先存俯冲陆缘背景下南海北部陆缘断陷特征及成因

庞雄，郑金云，梅廉夫，柳保军，张忠涛，吴哲，冯轩

（1.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳 518054；2.中海石油深海开发有限公司，广东深圳 518054；3.中国地质大学（武汉）构造与油气资源教育部重点实验室，武汉 430074）

0 引言

近30余年来，对北大西洋伊比利亚—纽芬兰贫岩浆型伸展陆缘的钻探和折射/反射地震资料等的综合研究极大地推动了人们对被动大陆边缘岩石圈伸展破裂的认识，提出了新的陆缘伸展破裂模式，强调被动陆缘岩石圈经历了早期上地壳破裂的均一伸展，中后期伸展的应变集中和向洋迁移，岩石圈脆韧性伸展拆离薄化，蛇纹石化地幔橄榄岩出露和最终岩石圈破裂分离，新生洋盆形成的过程[1-2]，并由此形成了陆缘断陷盆地结构具有自陆向洋平面上分带、时间上分阶段的时空演化分布特点。伸展早期的断陷盆地表现为众多以上地壳脆性破裂、高角度断裂控制的窄条裂谷型断陷[3]，伸展中后期在地壳岩石圈超伸展区的颈缩带和远端带内形成具有大沉降量和大水平断距的宽深断陷。这一陆缘岩石圈伸展破裂和陆缘盆地形成演化模式也被引入到南海北部陆缘伸展破裂过程的研究，促进了学术界和产业界对南海陆缘深水盆地结构构造和成盆机制认识的提高[4-7]。

近年来，随着勘探的深入，大量深水钻井的实施，特别是高精度三维大连片地震资料的处理和解释，珠江口盆地中有别于伊比利亚—纽芬兰贫岩浆型伸展陆缘地壳岩石圈结构构造和盆地结构的特征被大量揭示。初步分析发现，反映地壳明显伸展薄化的拆离断层并非仅发育延伸到莫霍面的一种类型，上地壳、中地壳、壳幔等层次均可见规模不等的拆离断层，显示出多层次发育的特征。尽管受北大西洋贫岩浆型陆缘模式的影响，在珠江口盆地的断陷结构分析中没有考虑岩浆参与的作用，但在盆地断陷地层的钻井资料中，已经钻遇了大量的岩浆岩[8]。通过井震对比，在高精度的三维地震剖面上，岩盖、岩床、火山机构等各种产状的岩浆侵入体和喷发岩被揭示出来。另外，中生代陆缘俯冲形成的先存构造带、不同岩性和大量断裂，使得新生代珠江口盆地的基底结构强度变得十分复杂。大量证据表明，岩浆活动和先存断裂[9]等也参与了地壳岩石圈的伸展破裂过程，强烈改造了断陷盆地的结构，导致盆地结构样式多样化和盆地构造复杂化，与发育在稳定克拉通背景上的北大西洋伊比利亚—纽芬兰贫岩浆型伸展陆缘存在差异。

为此，本文尝试综合现有地震、钻井资料和最新认识，通过解析部分珠江口盆地断陷结构特征，探讨岩浆作用和先存构造参与下伸展陆缘断陷结构多样化的形成机制。本文对伸展断陷结构改造特征的分析着重于岩浆作用，并在Ye等[9-10]研究基础上对先存断裂的作用特征进行分析，有关陆缘伸展断陷的结构机制探讨，则把岩浆作用和先存构造一并综合考虑。

1 南海北部陆缘地壳伸展薄化及凹陷结构特征

珠江口盆地为位于南海北部的新生代陆缘断陷含油气盆地（见图 1、图 2），盆地由北向南发育在向海盆方向逐渐薄化的陆缘地壳岩石圈之上，盆地具有下部陆相断陷（古新统神狐组，始新统文昌组和恩平组）及上部海相坳陷（渐新统珠海组，中新统珠江组、韩江组、粤海组、上新统万山组及第四系全新统）的沉积充填构架特征。珠一坳陷为位于南海北部陆缘地壳伸展程度较小的近端带，由恩平凹陷、西江凹陷、惠州凹陷、陆丰凹陷和韩江凹陷组成，隶属于珠二坳陷的白云凹陷位于陆缘地壳强烈伸展薄化的颈缩带，为盆地面积最大、沉积地层最厚的巨型凹陷，荔湾凹陷位于地壳超伸展的远端带。这些凹陷据控洼断裂又可细分为若干个洼陷。受控于陆缘地壳薄化程度的构造演化，古新世和始新世为伸展期的断陷结构和陆相沉积环境，渐新世以来，白云凹陷以及珠四坳陷带逐渐演化为陆坡深水沉积环境[4-5,11]。与北大西洋伊比利亚—纽芬兰贫岩浆型伸展陆缘形成的断陷结构有序分布特征[1-3]不同，南海北部陆缘珠江口盆地断陷结构具有多样化特征。

