИСОН, Т.М., ЛЕЛУП, ПХ, РАЙЕРСОН, Ф.Дж., ЛОВЕРА, О.М. и ВАНГ Дж.Х., 2003. Прямое датирование левосторонней деформации вдоль зоны сдвига Красной реки, Китай и Вьетнам. Жур. Геофиз. Рез., 108(Б2), 1401-1421
- ^ Чжу, М.Х., Грэм, С. и Макхарг, Т., 2009. Зона разлома Красной реки в бассейне Ингехай, Южно-Китайское море. Тектонофизика, 476(3), 397-417.