Question

东海盆地地质结构特征

Answer 1

曾久岭

（上海海洋石油局规划设计院，上海　200120）

【摘要】　东海海域地貌上从西到东分为大陆架、冲绳海槽、琉球弧。东海盆地则从西到东横跨上述各地貌单元。由于其处于欧亚和太平洋两大板块之间，是研究大陆和太平洋板块之间相互作用的特殊地质构造部位，其地质结构特征受众多国内外地质学家（包括地质构造专家及油气地质专家）关注。上海海洋石油局经20多年油气地质勘探，对东海盆地地质结构已有初步认识。笔者以地震地质资料为基本素材，确定东海盆地是在欧亚和太平洋两大板块共同作用下形成的以新生代沉积层为主的北北东到北东向裂谷盆地。盆地由多条北北东向到北东向隆坳相间的次级构造单元组成，各构造单元在形成时间上有差异。盆地结构特征不一样，盆地性质不同。西侧以断陷为主，属陆内裂谷盆地；往东以断坳叠合为主，属陆缘断陷盆地；再往东则为近代正在张断的弧后裂谷盆地。它们中所包含的沉积层、寻找油气目的层、断裂作用、区域构造运动、岩浆作用从东到西都存在明显不同，因此东西分带是东海盆地地质结构的主要特征，这是本文将论证的主题。

1　东海盆地构造区划

图1上标明，东海盆地西侧为浙闽隆起区，东侧为琉球隆褶区，上述两者中间为北北东向东海盆地，其中次级构造单元构造线方向总体为北北东向。按东西分带为主的区划方案，东海盆地从西到东可分为东海陆架盆地、钓鱼岛岩浆岩带、冲绳海槽盆地3个二级构造单元。东海陆架盆地又可分为西部坳陷、中部低隆起及东部坳陷3个三级构造单元。冲绳海槽盆地从西到东可分为西侧的陆架团前前缘坳陷、中部的龙王隆起及东侧的吐噶喇坳陷和海槽坳陷3个三级构造单元（图1、2）（表1）。实际上东海陆架盆地中所包括的西部坳陷和东部坳陷结构特征不一样，本文暂且统一放在东海陆架盆地。

2　东海盆地各构造单元所控制的沉积层

2.1　二级构造单元所控制的沉积层

东海陆架盆地主要以新生代沉积层为主，次为中生代沉积层，厚达5000～17000m。冲绳海槽盆地以新生代中新世、上新世及第四纪沉积层为主，厚达5000～12000m，其东西两侧可能有新生代老第三纪沉积层。钓鱼岛岩浆岩带上以上新世和第四纪沉积层为主，局部有中新世沉积层，厚达1500～2000m。

图1　东海陆架盆地构造区划　（本文区划方案）

图2　横切东海盆地地质剖面图　（其位置如图1所示）

表1　东海陆架盆地构造区划单元一览表

2.2　三级构造单元所控制的沉积层

东海陆架盆地西侧的西部坳陷，其中有厚达5000～10000m的中生代中晚期到新生代古新世沉积层，以早始新世沉积层为主，其北北东段老第三系为陆相沉积层，往南南西段渐变为海相沉积相。其上披覆有1000～2000m的新生界中新统中段、上新统及第四纪沉积层。

东海陆架盆地中部的中部低隆起，其上主要披覆有1000～2000m的中新统中下段、上新统及第四纪州搜沉积层，局部有厚达5000～7000m的中生代及新生代老第三纪沉积层（武夷低凸起L的闵江凹陷内）。

