（固体地球物理学专业论文）南海东北部新生代沉积盆地基底的地球物理特征及其地质解释.pdf

南海东北部新生代沉积盆地基底的地球物理特征及其地质解释 摘要 南海东北部地处欧亚板块与太平洋板块的交接处，经历了复杂的地质作用， 它包括了已有丰富油气资源的珠江口盆地和具有重要研究价值的台湾西南盆 地。因此对该地区新生代沉积盆地基底特征的研究对于南海北部陆缘油气资源 的进一步勘探和南海的形成演化研究都是很有意义的。本论文研究课题来源于 国家重点基础研究发展规划项目( 9 7 3 ) “中国边缘海形成演化及重大资源的关 键问题中的二级课题( 课题编号：6 2 0 0 0 0 4 6 7 0 2 - 0 2 ) ：南海东北部新生代沉积 盆地基底特征及其构造格局研究重点研究南海东北部新生代沉积盆地的基底 特征，包括基底深度、基底岩性、岩浆活动、断裂展布和构造单元的划分，并 讨论基底构造对新生代沉积的控制作用；研究南海东北部中生代沉积尤其是中 生代海相沉积的展布、厚度、岩性及其大地构造控制因素，并讨论中生代海相 沉积与特提斯洋东延的关系。 论文充分收集了现有的地质、地球物理资料，以刘光鼎院士所倡导的用活动 论构造历史观为指导，以岩石物理性质和物理一地质模型为基础，实行物探与地 质、定性与定量、正演与反演相结合并进行多次反馈的综合地球物理地质解释原 则作为总的研究思路。具体的研究方案是针对南海东北部尤其是珠江口贫地的地 质、地球物理条件和勘探现状，提出了一套关于新生代沉积盆地基底深度、岩性、 断裂和深部结构的研究思路和方法。其要点是以地震和钻井资料为控制，对剥离 后的重磁场进行反演，求取新生界基底和中生界的厚度；以重磁资料为主、地震 资料为辅，通过求取基底视密度和视磁化强度，研究基底岩性：以常规处理与小 波分析、图像处理等方法相结合以重磁资料，结合地震剖面，确定基底断裂：以 区域重磁资料为主，结合声纳浮标资料，探索深部地质结构。 结合上述研究思路，开展了有关分离重磁位场、重磁与地震资料结合的正反 演方法研究。对南海东北部重磁力资料的处理体现了常规处理与小波分析、图像 处理相结合的原则，重点研究了小波多尺度分析在重力异常分离中的作用，开展 了各种小波基函数进行重力异常分解的研究，总结了小波分析在重力场分离的一 些规律及小波母函数的特征对场分离的影响，选择了合适的小波母函数进行小波 变换，取得了良好应用效果。论文在正反演方法中使用了学科组研制的变物性重 磁迭代反演法、变深度基底视密度、视磁化率反演方法、以剥离法为主的重力一 地震的联合反演方法等。这些方法的有效使用，为提高分离场和正反演精度有效 地进行综合地球物理解释发挥了重要作用。 利用综合地球物理方法首次获得了南海东北部全区前新生代基底深度图， 通过基底岩性研究推断了本区基底主要由前寒武褶皱基底、古生代变质岩、中生 代中酸性侵入岩、中生代沉积岩、中基性岩浆岩等组成，区内广泛发育火成岩， 尤其重要的是推测了珠一凹陷东部和潮汕坳陷为中生代沉积岩的分布区，并被后 来钻探所证实。综合物探解释圈定了盆地基底断裂3 5 条，这些断裂不仅造成了 盆地“南北分带，东西分块”的构造格局，而且与基底性质和油气聚集关系密切。 以基底特征和中生代分布为主要依据对南海东北部划分了七个构造单元：北部华 南沿海中生代沉积区、珠江口一琼东南中生代缺失区、南海东北部中生代弧盆区、 台西南盆地、新生代海盆区、西沙一中沙地块区和台湾一吕宋构造带。在上述工 作基础上研究了南海东北部中生代沉积尤其是中生代海相沉积的展布、岩性及其 大地构造控制因素，重点讨论了中生代的构造演化，认为潮汕坳陷由于地质历史 上曾位于中特提斯及中特提斯洋与太平洋转换大陆边缘的交接部位，从而受控于 中特提斯及中生代弧盆系这一地质构造上的演化史，提出了潮汕坳陷为中生代的 弧前盆地的观点，初步确定了南海北部中生代俯冲带及沟弧盆系统的展布。最后 还探讨了该系统对南海北部新生代沉积盆地形成的控制作用，认为新生代构造演 化，主要受控于欧亚板块与菲律宾板块汇聚，并受印度板块与欧亚板块的碰撞、 青藏高原的隆升和南海扩张引起沉降的影响。 关键词：南海东北部，前新生代基底，中生界，综合物探 g e o p h y s i c a lf e a t u r e sa n dg e o l o g i c a li n t e r p r e t a t i o no fc e n o z o i c s e d i m e n t a r yb a s i nb a s e m e n ti nt h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n as e a a b s t r a c t p a s s i n gt h r o u g hc o m p li c a t e dg e o l o g i c a lp r o c e s s ，t h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t h c h i n as e al o c a t e sa tt h ec o m m o nb o r d e ro fe u r a s i ap l a t ea n dp a c i f i cp l a t e i ti n c l u d e s t h ep e a r lr i v e rm o u t hb a s i nh a y i n ga b