南海南沙海槽深部热状态及其构造意义

任自强, 施小斌, 王晓芳, 赵鹏, 谌永强

1. 中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室, 南海海洋研究所, 南海生态环境工程创新研究院, 广东 广州 510301;

2. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) , 广东 广州 511458;

3. 中国科学院大学, 北京 100049

南海南部大陆边缘不仅发育有众多的含油气盆地, 而且在南海构造演化中扮演着重要角色。特别是南沙海槽区域, 古南海在此处向婆罗洲之下俯冲消减, 东南向的俯冲拖曳及中新世海沟两侧地块的碰撞对南海陆缘裂陷和南海形成演化具有重要作用(Taylor et al, 1980), 因而该区域的构造变形史记录着南海前世今生构造演化的重要信息。地质体变形和岩石圈流变性质与其热状态密切相关(马辉 等,2011; 张健 等, 2017), 因而南沙海槽热状态研究不仅有助于评估沉积盆地的油气资源潜力, 而且可为深入研究南沙海槽区域的流变学强度与变形机制提供地热学基础。

大地热流是用以研究区域深部热状态和评价油气资源潜力的重要参数。南海南部大陆边缘热流分布的一个典型特征是以NW向西巴兰线为界, 东侧的地温梯度和大地热流明显低于西侧(图1)(Hall,2002; Shi et al, 2003; Cullen, 2010; Hutchison, 2010)。西巴兰线以西的曾母盆地热流平均值高达102mW·m-2, 地温梯度介于36～55mW·m-2(Madon,1999; Shi et al, 2003); 而西巴兰线以东的文莱-沙巴盆地和南沙海槽底部热流平均值仅约60mW·m-2(图1), 其中文莱-沙巴盆地钻井地温梯度一般低于36mW·m-2(Shi et al, 2003)。南沙海槽为一北东向槽型深水区, 槽内地形平坦, 水深介于2.8～2.9km之间,海槽东南侧为自婆罗洲向北持续推覆的文莱-沙巴盆地深水冲断带(图1、2)(Ingram et al, 2004; 唐武等, 2018a, b)。……