图1 南海北部陆缘珠江口盆地断陷分布及断陷期岩浆分布图

图2 南海北部陆缘珠江口盆地地层柱状图

1.1 超伸展区白云—荔湾凹陷的结构特征

处于地壳超伸展区的白云—荔湾凹陷具有与北大西洋贫岩浆型陆缘地壳强烈伸展颈缩带和远端带不同的地壳厚度和断陷结构。白云主洼结晶地壳厚度仅约6 km，发育断至莫霍面附近的壳-幔拆离断裂系（见图3）。断裂水平位移量达40 km，断层上盘明显旋转翘倾，沉积了巨厚的断陷期地层，去压实恢复的断陷期总沉降量达到12 km。因此，白云主洼为壳幔拆离断层控制的、具有复合结构的宽深断陷[4,12]，自下而上由脆性张裂高角度断裂控制的半地堑-壳幔脆韧性拆离断裂控制的断坳-下地壳韧性薄化沉降的坳陷多层结构叠合而成。而白云凹陷东部地壳结构和盆地特征则不同，这个地区地壳厚约16 km，发育上地壳拆离断陷[11]，断陷的落差较白云主洼小，但是断陷的宽度几乎与主洼一样，表明伸展薄化程度也较大，主断面结构表现为坡坪式，沉降和沉积中心发生了自南向北的迁移，沉积充填的厚度较主洼小。在白云凹陷的西南断阶带，断层系在上地壳3～5 km就产生低角度化[12]，即上地壳、而不是莫霍面发生的拆离断层作用。白云西洼地壳厚12 km，伸展早期高角度断层控制的半地堑地层充填厚度较大，后期具有以中地壳为拆离面的壳间拆离断层的特征，但是地壳伸展薄化量较小。荔湾凹陷位于白云凹陷的南部，现今地壳厚约 11 km，盆地的基底面大部分区域可能为兼具伸展拆离、岩浆作用和重力滑动等成因的断面。

1.2 近端带的珠一坳陷结构特征

按照北大西洋伊比利亚—纽芬兰贫岩浆型伸展陆缘模式，位于地壳伸展程度较弱的近端带理当主要发育受脆性高角度断裂控制的窄条状半地堑，但近年来的勘探实践却在位于南海北部陆缘地壳近端带的珠江口盆地珠一坳陷发现了多个受低角度拆离断层控制的断陷。研究表明，这些拆离断裂通常受先存断裂或岩浆活动的改造，拆离面位于埋深较浅的上地壳，形成了长宽比小的拆离断陷。

部分洼陷已钻遇了断陷期发育的岩浆岩，如陆丰13洼、陆丰22洼、西江主洼、阳江东洼、惠州10洼、西江23洼、恩平凹陷和海丰33洼等，这些洼陷结构均受到上地壳拆离断裂的作用，表明洼陷深部地壳强度受到了岩浆上涌的影响。

Ye等通过三维地震分析，指出在珠江口盆地部分断裂明显是在中生代先存断裂的基础上活化发育，并控制了断陷结构的演化[9-10]。例如，恩平凹陷的控洼断裂为一条低角度正断层，这些断裂向下进入基底与中生代逆冲断层相连。显然，先存断裂作为相对软弱面易于在后期的伸展应力场中活化，成为伸展断层。

