南海南部曾母盆地的原型盆地劃分及其形成演化過程

徐俊杰，徐宏根，劉道涵，陳 松，劉 磊，劉 慧，柳 瀟，劉 盼

XU Jun－Jie， XU Hong－Gen， LIU Dao－Han， CHEN Song， LIU Lei， LIU Hui， LIU Xiao， LIU Pan

（中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心（中南地質(zhì)科技創(chuàng)新中心），武漢430205）

（Wuhan Center of Geological Survey （Central South China Innovation Center for Geosciences）， Wuhan 430205， Hubei， China）

曾母盆地位于南海南部 （國外將其與文萊－沙巴、南沙海槽和北康幾個盆地的部分合稱為沙撈越盆地），其南部邊界靠近盧帕爾線，其北部邊界則由西巴拉母線限定， 東部邊界位于沙撈越造山帶內(nèi)，西部邊界靠近西納土納隆起。曾母盆地是南海南部最大的新生代陸坡盆地，具有沉積速率大、沉積厚度大的特點(diǎn)，同時還是南海南部熱流值最高、深度最深的盆地。該盆地油氣資源豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其總油氣資源量在2×1010t 以上。曾母盆地位于南海南部大陸邊緣的最南端， 在新生代時期遭受了古太平洋俯沖、 沙撈越造山和沙巴造山等多次重要構(gòu)造運(yùn)動的改造，導(dǎo)致盆地的構(gòu)造格局在不同時期不斷變化。這些不同時期的構(gòu)造格局構(gòu)成了不同的原型盆地。

國內(nèi)外關(guān)于曾母盆地的原型盆地的研究較少，并且存在爭議。 Madon 等[1]將古太平洋和古南海視為一個整體，這一洋殼盧帕爾線以北至馬尼拉海溝部位呈“剪刀式”逐漸關(guān)閉，已關(guān)閉的部位發(fā)生碰撞造山并向盆內(nèi)供應(yīng)沉積物，從而使曾母盆地的整個新生界序列呈現(xiàn)為“下部深水復(fù)理石沉積，上部淺水磨拉石沉積”的二元結(jié)構(gòu)，盆地和自始新世開始一直處于前陸盆地范圍，盆地的形成始終受控于沙撈越造山和沙巴造山。 但Hall 等[2]通過地震層析成像在800 km 深度的切片， 發(fā)現(xiàn)古南海洋殼終止于西巴拉姆線。由于西南婆羅洲目前發(fā)現(xiàn)的最晚的火山巖年齡為晚白堊世[3]，他認(rèn)為西巴拉姆線以南的沙撈越造山運(yùn)動由古太平洋板片的俯沖拖曳驅(qū)動。古太平洋在150－120 Ma 時期就存在于婆羅洲島以北，其俯沖拖曳導(dǎo)致的沙撈越造山發(fā)生在60－40 Ma。 基于上述原因，馬良濤等[4]將曾母盆地的沉積階段自晚白堊世至現(xiàn)今劃分為俯沖增生期、前陸盆地期和被動邊緣期，并將南康臺地穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境及巴林堅(jiān)擠壓的構(gòu)造環(huán)境歸因于婆羅洲島的逆時針旋轉(zhuǎn)。雷超等[5]將曾母盆地構(gòu)造演化過程劃分為古新世至中始新世時期的裂陷階段，晚始新世至早中新世期間的周緣前陸階段和中中新世至現(xiàn)今的被動陸緣階段，并將盆地劃分為受古南海俯沖影響的“俯沖－拖曳構(gòu)造區(qū)”盆地群，但未進(jìn)行深入分析。本文結(jié)合前人研究，在地震解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合主要斷層活動性分析和沉降史分析，探討曾母盆地的盆地原型及其疊加特征、形成機(jī)制。

1 沙撈越造山和沙巴造山

曾母盆地基底由曾母地塊、南沙地塊、西南婆羅洲地塊、巽它地塊和Semitau 地塊等多個地塊組成[5－7]，整體處于全球板塊匯聚的背景之下。 曾母盆地所在區(qū)域由來自澳大利亞北部邊緣的西南婆羅洲、東爪哇地塊，來自東南亞的巽它地塊和華南陸緣的南沙地塊碰撞拼貼而成[5－7]。南海南部地塊的碰撞導(dǎo)致兩次重要的造山運(yùn)動——沙撈越造山和沙巴造山（圖1）。 這兩次造山運(yùn)動在區(qū)域上的影響范圍非常大，改變了曾母盆地的構(gòu)造格局。

