Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Образование Южно-Китайского моря и кайнозойская эволюция земной коры Юго-Восточной Азии

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Образование Южно-Китайского моря и кайнозойская эволюция земной коры Юго-Восточной Азии"

- Комитет Российской Федерации 2. ^ (ЫТ ]: ). по геологии и использованию кедр

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (В НИ ИОкеангеология)

На правах рукописи

Кулкнт Руслан Григорьевич

Образование Юзкно-КшпаЛского моря и кайнозойская эволюция земгюа коры Юго-Восточное Азии

Специальности: 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, 04.00.10 -геология океанов и морей.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Санкт - Петербург 1994

УДК 551.24 + 551.35 (265.7)

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте Дальневосточного Отделения РАН.

Официальные оппоненты:

-докторгеолого-минералогических наук Р.М.Демениикая (СПОИОРАН)

- доктор геолого-мннералогических наук, профессор В.С. Миронов (СПбГУ)

-доктор геолого-минералогических наук О.П. Дундо (ВНИИОкеангеология)

Ведущая организация: Институт тектоники и геофизики ДВО РАН,

г. Хабаровск.

Защита состоится 25 ноября 1994 г. на заседании Специализированного совета Д.071.! 4.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОхеангелогая) по адресу:

I90I2I, Санкт-Петербург, пр. Маклина, I; факс (812) 114-14-70.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять ученому секретарю Специализированного совета.

Автореферат разослан " у "-^-1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, к.г.-м. н. И .А. Андреева

ВВЕДЕНИЕ

Возникновение окраинных морей, является одним из главнейших итогов кайнозойского этапа геологического развития зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном.Выяснение причин и механизмов формирования этих бассейнов, а также изучение пространственно-временных закономерностей в истории их развития необходимы для познания обшей эволюции зон взаимодействия "континент-океан" и совершенствования прогнозных оценок на различные полезные ископаемые. Все это, несмотря на огромные достижения многолетних геолого-геофизических исследований, остается актуальным и сейчас,как для теоретической, так и прикладной геологии и геофизики.

Как известно, в настоящее время разработан ряд эволюционных моделей окраинных морей, среди которых наибольшее распространение получила модель задугового спрединга. В рамках последней окраинные моря генетически связаны с процессом субдукции океанской литосферы при ее конвергенции с континентом. Эта сторона взаимодействия "океан-континент" рассмотрена многократно и основательно. Что касается материка, то он чаще всего выступает в роли пассивной глыбы, чья предыстория и структура, как правило, не вовлекаются в круг факторов, определяющих, например, районы заложения окраинных бассейнов, характер тектонического каркаса их фундамента, кинематику рифтинга и спрединга, а также другие не менее важные аспекты раскрывающихся морей.

В настоящее время можно считать доказанным, что большинство окраинных бассейновпримыкающих к континенту» заложено на материковом основании. В связи с этим, на наш взгляд, недооценка указанных выше факторов приводит к созданию незавершенных, хотя логичных и привлекательных эволюционных моделей. Это в полной мере относится и к Южно-Китайскому морю, которое является типичным представителем приконтинентальных окраинных бассейнов, прошедших все стадии своего развития.

На примере Южно-Китайского моря автор пытается развить новый подход к решению рассматриваемой проблемы, где материку отводится более значимая роль в сравнении с имеющимися разработками. Выбор указанного бассейна связан с тем, что это звено окраинных морей

отличается значительной сложностью и плохо укладывается в какую-либо простую генетическую схему. На примере этого региона весьма отчетливо проявляется взаимосвязь позднемезозойских и кайнозойских геологических процессов, охвативших не только район современного моря, но и смежный континент вдали от возможного прямого влияния процессов субдукции.

На основании сказанного данный регион был выбран в качестве главного объекта исследований.

Основная цель работы:

1. Построение генетической модели окраинного моря в рамках общей кайнозойской эволюции земной коры смежного континента.

2. Определение общей структурно-тектонической позиции нефтегазоносных бассейнов Южно-Китайского моря, как одного из важнейших критериев прогнозных оценок.