东海陆架盆地东侧的东部坳陷，其中以发育较全的新生代沉积层为主，北北东段为陆相，往南南西段渐变为海相，坳陷东西两侧有中生代沉积层，厚达5000～17000m。

冲绳海槽盆地西侧的陆架前缘坳陷，其中以海相中新统、上新统及第四纪沉积层为主，厚达5000～12000m。

冲绳海槽盆地中部的龙王隆起，其上披覆有海相上新统到第四纪的沉积层，厚达塌迹清0～2000m。

冲绳海槽盆地东侧的吐噶喇坳陷及海槽坳陷，其中主要以海相上新统及第四系沉积层为主，厚达5000m以上，坳陷中心两侧残存有中新统沉积层。

3　东海盆地的断裂和岩浆岩

3.1　东海陆架盆地

西部坳陷，其北北东段的长江凹陷以北东向到北东东向的北西侧下降、南东侧上升的张性正断裂为主，其中中段的北东向（钱塘凹陷）、南南西段以北北东向（瓯江、九龙江、晋江凹陷）张性正断裂为主。这些张性正断裂以生长性张性正断裂为主要特征，各级正断裂下降盘为沉降中心，上升盘为局部构造或潜山高点。在西部坳陷，局部发育着燕山晚期到喜马拉雅早期岩浆岩。

中部低隆起，隆起顶部断裂普遍不发育，仅在隆起边部发育有北东和北西两种方向的生长性张性正断裂，这些断裂往往成为隆起、凸起与坳陷或凹陷的分界线。在其上燕山晚期岩浆岩普遍发育，局部发育有喜马拉雅中晚期岩浆岩。

东部坳陷，在中新世前多发育北东向的东升西降的张性断裂，渐新世以后在其中的西湖凹陷、基隆凹陷北段和东南部的台湾新竹凹陷普遍发育有北北东及北东向的因受挤压作用引起的逆冲断裂和挤压背斜，并伴随晚期北西向张性正断裂。

在东部坳陷局部发育有喜马拉雅早期到喜马拉雅晚期岩浆岩。

3.2　钓鱼岛岩浆岩带

其顶部断裂多不发育，但南段有断距较小的张性正断裂。在岩浆岩带东西两侧普遍发育北北东到北东向的张性正断裂，这些断裂大多为岩浆岩带与次级坳陷的界线。在其上喜马拉雅中期到喜马拉雅晚期岩浆岩较为发育（五岛列岛、男女群岛、钓鱼岛、黄尾屿、赤尾屿等岛屿上普遍存在）。

3.3　冲绳海槽盆地

陆架前缘坳陷，普遍发育有北北东到北东向喜马拉雅中期到晚期西升东降或东升西降的对称性张性正断裂，近代仍在发育过程中，断距不大，但数量众多，其中伴随发育着北西向的近代张性正断裂（图3、4）。在凹陷中，局部发育有喜马拉雅中晚期岩浆岩。

图3　D126-2-2冲绳海槽盆地（东槽）地震解释剖面

龙王隆起，在隆起上普遍发育向东或向西朝坳陷方向下掉的北北东向喜马拉雅晚期到近代的张性正断裂。喜马拉雅晚期到近代岩浆岩非常发育，有多处凸出海底而成海底山。

吐噶喇坳陷和海槽坳陷，普遍发育北北东到北东向的喜马拉雅晚期到近代仍在活动的向凹中心下掉的对称性张性正断裂，与此同时发育有北西向的现在仍在活动的张性正断裂（图4）。这些断裂的特点是断距不大，但数量众多。在海槽凹陷及吐噶喇坳陷局部发育喜马拉雅晚期至近代仍在活动的岩浆岩，有时窜出海底成海底山。

