中国南海的变迁史，沧海桑田，了解自己国家领海的地质演变 - 海洋磁条

往事淡如云烟 · 发表于海洋科普 2024-4-16 15:21:02

引子

南海构造位置特殊。从全球尺度看，处在全球三大巨型板块相互作用的三结点上，西北为欧亚大陆板块，东南为太平洋板块，西南为印度洋板块。从区域尺度看，东、南、西、北均被地块所挟持，分别为菲律宾海板块、婆罗洲地块、印支地块、华夏古陆。从南海内部构造看，中央存在西北、西南、东部三个不同的洋壳，周边发育不同性质的被动、不同程度的主动、及走滑多种性质大陆边缘。远比现在近于东、西对称的伸展大西洋、东西俯冲的太平洋复杂。

南海及其邻区是东亚、南亚海上最大的油气区之一，是西太平洋边缘海中油气最丰富的区域，截至目前，发现常规石油天然气上百亿吨油当量；可燃冰资源也通过试产证实储量相当可观．南海的烃类矿产是我国最重要的战略接替领域，但油气分布的主控因素及下步勘探方向仍不甚清晰。构造因素往往是油气区形成的重要控制因素，明晰南海大地构造对该区油气勘探有指导作用。

南海的演化起始

至中生代末，华夏古陆、印支地块、南沙地块拼合成统一的古陆块，巽他地块与南沙地块之间残留着古南海。作为这一汇聚过程不同时代、不同级别的拼贴边界，北部断裂系、西部断裂系南部断裂系的古老形迹形成，作为构造薄弱带分布在各个陆块之间。

古新世—始新世期间，在近南北向的区域伸展作用下，华夏陆块内部裂陷作用普遍。这些裂陷是由一些NEE向斜列分布的中等尺度的伸展断裂控制，沉降样式以箕状断陷为主。在华夏古陆普遍伸展裂陷的背景下，巽他地块与华夏陆块（含南沙地块）之间的古南海，大陆边缘性质逐渐转化为汇聚特征明显的大陆边缘。

渐新世期间，前述中生代末形成的古构造薄弱带开始剧烈活动。北部断裂系的活动特征表现为大规模区域伸展作用，云开断裂、南澳—海口断裂分别控制形成了北部湾—珠江口盆地珠一坳陷、琼东南—珠江口盆地珠二坳陷—台西南盆地两个沉降带。在沉降轴呈ＮＥＥ向串珠状断续分布的下部构造层之上，覆盖了巨厚的、连续分布的、沉降轴ＮＥ向的渐新统．南海海盆快速打开，北缘断裂带、西缘断裂带、南缘断裂带持续活动，沿中央海盆、西南海盆串珠状海山形成。西部走滑断裂系在调节新南海海盆扩张过程中，发生大规模走滑运动，于古新世—始新世孤立裂陷构造层之上，控制了大规模走滑拉分构造层的形成，使莺歌海盆地、万安盆地快速沉降。南沙地块裂离中西沙地块，逐渐向巽他地块拼贴，古南海快速关闭，南部裂解—增生断裂系沿卢帕尔—武吉米辛—沙巴北缝合带形成锡布增生带。

中新世中期，南海海盆扩张终止，北部断裂系活动性减弱，南海北部坳陷构造层发育；东缘逆冲断裂系开始快速发育，菲律宾岛弧逐渐形成，在南海东部对各个盆地的先存构造层构成强烈的改造作用；西部走滑断裂系走滑方向发生逆转，走滑拉分格局发生变化，造成莺歌海盆地、万安盆地局部反转和新的剧烈沉降区的形成。

前新生代构造演化－南海地区统一基底的形成

由南海及邻区中生代和新生代古纬度数据可知，三叠纪期间中朝地块和塔里木地块基本漂移至现今位置。在南海及其邻区，除华夏古陆（华南地块，广州）、印支地块（万象）和滇缅马地块（考科）之外，其他地块此时还未漂移至该地区。早三叠世华夏古陆的古纬度为7.2°Ｎ，中三叠世其古纬度变为8.2°Ｎ，向北漂移了１°。中三叠世印支地块的古纬度为12°Ｎ—13°Ｎ，位于华夏古陆北面，由于华夏古陆古陆向北漂移至27.7°Ｎ，印支地块漂移至２２°Ｎ—２８°Ｎ，北羌塘地块漂移至22°Ｎ，思茅地块漂移至18°Ｎ—20.22°Ｎ，滇缅马地块漂移至25°Ｎ。

三叠纪末期，伴随着古特提斯洋盆关闭，位于南海地区的印支地块与华夏古陆碰撞拼接在一起。此时，扬子地块与中朝地块、北羌塘地块与南羌塘地块，思茅地块与滇缅马地块亦碰撞拼贴，位于欧亚大陆北侧的哈萨克斯坦、西伯利亚、塔里木、柴达木、松潘—甘孜、东北中小地块群等拼贴在一起，基本形成了与现今变化南沙地块缺失三叠纪期间的古地磁数据，而古生物资料往往可以为大地构造研究提供丰富且重要信息。由于放射虫具有明显的纬度分带特征（如暖水型和冷水型），因此采用放射虫对比来厘定南沙地块三叠纪的古纬度。在位于南沙地块的菲律宾卡不大的欧亚大陆格局。拉萨和西缅甸地块位于中特提斯以南的25.9°Ｓ，开始向北漂移。向北漂移，两个地块逐渐靠拢。此时，滇缅马地块的古纬度为11°Ｎ，位于印支地块南面。