2 岩浆活动对陆缘断陷结构的改造

迄今为止，盆地内钻井揭示在断陷期有多期火山活动，其中最为集中的时间段是距今41～43 Ma，对应于始新统文昌组上、下段分界面。在岩性上，断陷内的岩浆岩以拉斑玄武质的基性岩浆喷发为主，部分为英安质、安山质火山岩，属于钙碱性岩系[8,13-14]。基于地震相的解释和分析，发现在深水区白云凹陷和荔湾凹陷发育始新统文昌组上段到恩平组沉积时期的火山岩地震相，前人的研究也发现，荔湾凹陷的恩平组沉积晚期到珠海组沉积早期普遍发育岩浆活动[12,15]，多口探井岩心薄片观测可见凝灰质和火山碎屑组分。

2.1 珠一坳陷的岩浆改造作用

图4的地震剖面位于西江36洼南侧到东沙隆起北缘。详细的井震标定和地震剖面追踪解释表明，剖面右侧为中生代的残留断陷（橙黄色区），左侧为新生代断陷。神狐组及文昌组下段沉积时期（Tg—T83），新生代断陷的控洼断层为F2，图4中的“A”点位置发生岩浆侵入导致的地层凸起，在T83界面上，凸起的两侧地层上超，表明岩浆作用发生在文昌组下段沉积之后。断陷基底有许多波状上凸反射，部分进入断陷，意味着强烈的岩浆侵入。研究认为，正是岩浆的侵入导致包括F2断层在内的早期断陷和中生代断陷发生了抬升、翘倾和剥蚀，并使得控洼断层由文昌组下段沉积时期的 F2迁移转换到文昌组上段沉积时期的 F1。F1和F2延伸到基底内仍可能属于同一条断层（见图4中的点线）。

图4 西江36洼南侧到东沙隆起北缘的地震剖面（剖面位置见图1b）

图5是过陆丰13洼的地震剖面，显示出岩浆活动对早期断陷的强烈改造作用。探井 F14位于断陷缓坡的凸起之上，在接近于文昌组下段的上部T84位置钻遇了玄武岩，表明岩浆作用发生于文昌组下段沉积的晚期。在地震剖面上，这套玄武岩与基底上凸的反射相连，上凸反射波组可向下延伸过盆地边界断层（左侧的第 1条粗线断层）到剖面底部。因此，推断这套基底中的波状反射为文昌组上、下段沉积过渡时期侵入到地壳中的岩浆岩。地震剖面上清楚地显示侵入体从断层的中部穿过，断层中段被抬升弯曲，整体形成座椅状断层形态，岩浆侵入扰动比较弱的断层上段和下段产状较陡，倾角基本一致，表明该边界断层早期应该是高角度板式断层。断陷的缓坡一侧异常扭曲、翘倾、抬升和剥蚀。上述特征表明，在断陷早期（Tg—T84，文昌组下段的中下部沉积期）板状高角度正断层控制的半地堑断陷沉积之后，基岩地壳受到了岩浆侵入作用，一方面导致了断陷的旋转掀斜，边界断层产状变缓，断陷缓坡变形翘倾剥蚀，另一方面岩浆作用导致的高温使得地壳变得韧性化，沿着变缓的边界断层产生了伸展拆离，进一步强化了上盘的旋转掀斜。据陆丰13洼多口探井揭示，岩浆作用后的洼陷发生了快速沉降和盆地边界范围向外的扩展，形成了分布广泛、最厚达200 m（已钻遇厚度）的中深湖相烃源岩沉积[16-17]。

图5 陆丰13洼结构剖面（剖面位置见图1b）

因此，陆丰13洼的伸展经历了早期地壳脆性破裂，形成由高角度断裂控制的半地堑，中晚期发生岩浆作用，地壳强度弱化，产生了上地壳脆韧性形变的拆离作用。不难理解，一旦出现岩浆作用，地壳强度就会改变，同等伸展强度下，会产生局部快速、明显的伸展拆离作用，拆离断层的上盘产生迅速的旋转翘倾，在洼陷内快速沉降形成相对宽和深的欠补偿沉积空间，从而形成了中深湖沉积环境。