图4　D126-5地震解释剖面（顺冲绳海槽方向联络线）

4　东海盆地中的圈闭类型

4.1　东海陆架盆地

西部坳陷以潜山、潜山披覆背斜、断块及逆牵引背斜为主，其次为三角洲砂体、层间砂体及层间不整合面等非构造圈闭。

中部低隆起以凸起顶部浅层披覆背斜为主，其次是凸起顶部风化壳、层间砂体及层间不整合面等非构造圈闭。

东部坳陷在渐新世前以断块、断鼻为主，渐新世以后以挤压背斜为主，另外有层间砂体、层间不整合面、三角洲砂体等非构造圈闭。

4.2　冲绳海槽盆地

无论是其中的陆架前缘坳陷或吐噶喇凹陷、海槽凹陷都以断块、断鼻圈闭为主，其次为层间不整合面和层间砂体等非构造圈闭。

龙王隆起主要以其顶部披覆背斜为主。

5　东海盆地的基底性质

这里所指的基底是中新生代沉积盆地发育在什么物质上。

5.1　东海陆架盆地

以中部低隆起东界为界，其西侧广大地区（包括中部低隆起和西部坳陷）基底物质主要为浙闽隆起区上露头区发育的一套侏罗纪或白垩纪岩浆岩（石门潭、明月峰一井及招标区多数井证实）（同济大学，“东海陆架盆地海礁凸起南块前第三纪地质结构研究”，王家林等，2000年7月），其次为前震旦纪变质岩（灵峰一井证实），局部见古生代轻变质岩（上海海洋石油局，“东海西湖凹陷第三系地区地质结构研究”，曾久岭，1994年）。因此东海陆架盆地西部大部分基底可能是浙闽露头区向海区延伸部分。

东部坳陷在新生代沉积盆地以下主要为燕山晚期及局部喜马拉雅早期岩浆岩，坳陷东西两侧有中生代沉积岩及上古生代轻变质岩（上海海洋石油局，“东海西湖凹陷第三系地质结构研究”，1994年）。

5.2　钓鱼岛岩浆岩带

以前一直称之为隆褶带，其上只隆没有褶，岩浆作用比较明显，因此，上海海洋石油局曾久岭等在“八五”国家科技攻关二级题“东海西湖凹陷第三系地质研究”报告中已将其改为岩浆岩带。组成此带的主要物质为喜马拉雅中期到喜马拉雅晚期的岩浆岩，其北北东段主要为喜马拉雅中期岩浆岩，相当于渐新世及其以后形成，其南西西段主要为喜马拉雅晚期岩浆岩，近代仍在形成发育过程中。

5.3　冲绳海槽盆地

其中的陆架前缘坳陷的基底主要为前中新世变质岩，吐噶喇及海槽坳陷基底主要为前上新世变质岩（其层速度高达3500～5000m）和喜马拉雅中期到晚期的岩浆岩。

龙王隆起，组成的物质主要为前上新世到近代的岩浆岩。

6　东海陆架盆地成生发展

东海盆地由多个不同时期形成的次级坳陷组成，其基本规律是西部形成早，越往东形成愈晚。

东海陆架盆地的西部坳陷形成于中生代早中期，古新世是其发展的高峰期。始新世中晚期区域抬升并结束坳陷发展，为断陷盆地。

东海陆架盆地的中部低隆起于中生代晚期形成，由一系列火山岩凸起组成，往南逐步倾覆并成为武夷低凸起。

东海陆架盆地的东部坳陷形成于晚白垩纪，始新世、渐新世至中新世是其发展高峰期，为断坳结合盆地。

钓鱼岛岩浆岩带渐新世早期其中北段逐步形成，其西南段直到近代正在形成发展过程中。

冲绳海槽盆地西侧陆架前缘坳陷于中新世早期形成，中新世及上新世、第四纪正在发展，往南西段正逐步抬升被改造而萎缩。

冲绳海槽盆地中部的龙王隆起于中新世逐步形成，近代仍在发展过程中。

冲绳海槽盆地东侧的吐噶喇及海槽凹陷是中新世中晚期形成的，近代正在发生发展过程中。

7　东海盆地区域地质构造运动

东海盆地在其发展过程中，经历过多次区域地质构造运动，概括有中生代早中期的基隆运动、中生代晚期的雁荡运动、古新世中晚期的瓯江运动、始新世中晚期的玉泉运动、渐新世中晚期的花港运动、中新世中晚期的龙井运动及上新世中晚期的冲绳海槽运动。各期区域构造运动在不同地质历史时期，在区域上表现形式不一致，从而造成东海盆地复杂的地质构造格局。

