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中国台湾海峡地质综述(3)
2022-05-14 | 阅:  转:  |  分享 
  
中国台湾海峡地质综述(3)

胡经国



六、台湾海峡海底地质综述

据报道(20121110),资料显示,台湾海峡海底地质调查研究程度较低。台湾海峡西部直接钻探还未开展,仅其东部直接钻探开展较多。因此,对台湾海峡海底地质的了解主要根据其东部地质资料及地球物理勘探成果综合解释。

㈠、地壳厚度

由于缺乏深地震测深资料,因而主要利用布格重力异常推算地壳厚度。台湾海峡及邻区地壳厚度具有明显特征。

1、海峡地壳属于减薄型地壳

大陆地壳平均厚度为35公里,而台湾海峡地壳厚度仅仅在29公里以下。与相邻的闽、台陆域地壳相比较薄,如台湾中央山脉地壳厚度达35公里,福建大川、漳平一带地壳厚度为34公里左右。

2、自陆向海地壳厚度呈波状起伏

台湾海峡西侧陆地地壳厚度较大,至台湾海峡地壳厚度减小,向东至台湾地壳厚度又增大,台湾东部外海地壳厚度又减小至20公里,形成波状起伏的地壳厚度变化。这显示台湾海峡内具有地幔上隆、地壳减薄,台湾中央山脉地壳加厚,受大洋板块俯冲挤压造山的特征。

3、地壳分区明显

台湾海峡与邻区构成4个地壳分区:海峡减薄型地壳区、东侧台湾岛与西侧福建地壳区、东南台湾西南海域大陆-大洋地壳过渡区(由27公里直减至20公里)。

㈡、地层岩性

根据地球物理勘测、石油勘探研究成果,海区内白垩系-新生界地层都有不同程度的发育。但是,由于台湾海峡东、西部地质工作程度不一致,西部目前仅根据地震反射层划分地层层组,还未直接钻探揭示。现按由老到新的时代顺序介绍如下。

1、白垩系(K)

白垩系已在台湾海峡东部的南北部大部分地区被揭露。其主要为一套海相碎屑岩建造;但是在不同地区其发育程度、厚度和埋深等均有差异。

台湾海峡南部地区的白垩系已在澎湖、台湾浅滩和台西南盆地等处钻孔中钻遇。除了台湾浅滩东缘(CEJ-1井)属于中白垩统以外,其余主要属于下白垩统。澎湖一带白垩系下统发现于通梁1号井(TL-1井)的503.5米以下,由含燧石且受到热液蚀变的长石砂岩、砂岩、粉砂岩和玄武岩等组成。台西南盆地中心位于高雄西南约50公里海区,白垩系以坚硬页岩夹粉砂岩和砂岩为主。

海峡北部地区的白垩系主要发育于东海陆架西南部至基隆外海一带,据地震剖面解释,推测白垩系最厚可达4000米。

2、古新统(E1)

据目前钻井揭示资料,海峡东部仅北部地区发育有古新统地层,主要为一套海相碎屑岩建造。在基隆外海一带,岩性主要由页岩和细砂岩互层组成,夹灰岩和火山碎屑岩,厚度大于858米,不整合于白垩系之上。

海峡西部目前仅根据地震反射层组Tg-T4划分有E1-K地层,广布全区。除了澎北凸起沉积较薄以外,凹陷区沉积均厚达2000米左右。

3、始新统(E2)

海峡东部以北部地区发育较好,南部较差。基隆外海始新统沉积最大厚度约为1000余米。海峡西部除了在澎北凸起缺失此地层以外,坳陷区均广布此地层(T4°-T3°)。

4、渐新统(E3)

海峡东部全区均有发育,以南部地区发育最好。南部地区(台湾浅滩、西南盆地)有钻孔揭示证实存在。例如,台湾浅滩渐新统由一套浅海-次深海相页岩间夹粉砂岩组成。台西南盆地渐新统揭示厚度为53~430米,下部为细到极细粒砂岩,夹薄层灰岩,厚度为65~277米。经勘探测试,砂岩层是一个很好的油气储集层。上部以页岩夹粉砂岩为主,厚度为53~380米。北部地区较差,基隆外海澎佳屿盆地钻遇一套此地层,厚度为329~548米。

5、中新统(N1)

广泛分布。例如,澎湖一带的中新统位于320米深度以下(TL-1井),由海相砂岩、泥岩夹灰岩组成,厚度为185米,不整合在白垩系之上。台西南盆地中新统位于大约1700米深度以下,以海相砂岩、页岩为主,夹灰岩薄层,厚度估计在500米以上,不整合在渐新统或白垩系之上。在致昌构造区(CFC)下部中新统砂岩中已钻获丰富油气。北部地区中新统目前是推侧其存在,但是大都未经证实。

6、上新统-第四系

广泛分布。北部地区为以滨、浅海相为主的碎屑岩沉积。除了澎湖隆起一带含有较多火山岩和火山碎屑岩以外,其余地区均由砂岩、粉砂岩、泥岩以及一些松散的砂砾、砂、粘土等沉积物组成,厚度不一。澎湖隆起一带厚约320米。南部地区最大沉积厚度大于2300米,北部地区沉积厚度大于600米,大致呈由北向南增厚的趋势。

海峡西部以地震反射层T3°-T0划分为Q-E3,分布广泛,差异不明显。

㈢、主要断裂

根据地球物理探测及相邻陆地上断裂构造推测,台湾海峡海区断裂构造以NE、SW向断裂为主,主要断裂延伸长度大,切割深度较深,控制海底地质构造的分布格局。

1、NE向断裂

⑴、长乐-南澳断裂带

该断裂带位于福建省长乐、福清、莆田笏石、惠安、晋江、龙海港尾、漳浦杜浔、东山八尺门、广东省南澳以西,长约400多公里,宽4~12公里,两端入海。该断裂带大体上是平潭-东山变质杂岩带的西界。