图6为陆丰22洼的地震剖面，该洼陷也是一个受岩浆作用改造的典型上地壳拆离断陷。控洼断层倾角在上地壳很浅部位就变缓，断陷长轴约 35 km，残留宽度约15 km，断陷地层厚度约3 500 m，断层的水平位移量达到8 km。洼陷东西两侧的隆起上钻遇了42.7 Ma和41.4 Ma（U-Pb年龄）的火山岩（灰白色凝灰岩）。洼陷内探井的底部钻遇了100 m厚的文昌组沉积期玄武岩，地震表现为高阻抗强振幅反射。根据钻井揭示的玄武岩强反射地震相（紫色区），断陷内 T85—T83地层间共见到两期火山作用。基底内可见上凸型波状反射，结合钻井钻遇的玄武岩，判断这些反射是岩浆上涌侵入的岩浆岩体。断陷期地层的充填可依据结构分为 3段，下段为文昌组下段的下部（Tg—T85），箕状半地堑沉积充填（早期应属于典型的高角度断层控制，见下述），顶面见削蚀；中段为文昌组下段的上部（T85—T83），控洼断层明显低角度化，并且右侧缓坡发生强烈翘倾抬升剥蚀，有明显的角度不整合，靠断层的左侧翘倾下沉，沉积增厚，沉降中心偏离断层底端，靠近洼陷中部，表明洼陷存在拆离面以下的地壳薄化贡献的沉降作用，是发生了拆离作用的典型充填特征，两期火山岩地震相均落在中段地层内；上段为文昌组上段—恩平组（T83—T70），地层充填更具有“坳陷”的特征，是地壳主要发生以韧性伸展薄化而沉降的表现。综合分析认为，早期（T85界面形成以前）上地壳仍表现为脆性伸展破裂特征，伸展作用导致了高角度断裂作用，形成箕状断陷；中期岩浆作用，上地壳强度降低产生韧性伸展，高角度断层演化为低角度的拆离断裂，发育了又断又拗的拆离断陷（T85—T83），拆离作用使上盘产生旋转翘倾，特别是侵位到地层的两期岩浆均对应了上盘的快速翘倾。F22井揭示在井底玄武岩之上，沉积了数百米厚度的中深湖相优质烃源岩，表明岩浆活动加速了伸展拆离作用，并导致了洼陷快速沉降，发育了较长时期的欠补偿湖盆沉积。后期（T83界面形成之后）沉降使洼陷深陷的作用更明显，且右侧翘倾剥蚀仍然持续，表明岩浆持续侵入作用使得断层下盘伸展薄化过程仍然继续。

图6 陆丰22洼结构剖面（剖面位置见图1b）

图7为惠州10洼的倾向剖面，该洼陷的典型特征是主边界断层向深部延伸变缓总体呈铲式，洼陷的缓坡强烈翘倾抬升，缓坡一系列同向小断层也呈铲式形态，但是被右侧的两条较陡的断层切割。结合基底内部普遍的波状上凸反射显示的岩盖和沉积层内强反射层显示的岩床，认为这种偏离典型半地堑结构的断陷样式是由于岩浆作用的改造所致。地震剖面解释显示，岩浆作用出现在早期半地堑缓坡一侧约一半的范围内，由此导致洼陷结构和地层强烈翘倾抬升，靠近主控断层的一侧相应地产生强烈翘倾沉降，在T83—T72界面间沉积充填了厚达2 500 m的地层，期间见2—3期高阻抗地震反射，可能反映火山喷发的熔岩流进入地层。岩浆作用期间，翘倾沉降的断陷宽度比原来半地堑的宽度小了很多。尽管岩浆作用导致了断裂和洼陷结构样式的改变，但水平伸展量不大，相应地，洼陷内也未见坳陷式的地层充填结构特征。T72界面形成之后没有发生明显的沉降和抬升，表明岩浆活动在T72界面形成之后已经停止，没有出现如陆丰22洼一样代表深部韧性伸展的坳陷沉降期。岩浆作用前的文昌组下段（Tg—T83）沉积期为典型的半地堑结构，后来在文昌组上段到恩平组下段沉积时期（T83—T72），断陷的缓坡一侧发生岩浆的持续活动，洼陷结构明显受到改造。