u n d a n to i l g a sr e s o u r c e sa n dt h es o u t h w e s t b a s i no ft a i w a nw h oh a v ei m p o r t a n tr e s e a r c hp r o s p e c t s t h e r e f o r e ，a i m e df o rf u r t h e r o i l g a se x p l o r a t i o ni n t h en o r t hc o n t i n e n t a lm a r g i n sa n dt h es t u d i e so f t h e f o r m a t i o n e v o l u t i o no ft h es o u t hc h i n as e a ，i ti sq u i t ei m p o r t a n ta n dm e a n i n g f u l t os t u d yt h ef e a t u r e so fc e n o z o i cs e d i m e n t a r yb a s e m e n to ft h i sa r e a s t e m m i n gf r o m t h ep r o j e c t so fn a t i o n a lm a j o rr e s e a r c hp r o g r a mo f9 7 3 t h ek e yp r o b l e m so ff o r m a t i o n e v o l u t i o na n dr e s o u r c e so fc h i n e s em a r g i n a ls e a s a n di t s2 n d1 e v e lp r o j e c tw i t h t h es e r i e sn o g 2 0 0 0 0 4 6 7 0 2 0 2s t u d i e so fb a s e m e n tf e a t u r e sa n dt e c t o n i cp a t t e r n s o f t h ec e n o z o i cs e d i m e n t a r yb a s i ni nt h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n as e a 。t h e d i s s e r t a t i o nf i r s t l ye m p h a s i z e so nt h es t u d i e so ft h eb a s e m e n t f e a t u r e so f t h e c e n o z o i cs e d i m e n t a r yb a s i ni nt h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n as e aw h i c hi n c l u d e s t h eb a s e m e n td e p t ha n dli t h o l o g y ，t h ei g n e o u sa c t i v i t y ，t h ef a u l tl a y o u ta n dt h e d i v i s i o no ft e c t o n i cu n i t s ，t h e nm a k e sd i s c u s s i o no nt h ec o n t r o lr o l e so nt h e c e n o z o i cs e d i m e n t s p l a y e db yb a s e m e n tt e c t o n i c s ，t h ed i s t r i b u t i o n ，t h et h i c k n e s s ， t h e1i t h o l o g ya n dt h et e c t o n i cc o n t r o lf a c t o r so ft h em e s o z o i cs e d i m e n t se s p e c i a l l y t h es e a - f a c i e sm e s o z o i cs e d i m e n t si nt h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n as e a ，a l s o t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h em e s o z o i cs e a f a c i e ss e d i m e n t sa n dt h ee x t e n s i o n t o w a r d se a s to ft e t h y s r e l a t e df i n i s h e da c h i e v e m e n t so fg e o l o g ya n dg e o p h y s i c sa b o u tt h es t u d i e da r e a w e r ee x t e n s i v e l yc o l