1.1 沙撈越造山

沙撈越地區(qū)高山聳立，山峰高度超過海拔2000 m。野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)出現(xiàn)了一次晚始新世時期的褶皺變形[8－9]，該變形早于 37 Ma。 Wolfenden[9]定義了一個老于始新世末期的不整合界面，Adams 和Haak[10]則認(rèn)為這一不整合之上存在上始新世地層，因而不整合的年齡大于 40 Ma。 在沙撈越，Wolfenden[9]提到角度不整合界面在部分區(qū)域缺失，并且 “地層學(xué)證據(jù)難以協(xié)調(diào)導(dǎo)致整個Rajang 群褶皺變形的晚始新世造山運(yùn)動”，且其觀察到“變形的同時出現(xiàn)沉積”。1960 年，Wolfenden[9]首次將該造山運(yùn)動命名為沙撈越造山。

圖1 曾母盆地主要不整合界面及區(qū)域主要構(gòu)造事件[17]Fig. 1 Main unconformity interfaces and regional main tectonic events in Zengmu basin

Hutchison[17]發(fā)現(xiàn)沙撈越造山響應(yīng)界面（SOU）之下的深海相的Rajang－Embaluh 群發(fā)生強(qiáng)烈變形并發(fā)育密集的V 字形褶皺，并且出現(xiàn)千糜巖和板巖，因此認(rèn)為Rajang－Embaluh 群為俯沖增生楔。 他根據(jù)地層學(xué)及古生物等證據(jù)，將沙撈越造山的發(fā)生時間確定為45 Ma 左右， 并認(rèn)為其起因是60－45 Ma期間西南婆羅洲之下的洋殼發(fā)生俯沖消亡后，西南婆羅洲和巴林堅(jiān)－盧克利亞陸塊之間發(fā)生的碰撞。Zahirovic 等人[11]認(rèn)為65 Ma 左右的弧后擴(kuò)張導(dǎo)致了“原南?！钡男纬?，擴(kuò)張所伴隨的伸展導(dǎo)致Semitau 地塊裂離華南大陸并與婆羅洲發(fā)生碰撞， 這一碰撞導(dǎo)致沙撈越造山。 Moss[12]研究認(rèn)為，Rajang－Embaluh 群的變形和古南海的俯沖無關(guān)，該地層于45 Ma 發(fā)生褶皺變形。 Hutchison[13－15]在隨后的研究將該造山發(fā)生時間重新指定為37 Ma，將造山的起因重新解釋為 Miri 帶向Sibu 帶的楔入。 Hall 和Sevastjanova[5，16]并 不 認(rèn) 同 Hutchison 對 該 不 整 合 面的解釋和給出的年齡，他們結(jié)合區(qū)域板塊構(gòu)造重建將沙撈越造山發(fā)生的時間重新確定為45 Ma，并認(rèn)為其由45 Ma 澳大利亞板塊向北漂移期間發(fā)生的板塊邊界重組引起。

1.2 沙巴造山

沙巴造山最開始由Hutchison[17]命名，該造山運(yùn)動發(fā)生在西巴拉母線北側(cè)，影響范圍可由婆羅洲西北部的沙巴地區(qū)向北延伸到西南巴拉望島。沙巴造山發(fā)生在早中新世期間，結(jié)束于15.5 Ma，原因是古南海俯沖消亡，華南陸緣和卡加延島弧、沙巴之間出現(xiàn)碰撞，這一碰撞致使南海海底擴(kuò)張停止，并且引發(fā)婆羅洲北部沙巴和西南巴拉望島的隆升，形成了南海海域迄今為止覆蓋范圍最廣，特征最為明顯的中中新世不整合界面（MMU）。 沙巴造山由西北婆羅洲和南沙地塊之間的碰撞以及卡加延脊和南沙地塊之間的碰撞兩部分組成[13，18]， 前者發(fā)生在22－20 Ma 期間，后者發(fā)生在 15.5 Ma。