图7 惠州10洼的结构剖面（剖面位置见图1b）

2.2 白云—荔湾凹陷的岩浆改造作用

白云主洼的控洼断裂为几乎断穿地壳抵达莫霍面的壳幔拆离系，深大拆离作用控制了宽深断陷的发育，洼陷结构受到岩浆作用的改造不明显[4]（见图 3）。然而，白云主洼东西两翼拆离断层的拆离面发育层次变浅，属于上地壳的拆离断裂。白云凹陷东部地壳厚约16 km，断层几何结构表现为坡坪式，钻井揭示了文昌组上段—恩平组内含凝灰质和火山碎屑岩，加上基底内普遍的的波状反射和强反射轴等成为裂陷期岩浆活动的主要证据。地震剖面显示，白云东洼仍然存在延伸至地壳深部的陡直断面（见图8中的点线），T83界面以下的文昌组下段具有受控于高角度断层控制的半地堑结构特征，表明伸展早期的文昌组下段（Tg—T83）沉积期，上地壳以脆性破裂为主，形成高角度断层控制的半地堑。地震剖面上可识别出两期断面低角度化过程，表现为控洼断层在地壳内的断面从“1”的轨迹，迁移到低角度化的“2”和“3”，上盘地层也逐渐相应地翘倾抬升，发生两期剥蚀的角度不整合作用（T83和 T70界面）（见图 8），反映了 T83界面形成之后两期岩浆活动使地壳表现出韧性化，高角度的控洼断层演变为低角度的拆离断层。对比图8中的两个小断陷A和B，断陷A中缺失了断陷B中的珠海组（红色箭头内），且断陷A的文昌组—恩平组被强烈抬升剥蚀，相对于断陷B，地层被抬升了不少。在F1断层两侧，T70界面以下的地层厚度几乎一致，表明F1断层是后期才活动的，且珠海组（T70—T60）被强烈牵拉近直立，说明断层右侧的抬升作用是在珠海组沉积时期完成的，抬升动力应该是深部的岩浆作用，相对于断陷 A的抬升，断陷B表现为沉降，珠海组的沉积充填具有拗陷的特征，是岩浆作用下地壳局部韧性薄化的表现。因此，该地区共可识别出 3期岩浆活动：T83界面形成时期、T70界面形成时期和珠海组下段沉积时期。前面的两期与断面轨迹和T83、T70翘倾不整合对应，后一期主要是断层下盘的整体抬升，使得断陷A及以南均缺失了珠海组大部分地层。

图8 白云凹陷东部洼陷结构剖面之一（剖面位置见图1b）

岩浆活动时间可通过地层的充填结构演化来确定。如图 9所示，T83为区域角度不整合面，设想把T83拉平近似理解为当时的地层表面。不难看出，T83界面以前，流花29低凸起仍未形成，T83界面之后岩浆侵入，荔湾 3洼的控洼断层由高角度断层转变为低角度拆离断层，上盘发生强烈旋转翘倾，T83到 T60间的地层，向流花29低凸起层层上超，T60界面之后的地层为披覆沉积。这种结构演化特征表明，流花29低凸起形成于T83到T60沉积时期，结合图8的分析，可以推断，深部地壳的岩浆上涌也是T83到T60沉积时期。H29井在井深2 755～2 810 m和3 200～3 240 m的火山岩获得了锆石的最小年龄记录分别为（38.8±0.5）Ma和（43.3±0.7）Ma，与 T80和 T83的界面时代一致。因此，结合L4井T83界面地层翘倾不整合所代表的，有岩浆上涌导致的拆离作用，白云凹陷东部断陷期岩浆活动发生在距今43 Ma之后。

图9 白云凹陷东部洼陷结构剖面之二（剖面位置见图1b）

在白云凹陷西南断阶带，主要边界断裂在上地壳的深度范围内表现为高角度线性的断面反射，部分断层在上地壳层次出现低角度拆离作用可能也与岩浆侵入密切相关，钻井已经揭示了断陷期的岩浆作用[18]。

最近，白云凹陷南侧到荔湾凹陷地壳深部的岩浆作用已经有比较详细的研究[12,15,19-21]。这个区域现今地壳厚约11 km，已在基岩和地层的地震反射中识别出大量的岩浆体，主要发育在裂陷的中晚期超伸展阶段和破裂阶段，以岩席、岩盖和底侵体产出。荔湾凹陷的基底面不是陆缘开裂之前的不整合界面，其大部分区域可能兼具伸展拆离和重力滑动等成因的断面[22-23]。大量岩浆侵入的高热作用加剧了地壳韧性伸展和形变，韧性流变更强，韧性层埋深更浅，早期脆性断陷规模很小，主要是岩浆拱张与岩浆侵入体之间的“迷你盆地”（Mini Basin）柔性变形结构。根据“迷你盆地”的充填结构分析，岩浆作用形成的拱张出现在裂陷晚期到裂后珠海组沉积的早期（见图1b），表明裂后仍有岩浆活动。