l e c t e da n da n a l y z e di nt h ed i s s e r t a t i o n g u i d e db yt h et e c t o n i c c o n c e p t i o no fh i s t o r yp r o p o s e db ya c a d e m i c i a nl i ug u a n g d i n g ，t h eo v e r a l lr e s e a r c h r o u t ef o ri n t e g r a t e dg e o p h y s i c a l g e o l o g i c a li n t e r p r e t a t i o nw h i c hf u l f i l l st h e c o m b i n a t i o n so fg e o p h y s i c s g e o l o g y ，q u a l i t a t i v e q u a n t i t a t i v ea n a l y s e 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p e dd a t af r o mt h ek n o w ns t r a t a c o n s t r a i n e db ys e i s m i ca n dd r i l l s ：t h eb a s e m e n t1 i t h o l o g i e sa r es t u d i e db yt h e c a l c u l a t i o n so fa p p a r e n td e n s i t y a p p a r e n tm a g n e t i ci n t e n s i t yo ft h eb a s e m e n tu s i n g g r a v i t y m a g n e t i aa n d s e is m i cd a t a ：t h eb a s e m e n tf a u l t s a r ed e t e r m i n e db yt h e c o m b i n a t i o n so fc o n v e n t i o n a lp r o c e s s i n gm e t h o d s ，t h ew a v e l e ta n a l y s e sa n dg r a p h i c p r o c e s s i n gm e t h o d su s i n gg r a v i t y m a g n e t i cd a t aa n ds e i s m i cp r o f i l e s ：t h ed e e p g e o l o g i c a l s t r u c t u r ei sr e v e a l e dm a i n l yb yr e g i o n a lg r a v i t y m a g n e t i cd a t a i n t e g r a t e dw i t ht h es o n a rf l o a t i n gb u o ym a t e r i a l s i nt h ed i s s e r t a t i o n t h em e t h o d sf o rf o r w a r dm o d e l i n g i n v e r s i o nc a l c u l a t i o n r e l a t e dt ot h es e p a r a t i o no fp o t e n t i a lf i e l d sa n dt h ei n t e g r a t i o nw i t hs e i s m i cd a t a a r es t u d i e di na c c o r d a n c ew i t ht h er e s e a r c hr o u t em e n t i o n e da b o v e t h eg r a v i t y m a g n e t i cd a t ap r o c e s s i n gi n t h en o r t h e a s t o fs o u t hc h i n as e a r e p r e s e n t st h e p r i n c i p l e so ft h ec o m b i n a t i o n so fc o n v e n t i o n a lp r o c e s s i n g ，t h ew a v e l e ta n a l y s e sa n d g r a p h i cp r o c e s s i n g f u r t h e r m o r e 。