中新世早期的變形被認(rèn)為標(biāo)定了一個重要的構(gòu)造事件，這一事件導(dǎo)致糜棱巖的形成和主要的抬升和剝蝕，該事件與古南海俯沖及南沙陸塊和西北婆羅洲之間的碰撞相關(guān)。 Labang 組砂巖和泥巖、Gomantong 灰?guī)r中的內(nèi)含物表明抬升和變形發(fā)生在22－20 Ma 期間[19]。 一個明顯的角度不整合界面標(biāo)定了這一構(gòu)造事件，Jackson 等[20]稱之為中新統(tǒng)底部不整合（BMU）。該不整合界面之下到界面之上出現(xiàn)從深水到淺水三角洲的沉積環(huán)境變化[19，21－22]。 與該構(gòu)造事件相關(guān)的抬升和剝蝕為中中新統(tǒng)和上中新統(tǒng)的淺海相Meligan 三角洲和Tanjong 三角洲提供了沉積物供給。 Hall 等[23]發(fā)現(xiàn)婆羅洲中部群山在早中新世期間的抬升導(dǎo)致沉積物最初進(jìn)入Kutai和 Sandakan 盆地內(nèi)的三角洲中， 然后沉積到Tarakan、Baram 盆地內(nèi)的三角洲中[12，24－25]。 地層抬升剝蝕在早中新世期間自西向東發(fā)生遷移[12，24]。 婆羅洲北側(cè)的卡加延弧和巴拉望陸塊之間的弧陸碰撞[26]發(fā)生于15.5 Ma， 碰撞變形終止了南海的海底擴(kuò)張并導(dǎo)致中中新世早期沉積物反轉(zhuǎn)，其后出現(xiàn)裂后沉積， 并導(dǎo)致了陸域附近DRU （區(qū)域深部不整合界面）和海域MMU（中中新世不整合）的形成。這一構(gòu)造事件之后出現(xiàn)持續(xù)的沉降，沉降導(dǎo)致厚層的裂后前積地層的沉積。 大型的三角洲（Champion 三角洲和Kapilit 三角洲）前積以類似于其下伏Meligan 三角洲和Tanjong 三角洲的模式重新開始。

2 兩次造山活動在曾母盆地內(nèi)的響應(yīng)界面的特征

截至20 世紀(jì)末， 國外已在曾母盆地開展各類探井約1423 口，國內(nèi)在該海域尚無任何鉆井。本文沙撈越造山和沙巴造山響應(yīng)界面在鉆井剖面上的標(biāo)定主要依據(jù)南康臺地高分辨率3D 地震資料和大量國外鉆井確定[27]。

SOU 的年齡為 37.8 Ma， 它和基底界面在盆地的海域大多數(shù)區(qū)域重合，只在婆羅洲島部分和北部海域的構(gòu)造高部位可觀察到兩者的分離。該界面的造山特征主要表現(xiàn)在婆羅洲島的沙撈越地區(qū)，該地區(qū)缺乏地震資料，但對地質(zhì)露頭資料的觀察表明沙撈越造山帶處的SOU 表現(xiàn)為明顯的角度不整合特征，界面之下地層發(fā)生強(qiáng)烈擠壓變形（圖 2）[28－29]。 在盆地南部基底界面與SOU 沒有重合的部位， 未觀察到SOU 之下地層的變形， 下部斷層向上終止于該界面（圖3）。 SOU 界面在盆地的不同構(gòu)造單元表現(xiàn)為不同的反射特征。受地震資料所能到達(dá)的深度影響，其往往只能在盆內(nèi)構(gòu)造高部位被識別。 SOU之上的地層主要表現(xiàn)為等厚沉積， 并發(fā)生輕微變形，地震反射特征在盆地的各個構(gòu)造單元表現(xiàn)較為一致，主要為連續(xù)性好、中頻的強(qiáng)振幅反射特征。

圖2 婆羅洲島沙撈越造山帶和沙巴造山帶地質(zhì)露頭（圖A褶皺變形反映的沙撈越造山，圖B中逆沖斷層之上為沙巴造山導(dǎo)致的地層變形）[28－29]Fig. 2 Geological outcrops of the Sarawak and Sabah orogenic belts on Borneo Island （A： the Sarawak orogeny is reflected by fold deformation； B： the strata deformation caused by the Sabah orogeny above the thrust fault）