由此可见，白云凹陷—荔湾凹陷内的不同区域，初始地壳结构应该存在明显的差异，伸展期岩浆的参与程度也不同，岩浆作用深度参与了白云凹陷东部及荔湾凹陷的伸展，导致拆离断裂的拆离面深浅程度、上盘断块旋转和水平伸展位移量，以及断陷的结构演化样式等都显示不同的特征。

3 先存构造对陆缘断陷结构的控制作用

不同于典型的大西洋被动陆缘，新生代的南海北部陆缘是在中生代俯冲陆缘背景上发育起来的。Zhou等[24]依据地球物理资料和区域地质分析，提出南海北部珠江口盆地位于晚中生代古太平洋向欧亚板块俯冲陆缘构造带上。Xu等[20]依据珠江口盆地钻遇的花岗岩类锆石U-Pb定年及地球化学构造环境判别，在南海北部潮汕坳陷北侧的东沙隆起到番禺低隆起一带，识别出了近北东向的晚侏罗世—早白垩世岩浆弧，结合MZ-1井的晚侏罗世放射虫硅质岩沉积具有弧前环境特征，提出南海北部晚侏罗世—早白垩世处于古太平洋板块俯冲的构造带上。Ye等利用丰富的地震和钻井资料，在珠江口盆地基底、晚侏罗世至早白垩世（161.6～101.7 Ma）形成的、与陆缘弧相关的花岗岩地壳上，识别了晚白垩世挤压-拉张-挤压构造断裂系[10]。

不难理解，南海北部的先存俯冲陆缘岩石圈厚度、岩性、流变性、断裂分布等的复杂性，必然导致岩石圈强度的差异，进而使得陆缘伸展断陷结构构造复杂化。首先，新生代珠江口盆地北东向的坳陷带和隆起带分带格局，与中生代俯冲带的走向一致[25]，表明了俯冲构造带对伸展张裂带的控制。其次，复杂的中生代先存断裂直接控制和影响了新生代断裂和断陷结构的发育。关于这一部分已经有较多的研究，例如，Ye等研究认为，恩平凹陷和惠州26洼等的控洼断裂的发育与中生代逆冲断层活化有关[9]。显然，先存断裂作为相对软弱面易于在后期的伸展应力场中被利用，成为伸展断层。进一步的研究，作者团队已发现多个洼陷（如恩平凹陷、西江主洼、西江36洼、惠州26洼、陆丰15洼和白云西南断阶区等）的控洼断裂与先存中生代断裂的活化有关。

总体看，珠江口盆地中断陷，其控洼断裂有高角度断裂、先存断裂活化和岩浆改造的上地壳拆离断裂、壳间拆离断裂、壳幔拆离断裂等多种类型（见图10），这些类型中又以南海北部普遍见到的先存构造和岩浆作用发育的上地壳拆离断裂彰显了珠江口盆地断陷结构的特殊性，并且，这些先存断裂和岩浆作用在断陷结构中所出现和发育的部位、强度、先后等的不同，也将使得断陷结构和演化也将具有多种样式。因此，断陷盆地结构样式的多样性和演化过程的复杂性和相互间的差异性是珠江口盆地断陷结构和沉积充填的重要特点。