t h er o l e st h a t t h ew a v e l e tm u 】t i _ s c a l ea n a l y s e s p l a y i n gi nt h es e p a r a t i o no fg r a v i t ya n o m a l i e s ，d i f f e r e n tw a v e l e tb a s i cf u n c t i o n s i nt h ed e c o m p o s i t i o no fg r a v i t ya n o m a li e s ， a r ep a r t i c u l a r l ys t u d i e d t h e r e g u l a r i t i e so ft h ew a v e l e ta n a l y s e sa n dt h ef e a t u r e so f t h ew a v e l e tg e n e r a t i n g f u n c t i o ni ng r a v i t yf i e l ds e p a r a t i o na r es u m m a r i z e dc o n s e q u e n t l y t h e na p p r o p r i a t e w a v e l e tg e n e r a t i n gf u n c t i o ni sc h o s e nt of u l f i l lt h ew a v e l e tt r a n s f o r m a t i o na n d q u i t eg o o da p p l i c a t i o nr e s u l t sa r ey i e l d e d i na d d i t i o n ，t h ec h a r a c t e r i s t i cf o r w a r d m o d e l i n g i n v e r s i o nm e t h o d sd e v e l o p e db yt h ed i s c i p l i n eg r o u p ，i n c l u d i n gg r a v i t y m a g n e t i ci t e r a t i r ei n v e r s i o nm e t h o dw i t hc h a n g i n gp h y s i c a lp r o p e r t i e s 。b a s e m e n t a p p a r e n td e n s i t y m a g n e t i cs u s c e p t i b i l i t y i n v e r s i o nm e t h o dw i t hc h a n g i n gd e p t h 。 t h ej o i n ti n v e r s i o nm e t h o do fg r a v i t ya n ds e i s m i cd a t au s i n gs t r i p p i n gp r o c e s s ，a r e a 1 1p u ti n t ou s ei nt h ed i s s e r t a t i o n t h ee f f e c t i v ea p p l i c a t i o n so ft h e s em e t h o d s g i v ef u l lp l a yt ot h ea c c u r a c yo fs e p a r a t e df i e l dc a l c u l a t i o na n df o r w a r dm o d e li n g i n v e r s i o ni nt h ec o u r s eo fi n t e g r a t e dg e o p h y s i c a li n t e r p r e t a t i o n o v e r a l ls p e a k i n g ，u s i n g i n t e g r a t e dg e o p h y s i c a lm e t h o d s ，t h e p r e - c e n o z o i c b a s e m e n td e p t hm a po ft h ew h o l es t u d i e da r e ai nt h en o r t h e a s to fs o u t hc h i n as e a i so b t a i n e df o r t h ef i r s tt i m e ，t h eb a s e m e n ti nt h i sa r e ai si n f e r r e db y1 i t h o l o g y s t u d i e sa st h ec o m p o s i t i o no fp r e c a m b r i a nf o l d e db a s e m e n t ，p a l e o z o i cm e t a m o r p h i c r o c k ，m e s o z o i cm i d d l ea c i d i ci n t r u s i o nr o c k ，m e s o z o i cs e d i m e n t a r yr o c ka n dm i d d l e b a s i ci g n e o u sr o c k i g n e o u sr o c k sw i d e l yd i s t r i b u t ei n t h es t u d i e da r e a p a r t i c u l a r l ya ni m p o r t a n tm e s o z o i cs e d i m e n t sd i s t r i b u t i o nz o n ei nc h a o s h a ns a ga n d i nt h ee a s t e r no fz h u y is a gi sd e d u c e da n dv e r i f i e db yl a t e rb o r e h o l ed r i11i n g m o r e o v e r 。