沙撈越造山影響了陸上和海域的廣闊區(qū)域，SOU 表現(xiàn)為區(qū)域構(gòu)造不整合界面。 在婆羅洲海域，SOU 主要出現(xiàn)在曾母盆地的東南部的塔陶壘塹、東巴林堅(jiān)坳陷、西巴林堅(jiān)隆起和廷賈坳陷中，界面年齡由古生物資料確定，為晚始新世[9，17]。 在陸地上，SOU 主要分布于沙撈越地區(qū)，主要表現(xiàn)為明顯的角度不整合界面特征，分割了深海相的拉賈－Embaluh群和其上覆的漸新統(tǒng)淺海相沉積[30]。 部分學(xué)者認(rèn)為沙撈越造山的影響范圍遠(yuǎn)不止局限于沙撈越地區(qū)。在加里曼丹西北部，靠近沙巴省邊界處，始新統(tǒng)灰?guī)r覆蓋于夷平的拉賈群復(fù)理石地層上，同時，沿靠近Bario 處的邊界，漸新統(tǒng)Long Bawan 組和Kelabit組含褐煤的海岸平原沉積及拉賈群的Kelalan 組之間也發(fā)現(xiàn)了角度不整合[30]。 沙巴北部至巴拉望連續(xù)的布格重力異常揭示它們是一個整體，Schulter 等[31]和Rangin 等[26]發(fā)現(xiàn)的沙巴北部和巴拉望南部具有關(guān)聯(lián)性的Telupid 蛇綠巖也支持這一認(rèn)識。 Telupid蛇綠巖是 Darvel Bay－Labuk－Palawan 蛇綠巖的一部分[26，32]，Palawan 的蛇綠巖年齡為 34.6 Ma[33]，沙巴中部的Telupid 地區(qū)的變形也在此時發(fā)生。因此，沙撈越造山可以定性為始新世至早漸新世時期發(fā)生的構(gòu)造事件，其影響范圍可自沙撈越向北穿過沙巴并進(jìn)入巴拉望[30]。 并且，沙撈越造山自南向北逐漸變年輕，例如，在加里曼丹SOU 位于Nyaan 火山群之上，其年齡為 48.6 Ma[12]，而到了沙撈越，古生物證據(jù)表明它的年齡為 37.6 Ma 左右[13－15]，沙撈越造山相關(guān)的地層也表現(xiàn)出穿時特征， 如Belaga 組的各段也有向北變年輕的趨勢[17]。

圖3 曾母盆地康西坳陷典型地震剖面地層解釋[36]Fig. 3 Stratigraphic interpretation of typical seismic profiles in Kangxi depression， Zengmu basin

圖4 南康臺地東部BMU和MMU界面反射特征[36]Fig. 4 Reflection characteristics of the interface between BMU and MMU in the eastern Nankang platform

曾母盆地內(nèi)年齡為23 Ma 的地層界面與BMU對應(yīng)，它除了是南沙地塊與西北婆羅洲地塊碰撞的響應(yīng)界面，還是南海發(fā)生洋中脊躍遷，西南次海盆開始擴(kuò)張的響應(yīng)界面。該界面在盆地的不同構(gòu)造單元均有發(fā)育，在地震剖面上體現(xiàn)為連續(xù)性好、中頻的雙強(qiáng)反射特征。在界面盆地的多數(shù)區(qū)域，上、下部地層與界面之間主要呈平行接觸（圖4），僅在靠近盆地的康西坳陷北端， 界面之下可觀察到削截反射，之上則可見上超特征（圖5）。 BMU 界面在盆地總體表現(xiàn)為整合界面特征，僅在靠近南薇西盆地的部位可見不整合特征，在該部位，其與MMU 界面之間的地層以楔狀充填于半地塹之中（圖5），反映了斷層在短時期內(nèi)快速的活動。