该断裂带之东为正异常,其西为负异常。该断裂带以规模宏大的重力梯级带为特征。当布格异常下延5公里时,梯级带分解为数条次一级梯级带。这表明,它是由一系列断裂组成的断裂带。

地震探测资料显示,该断裂带两侧的地壳厚度有明显变化。横切梯级带的重力剖面计算表明,其两侧地壳厚度相差达3公里。

据重力资料推断,沿断裂带有数个隐伏的基性岩体,与地表已出露的组成一条NE向基性岩带。

该断裂带有一组高角度或直立的压剪断裂或剪切带组成,动力变质与蚀变普遍,主要发育于晚侏罗世火山岩和花岗岩之中,形成时间主要在早白垩世初的燕山运动二幕。

⑵、福建滨海断裂

该断裂位于乌丘屿-兄弟屿外50~70米等深线一带。主要特征是:在50米海水等深线以东,不存在福建省沿岸分布的众多岛屿。该断裂带地震活动强烈,曾经发生泉州海外8级地震,南澎岛外7.25级地震,兄弟屿及南澎列岛一带近代小地震活动频繁。

布格重力异常特征:在海峡重力高的背景上,有局部重力异常沿断裂带呈串珠状展布。推测重力高可能反映隐伏的基性岩带存在。

反射地震资料显示,有基性火山岩穿刺,表明该断裂深度较大。同时,在地震测线剖面上,见到倾向东南的断层或断层组,其东南侧发育有断陷盆地。因此推测,该断裂将台湾海峡分为东西两部分,其西部为隆起区,东部为凹陷区。

⑶、嘉义-东沙断裂

该断裂位于台湾西海岸嘉义一带,向西南台湾浅滩及东沙群岛方向延伸。其在重力异常上表现为一连串的升高布格重力异常,异常幅度为15~25毫伽。在磁场上,该断裂西北部为正异常,南部在负磁场背景上分布有一连串的正异常。在沉积厚度上,该带北部新生界厚度为1000米,而南部则急剧增厚至2400米。

2、NW向断裂

与NE向断裂一样,NW向断裂为海区重要的一组断裂。NE向断裂以压剪性断裂为主,而NW向断裂则以张性断裂为主,与NE向断裂共同支配着海区轮廓外形及构造格局。

⑴、宁德-(台湾)三貂角断裂

该断裂走向NW300°~320°。在台湾岛北端富贵角-三貂角呈NW310°平直延伸,地形坡降极陡下跌百余米,延入海中。地震反射剖面和地磁剖面在此通过均反映这里有一组断裂存在。

当该断裂延伸入台湾海峡时,断裂两侧的沉积厚度、时代和重磁场特征均有明显差别。断裂南侧的沉积厚度仅有550米,推测为晚中新世至第四纪的沉积。断裂北侧的沉积厚度突然增厚之3400米,可能为渐新世以来的沉积。断裂最大断距推测约为2600米。

断裂两侧布格异常相差40毫伽。断裂以南的重力异常曲线起伏变化大,磁力异常曲线表现为起伏不平和变化剧烈、跳跃的磁场特征。断裂以北的重磁力曲线变化均较小,比较平静。从上述物探资料分析,该断裂带大致是观音隆起的北界,向西北延伸可和福建陆上的松溪-宁德NW向断裂带相联结,从而构成为台湾海峡的北界。

⑵、南平-福州-海坛岛北侧断裂

福州-南平断裂沿闽江向北西延至建宁附近,长达270公里。断裂西段控制了两侧的沉积建造,东段被晚侏罗世火山岩覆盖。

航磁资料表明,沿断裂出现一长200公里、宽5~10公里的异常带。反映沿裂隙充填有花岗岩体或闪长岩体。

该断裂东伸入海,使海岸线在海坛岛至南日岛之间约50公里的地段突然向东突出30公里。

⑶、沙县-南日岛断裂

以NW320°方向延伸;沿断裂有超基性岩体分布,反映出断裂切割深;其东南端入海使南日岛-海坛岛断块向东突出30公里。

⑷、上杭-诏安断裂

陆上断裂入海后,继续以走向310°方向向SE延伸;海域布格重力异常转折明显,磁异常两侧错开。与福建滨海断裂交汇处曾发生7级以上大地震;而其西南的广东沿海并无7级以上大地震发生。该断裂继续向东南延伸可能与巴士海峡断裂相连。由于南澳以东大地震的发生受台湾海峡断裂控制,受海峡海底应力场统一作用,并参照海峡南部地形轮廓特点,因而认为海峡南界以南澳-(台湾)猫鼻头为界。

⑸、澎湖-七星岩断裂

位于台湾岛西南海域,海底地形呈NW向平直下切,坡降急剧。该断裂与NW向重力梯级带吻合,其东南端延伸至台湾岛以南的七星岩被南北向的重力低带截断。沿NW向至澎湖列岛南端大屿、花屿出现玄武岩;继续往NW推测与陆域永安-晋江断裂相连。

3、其它方向断裂

⑴、连江-澎湖断裂

为近南北向断裂,北起寿宁,经连江入海斜切台湾海峡,向南延伸至台西南盆地。南日岛以北布格异常以NEE向的梯级斜列展布。此断裂带大致控制海峡西部凹陷的分布;南段的乌丘屿-澎湖东侧为乌丘屿凹陷(或称晋江凹陷、南日岛盆地),西侧为厦澎凹陷(或称九龙江凹陷、澎湖盆地)。

⑵、九龙江口断裂2021年12月7日编写于重庆

2021年12月10日修改于重庆







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