7.1　基隆运动

基隆运动发生于早中中生代，这是形成东海陆架盆地的主要地质构造运动。由于此次地质构造运动，东海陆架盆地形成一系列南东断、往北西抬升的箕状凹陷。这些凹陷共同组成了现今的西部坳陷，同时沉积中、晚中生界。在西部凹陷东部形成现今的由一系列火成岩凸起组成的中部低隆起。与此同时，东部坳陷在中生代晚期已有主要为东断西超箕状凹陷的雏形。

7.2　雁荡运动

雁荡运动发生于晚中生代。此次区域构造运动发生在东海陆架盆地中西部，使早先生成中晚中生代的沉积层区域抬升，中生代沉积层顶部削蚀，后又沿着原先产生的张性正断裂继续张断，使隆的地方更隆，凹的地方更凹，同时沉积古新统。而东海陆架盆地东部凹陷则基本形成，并沉积古新统。

7.3　瓯江运动

瓯江运动发生于晚古新世。此次区域构造运动基本继承雁荡运动，使东海陆架盆地凹更凹、隆更隆，但上升下降幅度较小，同时沉积始新统。

7.4　玉泉运动

玉泉运动发生于始新世中晚期。这次构造运动于东海陆架盆地是一次大规模区域构造运动。由于此次区域构造运动的发生、发展，使东海陆架盆地区域构造格局发生重大变化。此次区域构造运动的特点是：①东海陆架盆地中北西侧到西侧普遍区域抬升，而东海陆架盆地南东侧到东侧东部坳陷全面区域沉降；②东海陆架盆地西侧由于区域抬升，始新统顶部由于长期露出水面遭到广泛削蚀，仅保留下始新统，而渐新统及中新统下段因披覆不上而缺失，而东海陆架盆地由于区域下降，长期在水下，始新统中上段发育及较全，同时沉积了较全的渐新统、中新统；③由于玉泉运动造成东海陆架盆地始新统中上段、渐新统、中新统沉降中心移向东部坳陷。

7.5　花港运动

以前大多数文章报告都未提及，少数报告仅将此看作龙井运动I幕。作者1994年在“八五”攻关二级题“东海西湖凹陷第三系地质结构研究”报告中郑重提出花港运动。花港运动发生于渐新统中晚期，主要发生在东部坳陷与钓鱼岛岩浆岩带交界处，其成因与钓鱼岛岩浆岩带中北段形成有一定关系。其表现形式是在钓鱼岛岩浆岩带西侧附近挤压抬升，渐新统及始新统顶部遭受强烈削蚀，在西湖凹陷的东部海可见挤压背斜。由于此构造运动的影响，西湖凹陷中新统各段沉降中心由南东不断移向北西部，而在冲绳海槽盆地的陆架前缘坳陷形成以东断西超为主的箕状凹陷，沉降中新统。

7.6　龙井运动

龙井运动主要发生于中新世中晚期，东海陆架盆地东部坳陷中的西湖凹陷和台湾新竹凹陷表现为由东往西的挤压运动，伴随产生一系列挤压背斜和逆冲断层。其发生的主要原因，西湖凹陷可能与鱼山久米断裂及其以北一系列北西向的断裂左旋平移有一定关系，而台湾的新竹凹陷则与吕宋岛北西向向台湾岛俯冲有关。与此同时，中新统顶部遭到削蚀。而龙井运动在冲绳海槽盆地表现为东西向不断的扩张运动，开始沉积上新统，在钓鱼岛岩浆岩带南西段表现为抬升削蚀。

7.7　冲绳海槽运动

冲绳海槽运动发生于上新世中晚期，在东海陆架盆地表现为水平区域抬升，所沉积的较薄的第四纪与上新统之间为假整合。在钓鱼岛岩浆岩带东侧及南西段为区域抬升，上新统顶被削蚀。而在冲绳海槽盆地中的陆架前缘坳陷、吐噶喇及海槽坳陷表现为不断的张断并下降，第四纪沉积较厚。在台湾中央山脉则不断区域抬升。