图10 考虑地壳脆韧性形变的伸展断陷结构基本类型

4 南海北部陆缘断陷结构多样性的形成机制

为了更好地探讨南海北部陆缘伸展断陷结构多样性的形成机制，有必要首先了解大西洋陆缘的断陷结构类型和形成机制。大西洋两岸的伸展陆缘产生于稳定的超级大陆克拉通内部，发育富岩浆型和贫岩浆型两类大陆边缘。①富岩浆型伸展的岩石圈因岩浆作用迅速出现而快速熔断，岩浆作用是主要机制，形成以向海倾斜的火山岩充填（SDR）为特色的陆缘，岩浆型陆缘的伸展时间短促，大陆与大洋分界清晰，洋陆过渡带相对狭窄。②以伊比利亚为典型的贫岩浆型陆缘，先存的克拉通地壳岩石圈具有层状流变结构的一致性；因此，表现为岩石圈逐步伸展拆离薄化直至尖灭的楔形大陆边缘，拆离断层作用是地壳岩石圈薄化的主要机制，贫岩浆型伸展陆缘为超慢速伸展，伸展时间长，洋陆过渡带相对宽广，大陆与大洋分界不清[2,26-27]。贫岩浆型伸展陆缘岩石圈强度具有层状脆韧性化特征，使之在经历均一伸展，应变集中迁移的伸展拆离过程中，自陆向海形成近端带到超伸展带序列变化的陆缘伸展结构。近端带发育以高角度断裂控制的断陷，断陷早期沉降活动强烈，可发育欠补偿的深湖相沉积；晚期，应变集中迁移到了超伸展区，近端带区活动减弱，仅发育河流-浅湖相沉积，超伸展区的颈缩带和远端带的断裂经历了早期高角度断裂后，应变集中，产生壳幔和壳间拆离薄化（见图 10d、图10e），发育大型的拆离断陷，早期的断陷为高角度断裂控制的断陷，后期为壳幔和壳间低角度断裂控制的大型拆离断陷，具有又断又拗的结构形态特征。由于应变集中迁移的结果，超伸展区后期与近端带构造应变减弱相反，这些地区裂陷后期应变集中，使之沉降作用增强，发育深陷的拆离断陷，具有形成大型深湖盆的条件[28]。因此，均一伸展，应变集中迁移，拆离薄化，岩石圈尖灭，最终洋盆扩张，在陆缘区形成序列化的（分带性、时序性和迁移性）断陷结构特征，是伸展拆离薄化为机制的陆缘发育演化过程和结构特征。

总体上，南海北部陆缘地壳岩石圈结构构造也具有一般被动大陆边缘向海薄化尖灭，构造变形和盆地发育由陆向海迁移变形的总趋势。但是，本文的研究揭示出在这一总体发育演化规律背景上出现了陆缘构造和盆地结构的多样性和发育演进过程。例如，在地壳伸展较弱的近端带，珠一坳陷，发育了较多受岩浆活动改造和或先存断裂控制的上地壳拆离断陷，而大西洋贫岩浆型陆缘的近端带仅发育由高角度断裂控制的断陷。在上地壳超伸展区的白云凹陷也发育了上地壳的拆离断陷，大西洋贫岩浆型陆缘的的超伸展区主要是壳幔和壳间拆离断裂控制的断陷。笔者认为主要受控于先存俯冲陆缘大背景，这是与发育在超级大陆克拉通内部的大西洋伸展陆缘所不同的根本原因。

南海北部新生代伸展破裂在克拉通边缘，中生代属于俯冲陆缘背景。晚中生代南海北部北东—南西向分布的西太平洋俯冲带控制了新生代珠江口盆地隆拗结构呈北东向分布的构造格局[24]，俯冲陆缘的沟-弧-盆构造带的拼合地壳和先存断裂作为构造脆韧性转换面，岩石圈岩性、结构、厚度、性质、热状态等具有非均质和流变性差异的特性，将不同程度地影响、改造新生代伸展应变的构造样式和洼陷结构形态；另外，特别重要的是中、新生代陆缘板块的俯冲作用导致地幔变得富含流体和再循环物质[19]，新生代岩石圈伸展作用减压熔融，导致岩浆沿裂隙或薄弱带上涌，形成了地壳内弥散式分布的岩浆岩，地壳强度在不同深度出现局部异化，加速了伸展薄化的差异性。阙晓铭等研究了位于白云凹陷西南部的BY7井断陷期恩平组沉积晚期距今35.5 Ma玄武安山熔岩的成因，认为火山岩是有陆壳成分混染的富集地幔源区熔融产物，与前新生代俯冲板片的岩石圈拆沉作用有关，深部地幔上涌作用在南海张裂过程中可能扮演重要作用[18]。如前所述，珠江口盆地普遍钻遇的断陷期岩浆岩、地震资料显示的大量岩浆岩反射（见图1b）均表明，南海的岩浆活动较活跃，特别是陆缘断陷盆地伸展的中后期及裂后热沉降期间。