3 5b a s e m e n tf a u l t si n t h eb a s i na r ed e t e r m i n e dt h r o u g hi n t e g i a t e d g e o p h y s i c a li n t e r p r e t a t i o n ，w h i c hr e s u l t si nt h et e c t o n i cp a t t e r nw i t hs t r i p es t y l e i nn o r t h - s o u t hd i r e c t i o na n db l o c ks t y l ei nw e s t - e a s td i r e c t i o ni nt h eb a s i na n d k e e p sc l o s er e l a t i o n s h i pw i t ht h eb a s e m e n tp r o p e r t ya n do i l g a sa c c u m u l a t i o n t o t a l l y7t e c t o n i cu n i t si nt h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n as e aa r ed i v i d e dm 8 i n l y i na c c o r d a n c ew i t ht h eb a s e m e n tf e a t u r e sa n dm e s o z o i cd i s t r i b u t i o n ，w h i c ha r et h e m e s o z o i cs e d i m e n t a r yu n i ta l o n gt h es o u t hc h i n ac o a s ti nt h en o r t ho ft h es t u d i e d a r e a ，t h em e s o z o i cm i s s i n gd e p o s i ta r e af r o mt h ep e a r lr i v e r m o u t h b a s i nt o o i o n d o n g n a nb a s i n 。t h em e s o z o i ca r cb a s i nu n i ti nt h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n a s e a ，t h es o u t h w e s tb a s i no ft a i w a n ，t h ec e n o z o i cs e ab a s i na r e a ，t h el a n db l o c ku n it i nx i s h a z h o n g s h aa r e aa n dt h et e c t o n i cz o n ei nt a i w a n l u s o n ga r e a b a s e do nt h e a c h i e v e m e n t sf i n i s h e da b o v e ，t h ed i s t r i b u t i o no ft h em e s o z o i ce s p e c i a l l yt h e s e a - f a c i e sm e s o z o i cs e d i m e n t s 。t h el i t h o l o g i e sa n dt h et e c t o n i cc o n t r o lf a c t o r si n t h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t h c h i n as e a ，a r es t u d i 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fc e n o z o i cs e d i m e n t a r yb a s i ni nt h e s t u d i e da r e ar e s u l t i n gf r o mt h i ss y s t e ma r ea l s od i s c u s s e d t h ec e n o z o i ct e c t o n i c e v o l u t i o ni sr e g a r d e dm a i n l yc o n t r o l l e db yt h ec o n v e r g e n c eo fe u r a s i ap l a t