8　东海盆地区域寻找油气方向

上述的东海盆地地质结构特征充分说明，东海盆地在不同构造部位有不同的生油目的层和不同的圈闭类型，所以区域寻找油气应区别对待。

（1）东海陆架盆地西侧的西部坳陷，钻井证实古新统为主要生油目的层，古新统内断块、逆牵引背斜、层间砂体和由古新统披覆的古潜山是油气储集的主要场所。

（2）东海陆架盆地中的中部低隆起上无生油目的层，在其顶部浅层披覆背斜及潜山顶部风化壳、层间砂体可以寻找一些次生油气藏。

（3）东海陆架盆地东侧的东部坳陷，从目前在东部坳陷中北段所钻探的近30口井证实，东部坳陷始新统为主要生油目的层，其次为渐新统下段、中新统下段及可能的古新统。台湾新竹凹陷由于古、始新统已经变质，主要生油目的层在中新统中下段。所以东部坳陷中的逆冲背斜、断块、断鼻、目的层中的层间砂体、层间不整合面等都是油气聚集的有利场所。

（4）钓鱼岛岩浆岩带上没有生油目的层，但其上的披覆背斜、风化壳有可能为次生油气聚集场所。

（5）冲绳海槽盆地西侧的陆架前缘坳陷，主要生油目的层可能在中新统，其中的断块、断鼻、层间的不整合面及砂体是油气聚集的有利场所。

（6）冲绳海槽盆地中的龙王隆起，其上无生油目的层，但其顶部风化壳有可能为次生油气藏聚集场所。

（7）冲绳海槽盆地东侧的吐噶喇、海槽坳陷，它们中的生油目的层可能在上新统下段，其中的断块、断鼻、层间砂体有可能为有利油气聚集场所。

因冲绳海槽盆地总体是正在发生发展中的盆地，含油气情况不如东海陆架盆地。

9 讨论与结论

9.1　讨论

（1）东海陆架盆地中的西部坳陷的地质结构特征既不同渝东海陆架盆地中的东部坳陷，也不同于冲绳海槽盆地，很可能是一个独立的构造单元。

（2）东海盆地中的钓鱼岛岩浆岩带，其中北段是渐新世及以后逐步形成，其南西段正在发展形成过程中。在渐新世到中新世构成东海陆架盆地中北段的拦海堤坝，但其南西段则构不成拦海堤坝。所以东海陆架盆地中北部以陆相沉积环境为主，南西段则以海相沉积环境为主。

（3）由于钓鱼岛岩浆岩带形成较晚，作者认为，在渐新世前，东海陆架盆地东侧的东部坳陷的北北东段东侧位置可能在现今陆架盆地的前缘坳陷，而东部坳陷的南西部现今仍与海槽凹陷相通。

（4）琉球隆褶区在渐新世至上新世前，即冲绳海槽盆地未张开前这段地质历史期间，曾经为东海陆架盆地东部的东界。冲绳海槽盆地在始新世早中期已开始扩张（中北段西侧），中段至西段中新世末扩张，近代正在扩张过程中，致使琉球岛弧正在不断地离开东海大陆架。

9.2　结论

（1）东海盆地在其地质历史过程中经历了无数次地质构造运动，形成众多条北北东、北东向次级坳陷。这些坳陷时空有差异，总的是东海盆地西侧形成时间早，往东变新。

（2）从东海盆地中次级坳陷所控制的沉积层、沉积层以下基底的性质到区域上的断裂岩浆岩特征再结合重磁场特征分析，东海盆地中东海陆架盆地中部的低隆起及其以西地区的西部坳陷为陆内裂谷坳陷，东海陆架盆地东侧的东部坳陷则为陆缘裂谷坳陷，冲绳海槽盆地则为弧后裂谷盆地。

（3）由于东海盆地从东侧到西侧各坳陷带区域构造特征上的差异，生油目的层和油气聚集场所不同，应区别对待。