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南海陆缘盆地蕴含丰富的自然资源,尤其是具有丰富的油气资源。南海北部已经被我国油气勘探开发多年,但是南部陆缘勘探开发程度极低,尽管国外油气公司在婆罗洲近滨及越南近滨已开展了一定程度的勘探,已证实具有良好的油气远景,但深水区油气勘探较少,同样其研究程度十分薄弱。南海南部陆缘位于华南地块与巽他地块的结合部,中新世以来,经历了多个微地块从俯冲到碰撞的动力过程,导致南海扩张终结以及古南海从西向东剪刀式闭合消亡。南海南部陆缘具有完整的、连续的、新生界沉积充填记录,特别是中中新世(16Ma)以来较厚的沉积记录,这一特点为南海后扩张期多幕碰撞过程的沉积响应研究提供了最佳场所。此外,与南海后扩张期对应的沉积层是南海南部深水油气勘探重要的目的层系,已被证实具有丰富的油气资源潜力,可望成为我国“化石能源”新的增长点。因此,加强我国南海南部中新世以来的沉积充填的研究,不仅可以为古南海俯冲及南海扩张历史提供沉积学的佐证,而且对于我国长远能源供给和捍卫领海资源研究具有巨大的经济和战略意义。本文以构造-地层学、层序地层学、构造地质学等理论为指导,通过对我国已有地震剖面资料及收集的海外钻井和地震资料,结合沉积及沉降史模拟计算,系统揭示南海南部陆缘沉积体系空间配置特征,查明了南部陆缘不同构造区带沉积响应差异,进而阐明了南部陆缘沉积充填演化与多幕碰撞过程的成因联系。取得了如下主要认识:1、基于南部陆缘多幕构造作用,构建了南部陆缘构造层序对比框架,提出了南部陆缘盆地层序地层格架样式:沙捞越运动、沙巴运动及巴拉望运动是南海南部新生界3个最为重要的构造事件,南部陆缘从西向东这些构造事件呈现出不同的构造样式及界面属性差异,基于以上关键构造变革界面识别,构建了南部陆缘构造层序对比框架,并与区域板块构造运动重组事件进行对比,建立南部陆缘盆地的构造-沉积格架。2、定量揭示了南部陆缘从西到东、从陆架到陆坡及深海的沉积及沉降速率差异:结合构造背景,选择3条代表性的典型剖面进行沉降史模拟,针对重点层段进行精细解释,找出其各时期的沉降中心。结果显示在早中新世-中中新世-晚中新世时期,曾母盆地-文莱沙巴盆地-巴拉望盆地依次出现了沉降中心,这与古南海俯冲碰撞南部陆缘的过程一致,表明碰撞之后的南部婆罗洲沉积物的大规模供给,并且在南沙海槽的不同构造区段显示出大陆斜坡楔状体相当连续的沉降,表明在很长一段时间内存在多阶段裂谷作用。而在巴拉望一带的晚中新世不整合附近的沉降变化不仅受到了双重俯冲的洋壳影响,同时也受到了全球海平面变化的作用。3、查明了南部陆缘新生代沉积体系空间配置特征:在始新世-早中新世以来,南部盆地整体处于深海-半深海的沉积环境之中,早中新世之后逐渐变为滨浅海沉积环境。深海-半深海环境下主要沉积泥岩、页岩及半深海灰岩沉积,在滨浅海环境中主要有砂岩及粉砂岩沉积,部分构造高地有大范围的碳酸盐岩沉积。特别的是,婆罗洲与南沙地块之间在中新世发育大规模的陆架及陆架边缘三角洲沉积,部分距离物源较近的陡坡带发育深水扇及斜坡扇沉积,巴拉望一带则完成了从半深海沉积到碳酸盐岩沉积的转变。上新世至今,大部分的南部盆地都属于浅海砂泥相沉积。4、总结了南部陆缘大型三角洲体系以及碳酸盐岩台地发育演化特征:结合钻井、地震及野外露头等资料的分析,绘制拉让河三角洲、巴拉姆三角洲平面分布,绘制了古新世以来碳酸盐岩台地平面分布,总结了南海南部大型三角洲体系以及碳酸盐岩发育类型,并分析典型三角洲及碳酸盐岩发育演化特征。提出了三种三角洲模式,分别是挤压背景下的陆架边缘三角洲和陆架三角洲以及伸展背景下的陆架边缘三角洲;提出了5种碳酸盐岩发育模式,分别是伸展背景下的陆架台地、陆架边缘台地、孤立海隆台地以及挤压盆地背景下的逆冲顶部台地和前隆台地。5、系统总结了南部4种陆缘充填样式:即“沙捞越-曾母”模式、“沙巴-南沙地块”模式、“礼乐-西南巴拉望-卡加延”模式以及“民都洛-西北巴拉望”模式。由于南部陆缘碰撞过程呈现从西向东迁移的特点,导致南部陆缘进入周缘前陆阶段也呈现西早东晚的特点,同样他们对各自的陆缘沉积体系都产生了重要的控制作用。6、系统揭示了南部陆缘沉积充填演化差异及其与多幕碰撞作用的成因联系:南海南部陆缘从西向东可划分出4个区带,随着碰撞作用从西向东迁移,导致不同区带沉积充填具有明显差异,不难看出,沉积充填演化差异与婆罗洲微地块(沙捞越区)与曾母微地块碰撞、婆罗洲微地块(沙巴区)与南沙微地块、苏禄微地块(卡加延岛弧)与礼乐-巴拉望微地块碰撞、西北巴拉望微地块与民都洛岛弧碰撞事件密切相关,这些微地块碰撞明显呈现西早东晚的特点,记录了古南海剪刀式从西向东闭合消亡的全过程,相应地沉积记录也呈现明显的迁移规律,比如三角洲朵体的迁移。