ea n d p h ili p p i n ep l a t ea n di n f l u e n c e db yt h ec o l li s i o no fi n d i ap l a t ea n de u r a s i ap l a t e ， t h eu p li f to fq i n g z a n gp l a t e a ua n d t h es u b s i d e n c er e s u l t i n gf r o mt h ee x p a n s i o no f s o u t hc h i n as e a k e yw o r d s ：t h en o r t h e a s ta r e ao fs o u t hc h i n as e a ，p r e c e n o z o i cb a s e m e n t 。m e s o z o i c ， i n t e g r a t e dg e o p h y s i c s 声明尸明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果，撰写成博士学位论文“南海东北部新生代沉积盆地基底 的地球物理特征及其地质解释”。除论文中已经注明引用的内容外， 对论文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标 明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发 表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 2 0 0 4 年12 月5 日 同济大学博士学位论文南海东北部新生代沉积盆地皋底的地球物理特征及j 0 地质解释 第一章绪论弟一早珀t 匕 1 1 论文来源 本博士论文研究课题来源于国家重点基础研究发展规划项目( 9 7 3 ) 中国边缘海形成演 化及重大资源的关键问题中的二级课题( 课题编号：g 2 0 0 0 0 4 6 7 0 2 0 2 ) ：南海东北部新生代 沉积盆地基底特征及其构造格局研究 本论文主要研究内容： ( 1 ) 研究南海东北部新生代沉积盆地的基底特征，包括基底深度、基底岩性、岩浆活 动、断裂展布和构造单元的划分。以珠江口盆地为例，重点解剖并讨论基底构造对新生代沉 积的控制作用。 ( 2 ) 研究南海东北部中生代沉积的展布及其厚度，并讨论中生代海相沉积与特提斯洋 东延的关系。 研究方案是： ( 1 ) 充分利用现有的地质、地球物理资料对南海东北部的新生代盆地基底特征，中生 代沉积岩和中生代岩浆岩进行综合研究。以重磁力资料为主，结合已有的收集到的地震和钻 井资料，采用平面与剖面相结合方式进行研究。 ( 2 ) 结合本项目研究目的，对南海东北部的重磁力资料利用先进的地球物理处理手段 提取能反映不同深度、不同构造层位的地球物理数据，同时运用图像处理和反演技术，进行 地球物理解释与地质解释。同时和本专题新采集的地震剖面处理资料相结合，以取得更新的 认识，有助于对南海东北部构造演化、油气资源研究。 ( 3 ) 新、老地质，地球物理资料综合解释，以剖面为主，平面为辅，围绕着上述内容， 完成南海东北部基底深度图和构造区划图，为南海东北部中生代海相沉积和构造演化研究提 供一定的依据。 本论文研究的主要理论意义和实用价值： 南海东北部是我国最主要的海上油气田之一。南海东北部的形成演化对油气、天然气水 合物等资源的形成具有重要的控制作用。但是，目前对南海东北部基底形成及其前第三系盆 地，特别是海相中生界的分布了解甚少。因此，研究前新生代残留盆地，深入研究南海人陆 边缘的形成演化与油气及天然气水合物等资源形成关系，是寻找海底油气及天然气水合物等 资源的重大课题，论文的完成必将对这方面的研究起到推动和促进作用。 1 2 地质概况 南海是东皿大陆最南的一个边缘海，跨赤道，面积约3 5 0 万平方公里，最北在台湾海峡 南口大致以北回归线为界，最南为3 0 3 0 s 的印度尼西亚勿里洞岛北岸。南海的北边是华南 大陆和台湾岛，西边是中南半岛和马来半岛，南边是大巽他群岛的苏门答腊岛和加里曼丹岛， 东边是菲律宾群岛，包括西北部的北部湾和西南部的泰国湾。南海周用的国家有中国、越南、 柬埔寨、泰国、马来西亚、印度尼西亚、文莱和菲律宾。本文研究主要是南海东北部地区， 如下( 图卜1 ) ，主要涉及到中国和菲律宾【1 。”1 ： 同济火学博士学位论文 南海东北部新生代沉积盆地摧底的地球物理特征及】e 地质解释 趟 召 e| 食嵩曳 彭溉，i 岛二 广东省 赴 p 厂一 f 歹 、净! 二 g 。 o 磊 n 乐扩旰西 ， 。 南 ： 口 一 一f _ r r ：厂。 中 d d o 国 f 。 海 吕 西沙群。岛 j 束_ 4严 7岛 h 图卜1 南海东北部研究区域不惑图 南海位于欧亚板块的东南部，自中生代以来，南海受特提斯构造域和太平洋构造域的 联合影响，现处于欧亚板块、太平洋和印度一澳大利亚板块的交汇处，经历了复杂的地质 作用。南海独特的地理、地质位置和丰富的矿产资源，深受国内外地质界注目，已积累了 丰富的基础资料并取得丰硕研究成果。5 0 年代以来，出于不同目的而涉足南海的调查研 究者，除周边国家外，还有美、前苏联、日、法等国和一些国际组织。