Для реализации указанной цели были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Обобщение и комплексная интерпретация геолого-геофизических данных по региону, на основе чего изучить:

- структуру дна Южно-Китайского моря и ее связь с геологическими сооружениями обрамления;

- структуру, Еещестшнный состав, условия образования и Бозрзст осадочного чехла и фундамента Южно-Китайского моря в сопоставлении с аналогичными комплексами его обрамления;

- глубинное строение региона и его связь с геологическими структурами;

- современное геодинамическое состояние региона (сейсмология, тепловой шток, изостазия, аномалии геоида) как показатель эволюционной направленности геологических процессов в • настоящее время;

2. Построение современной геолого-геофизической и ретроспективной эволюционной модели Южно-Китайского моря в рамках изложенных представлений.

3. Выполнение сравнительного анализа строения и развития ЮжноКитайского моря с другими восточно-азиатскими окраинными морями и выявление общих закономерностей их генезиса и эволюции.

4. Анализ связи нефтегазоносных площадей Южно-Китайского моря с особенностями его строения и развития.

Научная новизна:

1. Впервые выполнено комплексное площадное геолого-геофизическое исследование западной, привьетнамской части Южно-Китайского моря, сделано обобщение и комплексная интерпретация зарубежных и отечественных геолого-геофизических данных то всему указанному бассейну и его непосредственному обрамлению.

2. В качестве нестандартной методологической основы использовано представление о том, что все геологические процессы подчиняются общему принципу наименьшего действия, т.е. концентрируются и развиваются преимущественно в пределах пространства, которое оказывает минимальное сопротивление и, следовательно, требует минимальных энергетических затрат на реализацию указанных процессов.

3.Выполнен детальный анализ обобщенных геолого-геофизических сведений об условиях формирования осадочного комплекса по всему региону, определены закономерности пространственного размещения рифтогенных структур, лежащих в основании большинства осадочных прогибов; воссозданы основные черты кайнозойского структурообразо-вания в регионе, включая деструктивные процессы и рифтинг в приконтинентальной части моря, а также конвергентную геодинамику в его островном обрамлении. Изложена новая версия спредингового процесса в глубоководной котловине Южно-Китайского моря.

4. Намечена причинная связь геологических событий в районе Южно-Китайского моря с кайнозойскими геодинамическими процессами на континенте, в Тихом и Индийском океанах. Определено современное геодинамическое состояние региона, сделано заключение, что ЮжноКитайское море находится в стадии своего закрытия.

5. Выявлена система сквозных (трансструктурных) тектоно-магма-тических линеаментов, подчиняющих себе основные черты строения региона. Эти зоны идентифицированы как часть планетарной рег-матической сети. Показано, что указанная система представляет собой каркас долгоживущих ослабленных зон литосферы, которые в историческом плане могут рассматриваться в качестве энергетических каналов и зон релаксации геодинамических напряжений. Этим в значительной степени определяется их контролирующая роль в эволюционных процессах региона.

6. Уточнена общая структурно-тектоническая позиция нефтегазоно-

сных площадей Кжно-Китайского моря. Для дальнейших исследований рекомендован слабо изученный Восточно-Вьетнамский осадочный бассейн.

Основные защищаемые положения.-

1.Расположение, общий структурный план и основные черты внутреннего строения Южно-Китайского моря определены докайнозойским тектоническим каркасом региона. Крупнейшие элементы этого каркаса имеют трансструктурный характер, образуют упорядоченную систему и связываются с планетарной регматической сетью. Они рассматриваются как квазистационарные ослабленные зоны литосферы, выполняющие роль энергетических каналов и зон релаксации геодинамических напряжений и обеспечивающие взаимосвязь глубинных и геологических процессов.

2. Возникновение Южно-Китайского моря связано с общими мезозой-ско-кайнозойскими деструктивными процессами и является результатом экстремального развития рифтинга в краевой, наиболее ослабленной части континентальной литосферы, где возникли условия для активного спрединга.

3. Энергетическим источником геологических событий в регионе явилась активизация мантийных процессов, масштаб которых выходит за рамки конвергентной геодинамики "континент-океан". Кайнозойские геодинамические события в Тихом и Индийском океанах, оказавшие существенное влияние на динамику и кинематику эволюционных процессов в Юго-Восточной Азии, включая раскрытие краевых бассейнов, являются параллельными факторами с более общей мезозойско- кайнозойской активизацией тектоносферы.

4. В настоящее время прогрессивное развитие Южно-Китайского моря завершено, регион находится в состоянии, близком к- изостати-ческому. под воздействием латерального давления со стороны Тихоокеанской плиты этот бассейн вступил в стадию своего закрытия, что определяет дальнейшую эволюцию региона.