岩浆作用能够催化岩石圈快速拆离薄化，甚至快速熔断，也必然会改变地壳的结构变形样式，出现不同深度和层系的拆离结构（见图10），从而改造断陷结构和沉积充填样式。正如汪品先等所指出的那样“长期以来，被动古陆边缘盆地的成因历来以大西洋模式为标准，南海北部陆缘的地质构造演化特征表明，认识南海北部断陷盆地应该摆脱大西洋模式，要有自己的视角”[26]。发育在典型克拉通内部的陆内断陷，由于较强的层状地壳强度，断陷主要受控于高角度断裂（见图 10a）；形成于克拉通内部裂解的大西洋陆缘断陷，由于陆缘强烈伸展，发育壳间拆离断陷和壳幔拆离断陷（见图 10d、图 10e）；总体上，处于俯冲陆缘背景的南海北部陆缘，可识别出 5种断陷结构类型：受控于高角度断裂的典型高角度断陷（见图 10a）、先存断裂活化的上地壳拆离断陷（见图 10b）、岩浆改造的上地壳拆离断裂（见图 10c）、壳间拆离断陷（见图10d）、壳幔拆离断陷（见图 10e）。珠江口盆地以普遍发育先存断裂和岩浆作用控制的壳上拆离断陷为鲜明特征，并区别于大西洋陆缘断陷；然而，由于先存断裂和岩浆作用在断陷结构中所出现和发育的部位、强度、先后等的不同，使得具体的断陷结构和演化及沉积充填具有多种表现样式，有待深入研究后加以明晰。

从本文的研究结果来看，南海北部陆缘和盆地结构构造远比之前的认识更复杂，既不同于主要由脆性破裂高角度断裂控制的板内典型断陷盆地，也不同于克拉通背景下发育的大西洋陆缘断陷盆地；因此，陆缘断陷盆地的石油地质勘探研究需要深入研究陆缘岩石圈结构演化的控盆机理，深入分析先存构造和岩浆作用对陆缘伸展断陷结构特征的影响；只有如此，才能正确认识洼陷的结构及演化、沉积充填和成烃成藏，避免盲目类比和套用。

5 结论

南海北部陆缘发育壳幔拆离、壳间拆离和上地壳内拆离 3种不同构造层次的拆离断裂，其中的上地壳拆离主要是受岩浆作用和先存构造的控制，不同类型的伸展拆离控制了多样性的断陷结构，总体上共识别出5种断陷结构类型。

位于近端带的珠一坳陷发育多个受上地壳低角度拆离断层控制的断陷，这些拆离断裂的形成通常受岩浆侵位和（或）先存断裂的影响，拆离面位于埋深较浅的上地壳。位于超伸展区的白云—荔湾凹陷表现出差异的洼陷结构特征，岩浆作用较弱的白云主洼为宽深断陷，受控于壳幔拆离系；而白云凹陷东部和西南断阶带在文昌组下段（T83）沉积之后发生广泛的岩浆作用，地壳韧性伸展变形，发育位于上地壳的拆离断裂，断陷的深度较白云主洼浅。拆离面的深度决定了断陷的深度，韧性伸展程度决定了断陷的宽度。

拆离断陷具有不同于板式断层控制的断陷结构和沉积充填特征。板式断层控制的断陷通常为窄条状的裂谷型，拆离断陷则为长宽比小的椭圆形态，上盘旋转翘倾是显著特征。拆离断裂上盘翘倾旋转导致轴向物源供给减少，而缓坡物源供给增加，发育大型三角洲沉积，断陷内下沉区发育湖相沉积。受岩浆作用控制的拆离断裂会导致快速拆离和上盘旋转，发育深陷的欠补偿深湖沉积环境。

发育在超级大陆稳定克拉通背景之上的大西洋型伸展陆缘，其岩石圈的强度具有层状化结构特征，发育于其上的陆缘断陷结构由陆向洋随着伸展作用和岩石圈薄化程度的增强会发生有序变化。中生代主动陆缘背景决定了南海北部新生代陆缘断陷结构的复杂性和多样化，先存构造和岩浆作用破坏了地壳结构强度的一致性，对南海北部陆缘珠江口盆地各洼陷结构具有强烈的控制和影响，由此导致了盆地结构和构造的特殊性和多样化。

致谢：本文在问题的讨论和成稿过程中得到了中国地质大学（武汉）任建业教授的有益指导和帮助，特表感谢！