MMU 界面的年齡為15.5 Ma，是沙巴造山結(jié)束的響應(yīng)界面。 該界面在全盆范圍都可觀察到，它是盆內(nèi)特征最明顯的不整合界面之一。 MMU 界面在全盆均表現(xiàn)為上部上超， 下部削截的地震反射特征。該界面在南康臺地為碳酸鹽巖建造的基底界面，揭示了南康臺地碳酸鹽巖建造的發(fā)育始于15.5 Ma。盆內(nèi)基底卷入斷層大多向上終止于這一界面（圖4和圖5）。 MMU 界面下伏地層發(fā)生褶皺變形，這一變形在東西向剖面上明顯弱于南北向地震剖面，這可能與沙巴造山產(chǎn)生的擠壓構(gòu)造應(yīng)力主要為南北方向相關(guān)。 在康西坳陷北部，BMU 界面和MMU 界面之間的下中新統(tǒng)具有明顯的生長特征 （圖5；兩斷層之間出現(xiàn)楔狀地層，靠斷層側(cè)地層明顯加厚），地層在地震剖面上主要表現(xiàn)出連續(xù)性較好、 高－中頻及中－強(qiáng)振幅反射特征。 界面上部沉積了巨厚的中中新統(tǒng)－第四系，它們以菱形充填為主，大多上超于MMU。 MMU 界面在康西坳陷快速向下彎曲，界面最深可達(dá)雙程反射時間7 s （圖3），地震剖面上主要表現(xiàn)為連續(xù)性較差、 低頻及中－弱振幅反射特征。

Hall 等人[23]認(rèn)為當(dāng)減薄的華南陸緣于早中新世與婆羅洲發(fā)生碰撞后， 導(dǎo)致古南海的俯沖停止，婆羅洲附近地層變形、抬升和地殼加厚。然后，婆羅洲北部的深海沉積作用停止， Crocker 扇體變形和暴露， BMU 形成，之后沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)闇\海三角洲沉積。 BMU 主要出現(xiàn)在婆羅洲島上的沙撈越地區(qū)，這一界面進(jìn)入曾母盆地之后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎辖缑?。在BMU 出現(xiàn)后， 擠壓逆沖中心逐漸由沙巴中部的Telupid 向沙巴西部遷移。 與此同時，南沙地塊繼續(xù)向婆羅洲之下俯沖，17－15 Ma，DRU 在婆羅洲及沙巴離岸廣泛出現(xiàn)，導(dǎo)致地層發(fā)生V 字形褶皺變形[34]。DRU 位于抬升并且向西掀斜的Temburong 組之上，Belait 組之下， 在文萊和婆羅洲東南部都有分布，其向東進(jìn)入海域盆地逐漸變?yōu)檎辖缑妫蛭鬟M(jìn)入海域后與MMU 不整合界面對應(yīng)，曾母盆地內(nèi)沙巴造山的響應(yīng)界面MMU 是表現(xiàn)為穿時界面特征。Cullen[30]和Morley[35]認(rèn)為局部不斷出現(xiàn)的幕式抬升和傾斜導(dǎo)致多個不整合界面重合為一個不整合界面， 這一不整合界面綜合了所有不整合的剝蝕量，這一情形在Bunbury Ridge 得到了充分的體現(xiàn)，在這里中中新統(tǒng)的沉積物直接覆蓋于不整合面之上，不整合面之下的地層則可能與West Crocker-Temburong 組進(jìn)行對比。

圖5 康西坳陷北部構(gòu)造高部位基底界面、BMU和MMU界面反射特征[36]Fig. 5 Reflection characteristics of basement interface， BMU and MMU interface at high structural position in northern Kangxi depression

3 曾母盆地的盆地原型

3.1 盆地原型的劃分

本文通過地震剖面解釋和區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動分析，以一級構(gòu)造層序界面SOU 和MMU 為界將曾母盆地新生界劃分為三個不同的盆地原型，分別是基底界面和SOU 分隔的裂陷盆地、 沙撈越和沙巴造山運(yùn)動的響應(yīng)界面之間的前陸盆地（SOU 至MMU 之間）和沙巴造山運(yùn)動響應(yīng)界面之上的被動大陸邊緣盆地（MMU 至海底之間）三個主要的盆地原型。

在海域，受古太平洋板塊在晚白堊世至古新世期間的俯沖后撤產(chǎn)生的伸展應(yīng)力作用，曾母盆地基底界面和SOU 之間發(fā)育裂陷盆地。 受地震資料的深度所限，該裂陷盆地地層僅在盆地北部的構(gòu)造高部位被發(fā)現(xiàn)（圖3），裂陷盆地的地層以楔狀形態(tài)充填于半地塹內(nèi)，其內(nèi)層終止于SOU 界面；在婆羅洲島西部，位于西巴拉母線南側(cè)的洋殼俯沖始于中生代， 導(dǎo)致基底界面至SOU 之間的地層之上形成了增生楔形態(tài)的上白堊統(tǒng)-中始新統(tǒng)深海相沉積，該套沉積地層發(fā)生強(qiáng)烈擠壓變形并幾乎全部卷入到沙撈越造山帶中，SOU 形成后沉積環(huán)境發(fā)生快速變化，地層由界面之下的深海相沉積突變?yōu)榻缑嫔戏降臑I淺海相沉積。