晚三叠世，华夏拉绵群岛中识别出９个中－晚三叠世放射虫组合带。９个放射虫组合带与太平洋构造域低纬度暖水型组合带以及特提斯构造域低纬度暖水型组合带表现出十分相似的特征。因此，推测中－晚三叠世南沙地块应位于古赤道以北的低纬度地区。而其放射虫组合带发育的深海相沉积环境表明三叠纪期间南沙地块未与其他地块发生拼贴。

侏罗纪期间，古纬度数据显示华南海及其邻区地块中，华夏古陆、印支地块、滇缅马地块等地块较三叠纪末期碰撞造山后古纬度均变化不大．欧亚大陆整体构造格局亦未发生明显变化．南沙地块（民都洛为其北部15.4°Ｎ）位于古赤道以北低纬度地区．侏罗纪期间南海及邻区未发生重大构造事件。

早白垩世，华夏古陆的古纬度为21.7°Ｎ，印支地块的古纬度为20°Ｎ—26°Ｎ，较侏罗纪古纬度未发生明显位移．以加里曼丹地块为代表的东南亚中小地块群向北漂移至古赤道附近（加里曼丹处于古纬度０—1.2°Ｎ），开始向南海地区聚集．该时期南海地区最为显著的构造－岩浆事件为南沙地块与华夏古陆的靠近及碰撞拼贴。研究表明珠江口盆地中部及礼乐盆地北部存在中生代动力变质带，呈北西－南东向分布。南沙地块与华夏古陆的碰撞拼贴使南海北部—中西沙—万安盆地—加里曼丹岛西南形成了广泛分布的晚燕山期岩浆岩，二者之间的俯冲缝合带是太平洋板块向欧亚板块俯冲带的一部分。

新生代构造演化－古南海的关闭与新南海的打开

南海地区在经历了前新生代的两次地块碰撞拼接并形成了统一基底之后，在巽他地块与南沙地块之间残留的古南海，于新生代初开始汇聚，古南海的萎缩伴随着新南海的打开，形成了具有中央洋壳、大陆坡和大陆架的边缘海构造格局。

古南海的关闭

古南海位于北部的华夏古陆、南沙地块以及南部的加里曼丹之间。古南海裂谷带中生代晚期沿着华南地块与加里曼丹之间的古薄弱带伸展，其后经历了陆内裂谷、陆间裂谷等发育阶段并形成洋壳．中生代末古南海地区呈现出“一海两边”的构造格局，其北侧的南沙地块发育海相碎屑沉积，南侧的加里曼丹发育被动大陆边缘沉积，表现出大西洋型特征。

晚始新世—渐新世，随着华夏陆块广泛的裂陷作用后，南沙地块逐步裂离中西沙地块并开始向加里曼丹地块靠拢，古南海开始向南俯冲萎缩，在加里曼丹北部形成了文莱—沙巴前陆盆地．始新世期间结束了消减作用，形成锡布增生系拉让群、克拉克群巨厚增生楔．渐新世—早中新世，南沙地块向南与加里曼丹碰撞，古南海洋壳消失殆尽。

新南海的打开与扩张

始新世以后，欧亚板块与印度板块碰撞拼贴，拼贴作用导致深层软流圈地幔在南北向挤压应力作用之下向其东南方向的南海地区运。移受到太平洋板块阻挡之后，迁移而来的地幔呈地幔柱形式向上侵位，使得西沙—中沙—东沙与南沙地块之间的构造软弱带发生伸展，形成新南海裂谷，该裂谷早期呈现陆内裂谷性质，尚未形成洋壳。

早渐新世，裂谷继续拉张，海相地层开始发育，经历坍陷、海底扩张后形成新南海洋壳。新南海主要呈现出南北向扩张，由NNE－E向的洋中脊和NNW－S向的一系列转换断层构成，具有大西洋型特征。海底磁条带研究表明新南海磁条带年龄为32～16.5百万年，指示新南海的扩张阶段主要介于渐新世—早中新世。伴随新南海的扩张，古南海进一步向南俯冲消减，使早古近纪的拉让群浊积岩向北推覆到南沙地块之上，形成南沙海槽前陆盆地。

晚渐新世，加里曼丹岛发生逆时针旋转，南沙海槽东北段先俯冲结束，从而导致西南巴拉望岛仰冲至原俯冲带之上，为陆壳性质；而西南段则为古南海残留洋壳。同时，印度大陆与欧亚大陆碰撞后进一步楔入，造成印支地块的南东向逃逸挤出，并产生顺时针旋转，先期存在的古缝合带沿构造薄弱部位重新活动，形成大型的红河韧性剪切带，菲律宾岛弧沿逆时针方向继续向北运移到古纬度9.3°Ｎ左右的位置。

中中新世，新南海的南北向扩张开始处于停滞状态，新南海西、北边缘处于快速热沉降状态，中央海盆向大陆架方向沉降作用逐渐减弱，在河流三角洲处形成巨厚沉积。新南海南部的大陆边缘则表现为挤压作用与三角洲沉积作用共同进行，形成诸如巴兰三角洲的大型三角洲盆地．新南海东部菲律宾弧沿ＮＷ走向断裂左行滑动约2000km，大约20百万年时到达南海东部，并与澳大利亚板块碰撞造成区域上的挤压。随后，伴随着印度板块与欧亚大陆碰撞的持续挤压造山，使南海邻区陆内小地块发生了小规模的位移调整以及逃逸，南海南部小地块也经历了旋转漂移的微调，最终形成了现今的边缘海构造格局。据此，新南海初始裂陷阶段为始新世，主要扩张阶段为渐新世—早中新世，主要萎缩阶段为中中新世—现今。

南海地区在新生代经历了古南海的萎缩以及新南海的形成与萎缩两个时空上接踵发生、交叠作用的构造演化过程，形成了具有中央洋壳、大陆坡和大陆架的边缘海构造格局。