我国对南海地质及 其矿产资源系统的调查研究始于7 0 年代初，地矿部、石油部、中科院和国家海洋局等系 统均开展大量的工作并与国外研究机构或石油公司合作，早期调查重点在北部陆缘，后来 逐步扩大到整个南海，虽然起步较晚，但己积累了丰富的基础资料并取得丰硕研究成果 l i - l5 1 。 1 2 1 地层 研究区主要涉及到华南地块、南海地块和台湾吕宋岛弧地区1 1 】1 2 i s l 。 南海东北部的地貌地壳具有明显的三分性。地貌可划分为陆架、陆坡和海盆，相应的地 壳类型可以分为陆壳、过渡壳和洋壳。大陆架地区的地壳厚度3 0 k i n ，为大陆型地壳；火陆 坡区的地壳厚度2 8 - 2 2 k i n ，为过渡型地壳；中央北海盆的地壳厚度8 k m ，为大洋型地壳。沉 积盖层广泛发育，波速为1 6 - 4 5 k m s ，厚0 5 - 2 k i n ，并由北部火陆架区向中央北海盆逐渐减薄， 但在下大陆坡厚度极不稳定。沉积盖层厚度的变化主要受基底起伏和断裂构造的控制。令人 瞩目的是，北部大陆架地区的上地壳波速( 6 0 6 4 k m s ) 大于大陆坡区相应层位的波速 ( 4 ，8 6 。o k r a s ) 。 2 同济大学博上学位论文南海东北部新生代沉积盆地皋底的地球物理特i i i = 及】e 地质解释 一、基底 南海北部陆缘属华南地块的南缘，钻井资料揭示，陆缘东部的新生代基底为红色的粗粒 花岗岩、粗粒黑云母花岗岩和花岗闪长斑岩( 冯志强，1 9 8 8 ) 。在中生代岩石之下，陆缘东 部广泛分布有下古生代地层，西部分布有上古生界地层( 曾维军，1 9 9 1 ) 。白晚白垩世开始， 这里开始了被动大陆边缘的发展史( 姚伯初，1 9 9 3 ，1 9 9 6 ) 。 据钻井资料，泰国湾凹陷的北部和中部发育有白垩纪花岗岩和含有变质岩的石炭一二叠 纪及中生代的地层。没有有关西吕宋水下边缘的基底的直接采样资料。但是，考虑到局部大 陆架和火陆坡相对不太宽，可以认为它们也是由出露在三描礼示海岸山脉的始新世蛇绿岩套 和变质岩组成的。 南海的北部陆缘区，大部分基底由出露在华南地区的早古生代至中生代强烈变形的地层 组成。珠江口陆区多处出露有晚三叠早侏罗世海陆过渡相煤系地层。 据南海北部大陆坡区西沙群岛永兴岛的钻井揭露，存在一套由沉积变质的花岗片麻岩、 黑云母花岗片麻岩、黑云二长片麻岩、变斑品混合岩组成的深变质岩系。深成变质岩系之上 为厚2 8 m 的风化壳，由灰绿色、棕绿色、棕褐色泥质粉沙岩组成，含褐铁矿，花岗片麻岩 碎块，长石已高岭石化。深成变质岩系有花岗岩贯入，钾一氩法斜长石单矿物测定其年龄为 6 8 9 m a ，为后期变质年龄【3 7 】 4 3 l 【6 。 南海中央海盆的刚性基底主要出露在海底山脉地区，其中大多数具火山特征。根据黄岩 岛区的采样表明，它们主要是碱性玄武岩和介于拉斑玄武岩和碱性玄武岩之间的不同岩石。 根据化学特点，这些岩石类似大洋扩张中心形成的玄武岩。 从前人的研究成果来看，珠江口盆地的基底是由前第三系组成，类型包括：前寒武纪 结品基底( 西永一井，揭露出1 6 6 9 m a 的变质岩系) ；加里东褶皱基底( 下古生界变质岩) 和华力西褶皱基底( 上古生界浅变质岩系) ；中生界基底构造层( 碎屑岩及火山岩建造) 。 ( 1 ) 前寒武纪结晶基底：认为珠江口盆地是南海地台组成的一部分。南海地台除了在 早古生代可能接受沉积外，一直呈隆起状态，直到中生代以后才接受了新生界沉积。西永一 井揭露出新生界直接覆盖在中元古界之上。 ( 2 ) 加里东和华力西褶皱基底：认为珠江口盆地是东南沿海加里东和华力两褶皱带向 南延伸的结果。加里东褶皱带指下古生界( 寒武系一志留系) 构造层，这套地层普遍遭受变 质作用而发生了片岩化和片麻岩化现象；上古生界在后期构造变动中受到区域变质作朋的影 响而形成一套浅变质岩系，它们共同形成了今天的珠江口盆地。但到目前为止，这套地层尚 未被揭露，推测主要分布在盆地西部地区。 ( 3 ) 中生代基底构造层：主要由上三叠统一下侏罗统、中侏罗统一下白垩统和上白垩 统组成，其岩性为碎屑岩和火山岩，它们构成了珠江口盆地的基底。( 航空物探遥感中心物 探部，1 9 9 9 ) 南海东北部西缘的北部湾地区：属于云开地块的西段在北部湾海区的延伸，其基底主要 由晚元古代云开群和寒武纪八村群组成，为一套中等变质一混合岩化的巨厚复理年i 碎屑岩 ( 含中酸性火山岩) 建造。 二、盖层 位于海南岛与台湾之间的南海东北部陆架沉积区的总轮廓和空间位置明显受n e 向断 裂构造的控制。区内的构造十分复杂，它由n e 向、n e e 向和n w 向的断裂构造组成，其 中的n e 向断裂反映出陆上的加里东褶皱带和海西褶皱带向大陆架区的延伸。在这里，新 生代沉积巨厚，特别在珠江口盆地，最厚可达1 0 0 0 0 m 以上。可划分上、下两个层组，上 3 同济人学博：l ：学位论文 南海东北部新生代沉积盆地基底的地球物理特征及j e 地质解释 层组为超覆披盖层，下层组为半地堑充填层，两者皆为海相沉积1 9 i 。 华南的二叠系为浅海碳酸盐岩及海陆交互相，下、中三叠统主要为浅海海相碎屑岩， 局部为海相碳酸盐岩或中酸性一基性火山岩。上三叠统一中侏罗统主要为陆相含煤碎屑岩 沉积。粤东上三叠统艮口群以浅海一滨岸相碎屑岩为主：桥源组为海陆交互相，局部夹火 山岩。广东中侏罗统漳平组为湖泊相红色碎屑岩沉积，普遍含火山凝灰质。粤北中侏罗统以 山间盆地相粗碎屑岩为主，上侏罗统为陆相中酸性火山碎屑岩及熔岩堆积，在粤东、浙闽