Murud 是沙撈越造山帶中最高的山峰， 高達(dá)2422 m，前陸盆地的主體可能已經(jīng)被卷入到以拉賈群為代表，以強(qiáng)烈擠壓變形為特征的沙撈越造山帶之中。 國外研究人員[1]在沉積體系研究的基礎(chǔ)上劃定了該前陸盆地在南海南部的分布范圍，推測現(xiàn)今曾母盆地內(nèi)基底界面和SOU 之間的地層的主體處于前陸盆地的前隆單元。通過地震解釋發(fā)現(xiàn)這一前隆單元后來由于強(qiáng)烈的伸展應(yīng)力作用形成了軸向NNE 的裂谷系[36]，其中康西坳陷的規(guī)模最大。 這一時期的同沉積地層發(fā)生擠壓變形，盆地的沉積充填樣式受伸展斷層控制。 斷層活動性分析顯示[36]，該裂谷系發(fā)育時間為早中新世。雖然西巴拉母線南側(cè)洋殼俯沖在沙撈越造山后已經(jīng)結(jié)束，西巴拉母線北側(cè)的古南海持續(xù)俯沖對盆地區(qū)域并無直接作用，但是西巴拉母線兩側(cè)板片不一樣的運(yùn)動狀態(tài)導(dǎo)致了其發(fā)生右旋走滑運(yùn)動，相應(yīng)的剪切力可在曾母盆地內(nèi)派生出近E-W 方向的伸展應(yīng)力場。 Hall[5]研究發(fā)現(xiàn)～25 Ma 東南亞地區(qū)發(fā)生了一次重要的板塊重組事件，同一時間，南海擴(kuò)張由東部海盆的N-S 向擴(kuò)張躍遷到為南海西南次海盆的NW-SE 方向擴(kuò)張，由此推斷，這一板塊重組事件發(fā)生的同時可能伴隨著區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力方向的改變，NW-SE 方向的伸展應(yīng)力導(dǎo)致盆地在早中新世期間發(fā)生快速裂陷。

西巴拉母線北側(cè)的洋殼向南俯沖直至消亡后，由北漂移而來拉伸減薄的南沙地塊和西北婆羅洲、卡加延脊地塊發(fā)生碰撞， 碰撞引發(fā)沙巴造山活動。沙巴造山最終導(dǎo)致南海海底擴(kuò)張停止，并使南海南部諸盆地的下中新統(tǒng)頂部出現(xiàn)一個明顯的不整合界面，即MMU。與沙巴造山帶對應(yīng)的周緣前陸盆地主要分布于西巴拉母線以北的西北巴拉望及沙巴地區(qū)。而在曾母盆地，這一不整合界面形成后，盆地進(jìn)入被動大陸邊緣階段。 在該階段，盆地大部分基底卷入斷層停止活動，大量碎屑物質(zhì)通過河流和海底峽谷輸入曾母盆地，形成了盆內(nèi)寬廣的陸架。 曾母盆地的這一陸架之下是巨厚的陸架邊緣三角洲沉積，三角洲之中發(fā)育了重力滑動構(gòu)造系統(tǒng)[37]。

在上述三個原型盆地中，裂陷盆地在盆地所在的海域和陸域均有發(fā)育，主要表現(xiàn)為地塹和半地塹沉積充填特征；周緣前陸盆地在海域和陸域也都有分布，其下部表現(xiàn)為等厚充填，但是，其中下中新統(tǒng)則主要充填于地塹和半地塹中，這些地層都具有擠壓變形的特征；被動大陸邊緣盆地則主要分布于海域內(nèi)，它疊合在前陸盆地之上，其在陸域的面積小于前陸盆地。

3.2 原型盆地的構(gòu)造演化

古新世至現(xiàn)今曾母盆地除經(jīng)歷了兩次重要的造山運(yùn)動外， 盆地周緣還發(fā)生了復(fù)雜的板塊運(yùn)動，包括古太平洋板片俯沖后撤，從古太平洋捕獲的古南海洋殼向南俯沖并導(dǎo)致華南地塊向南漂移，并且由于西巴拉母線的右旋走滑運(yùn)動導(dǎo)致華南地塊分離出南沙地塊和盧克利亞地塊，南沙地塊在古南海板片俯沖的拖曳力作用下向南漂移并最終與卡加延脊、沙巴發(fā)生碰撞，導(dǎo)致古南海消亡。在上述區(qū)域構(gòu)造背景下，盆地經(jīng)歷了從裂陷盆地到周緣前陸盆地，再到被動大陸邊緣幾個演化階段，具體構(gòu)造演化過程如下述（圖6）。

古新世－中始新世期間， 亞洲東部的古太平洋板片俯沖后撤，該后撤讓整個東南亞地區(qū)處于伸展應(yīng)力環(huán)境，此時曾母盆地進(jìn)入裂陷盆地階段，在這一背景下發(fā)育了一系列NE 到NNE 方向的裂谷系，這些裂谷系構(gòu)成了曾母盆地的裂陷盆地原型。

晚始新世－漸新世期間， 古南海向南俯沖到婆羅洲之下，此時，華南地塊在拖曳力的作用下發(fā)生向南漂移， 最終在始新世晚期和婆羅洲發(fā)生碰撞，該碰撞派生了西巴拉母線并使其發(fā)生右旋走滑運(yùn)動。 此時，盧克利亞地塊裂離華南地塊并和婆羅洲發(fā)生碰撞，導(dǎo)致婆羅洲西部的沙撈越造山活動。 沙撈越造山結(jié)束了曾母盆地的裂陷盆地演化階段，使盆地進(jìn)入周緣前陸盆地階段。 然后，隨著造山活動的進(jìn)行，前陸盆地的前淵部分逐漸被卷入沙撈越造山帶中， 前隆則移動到現(xiàn)今曾母盆地所在位置，并在移動期間以等厚的方式被充填了碎屑沉積。西巴拉姆線東北側(cè)的華南地塊則在古南海俯沖拖曳力的作用下繼續(xù)向南漂移并發(fā)生拉伸活動， 最終在早漸新世時期南沙地塊發(fā)生破裂，南海發(fā)生海底擴(kuò)張。

早中新世時期，華南地塊與盧克利亞地塊發(fā)生裂離之后，繼續(xù)向南漂移，西巴拉母線兩側(cè)地塊不同的運(yùn)動狀態(tài)使其呈右旋走滑，該走滑在曾母盆地中派生了近E－W 向的伸展應(yīng)力， 該伸展應(yīng)力對盆地的控制作用在早中新世期間達(dá)到高峰，在曾母盆地內(nèi)形成了一系列NNE 向的裂谷系， 導(dǎo)致盆地下部的地殼快速拉伸減薄，康西坳陷快速沉降。

圖6 曾母盆地新生代構(gòu)造演化過程模式圖[36]（a：裂陷盆地階段；b：周緣前陸盆地階段；c：沙巴造山；d：被動大陸邊緣階段）Fig. 6 Model map of Cenozoic tectonic evolution process in Zengmu basin （a： rift basin stage； b： peripheral foreland basin stage； c： Shaba orogeny； d： passive continental margin stage）

早中新世末至現(xiàn)今， 古南海洋殼俯沖消亡，南沙地塊和卡加延島弧、西北婆羅洲碰撞，導(dǎo)致巴拉望和沙巴地區(qū)褶皺、隆起，形成造山帶。 此時，沙巴造山結(jié)束了南海洋盆的擴(kuò)張和曾母盆地內(nèi)的裂陷活動， 大規(guī)模的碎屑物開始進(jìn)入曾母盆地所在海域，并以陸架邊緣三角洲的方式沉積于盆內(nèi)，形成寬闊的陸架。 此時，曾母盆地進(jìn)入被動大陸邊緣階段。 在裂陷活動提供的可容納空間的基礎(chǔ)上，南康臺地和康西坳陷在來自盆地東部和南部構(gòu)造高部位和島嶼持續(xù)不斷的、大量的物源供給下，發(fā)育了巨厚的三角洲沉積。這些巨厚的沉積地層使康西坳陷和南康臺地持續(xù)沉降。在康西坳陷，MMU 上方的地層最厚可達(dá)10 km 以上。

關(guān)于早中新世期間，曾母盆地發(fā)育次級裂陷盆地原型這一現(xiàn)象，通常認(rèn)為其與南海擴(kuò)張相關(guān)。 然而，曾母盆地內(nèi)斷陷的呈近N－S 方向展布，而南海擴(kuò)張方向?yàn)镹W－SE，兩者不協(xié)調(diào)；其次，這一時期，曾母地塊與南沙地塊被西巴拉姆線分隔，南海擴(kuò)張對其影響較小。除上文所述的西巴拉姆線右旋走滑這一因素外，早中新世早期是中南地區(qū)板塊重組的重要時期，此時澳大利亞板塊向北楔入該地區(qū)也可能改變了盆地的應(yīng)力狀態(tài)；同時，婆羅洲島在早中新世早期開始的逆時針旋轉(zhuǎn)也可能對裂陷的形成產(chǎn)生了一定的影響。

沙巴造山期間形成了與沙撈越造山時期不同的盆地原型，前者為被動大陸邊緣盆地，后者為周緣前陸盆地。沙撈越造山主要發(fā)生在盆地東側(cè)的附近，碰撞擠壓直接作用于曾母盆地，盆地內(nèi)可觀察到代表該造山活動的SOU 界面， 并且該界面之上代表周緣前陸盆地前隆的弱伸展的特征明顯，因此認(rèn)為SOU 與MMU 之間的沉積序列為前陸盆地；沙巴造山活動之后出現(xiàn)了區(qū)域淺部不整合界面SRU（發(fā)育時間為中中新世末）[39]，SRU 在南海東南部界面僅發(fā)育在西巴拉姆線以北的沙巴地區(qū)，表明該時期曾母盆地內(nèi)并未出現(xiàn)積壓應(yīng)力狀態(tài)， 盆內(nèi)MMU之上以巨厚的陸架邊緣三角洲沉積為主，表明此時盆內(nèi)構(gòu)造穩(wěn)定，因此認(rèn)為MMU 界面之上的曾母盆地沉積序列為被動大陸邊緣盆地原型。對于曾母盆地，兩次造山運(yùn)動的最根本的區(qū)別在于，沙撈越造山活動發(fā)生在盆地所在曾母地塊 （盧克利亞地塊）內(nèi)，而沙巴造山則發(fā)生在西巴拉姆線以北的南沙地塊內(nèi)，后者對盆地的影響可能因此較弱。

4 結(jié)論

本文在地震剖面解釋和區(qū)域動力學(xué)背景分析的基礎(chǔ)上，在曾母盆地新生界沉積序列中識別出沙撈越造山運(yùn)動響應(yīng)界面（SOU）和沙巴造山運(yùn)動響應(yīng)界面（MMU）兩個重要構(gòu)造變革界面，并以這兩個構(gòu)造變革界面為界將曾母盆地自下而上劃分為基底界面和SOU 界面之間的裂陷盆地、SOU 和MMU 限定的周緣前陸盆地以及MMU 之上的被動大陸邊緣盆地3 個主要的原型盆地，并在周緣前陸盆地中識別出BMU 和MMU 之間的次級裂陷盆地。 受地震資料限制，早期的裂陷盆地只在曾母盆地北部局部被觀察到，該階段主要受控于東亞東側(cè)的古太平洋板片在古新世－中始新世期間的俯沖后撤；前陸盆地的形成與晚始新世時期沙撈越造山有關(guān)，該階段前陸盆地的主體已經(jīng)被卷入到拉賈群為代表的、以強(qiáng)烈擠壓變形為特征的沙撈越造山帶之中，現(xiàn)今曾母盆地的主體處于該周緣前陸盆地的前隆單元；早中新世期間的沙巴造山運(yùn)動結(jié)束了盆地的裂陷活動，并且造山帶周緣的前陸盆地主要分布于西巴拉姆線以北，其南側(cè)的曾母盆地接受了來自盆地東側(cè)和南側(cè)的大量碎屑沉積物，形成了巨厚的陸架三角洲，進(jìn)入到被動大陸邊緣階段。