5. Общими чертами кайнозойской эволюции всех окраинных морей Востока Азии являются: зависимость их расположения, структурного плана и главных черт внутреннего строения от докайнозойского тектонического каркаса регионального и трансрегионального уровня, а также тесная временная корреляция основных этапов развития между собой и крупнейшими геодинамическими событиями на прилегающем кон-

тиненте и океанах. Ближайшим аналогом Южно-Китайского моря является Японское.

Практическое значение работы:

1. Изученные структурно-тектонические, глубинные и эволюционные связи морских и наземных геологических сооружений дают хорошую основу для правильного понимания особенностей современных геодинамических процессов в регионе и содержит важную информацию для решения практических проблем сейсмической опасности прилегающих районов Вьетнама, южного Китая, Филиппин и других стран.

2.Результаты исследований имеют практическую значимость для поисковых работ на углеводороды, позволяя уточнить общую нефтегазовую перспективность региона. Свдения по Восточно-Вьетнамскому бассейну позволяют расширить эту перспективнсоть.

Результаты исследований переданы во Вьетнам (Институт океанологии и Институт прикладной геофизики НЦНИ СРВ, гг. Нячанг. Ханой) и Китай (Институт океанологии АН КНР, г. Гуанчжоу).С институтом прикладной геофизики СРВ заключен договор о продолжении геофизических исследований в привьетнамской зоне повышенной сейсмоактивности. Магнитометрические данные были переданы в Геологическую службу Японии и Комитет по координации совместных исследований минеральных ресурсов морей Азии (ССОР), где они были использованы для построения генеральной Карты магнитных аномалий Восточной Азии

(Tokyo.1994).

Фактическая основа и личный вклад автора.

В основу настоящей работы положен большой объем геолого-геофизической информации, полученной автором в экспедициях, за многолетний период работы в рассматриваемом регионе и за его пределами, а также данные, опубликованные в советской-и зарубежной литературе за последние 25 лет.

Настоящая работа отражает личный вклад автора в реализацию советско-вьетнамского проекта "Южно-Китайское море", начатого Тихооокеанским океанологическим институтом ДВО АН СССР и институтом морских исследований НЦНИ СРВ в 1932 г. и продолжавшегося в течение десяти лет. Все это время автор являлся научным руководителем и ответственным исполнителем геолого-геофизического направления указанного проекта. Большинство морских экспедиций в Южно-Ки-

s

тайском море выполнено при участии автора в качестве начальника рейсов (ШС "Каллисто", "Академик А.Несмеянов", "Академик А.Виноградов", "Академик М.Лаврентьев"). В указанных экспедициях выполнялись сейсмические, гравиметрические, магнитометрические, батиметрические наблюдения, измерения теплового потока, геологическое опробование и некоторые другие вида работ. Значительная часть геолого-геофизической информации, особенно по районам, недоступным для непосредственных работ, получена из зарубежных источников. Использованы также результаты сейсмических работ (MOB OFT), выполненных трестом "Дальморнефтегазгеофизразвед-ка" Мингазпрома СССР в рамках проекта ЭСКАТО (г.Южно-Сахалинск).

В процессе выполнения настоящей работы лично автором сделан весь цикл сбора, обобщения и комплексной интерпретации геолого-геофизических данных. Некоторое исключение составляет лишь сейсмическая информация, которая на первичном этапе обрабатывалась и анализировалась сотрудниками лаборатории сейсмических методов исследований В.В.Здоровениным и A.A. Заболотниковым, а затем была вовлечена в общий комплекс геолого-геофизической интерпретации.

Апробация работы.

Результаты выполненных исследований прошли неоднократную апробацию на зарубежном и Российском уровнях. Различные аспекты теш были представлены докладами на двух советско-вьетнамских семинарах (Нячанг, 1983, 1986), 7-м советско-японском симпозиуме (Хабаровск, 1985), 1-й Международной конференции по геологии Индокитая (Ханой, 1986), 16-м конгрессе Тихоокеанской научной ассоциации (Сеул, 1987), 1-м и 3-м Советско-китайских симпозиумах (Находка, 1987," Владивосток, 1989); 4-й Всесоюзной конференции по проблеме "Мировой океан" (Владивосток, 1983); Всесоюзной научно- технической конференции по использованию геофизических методов для изучения разломов земной коры и прогнозирования рудных месторождений (Днепропетровск,1988); втором международном междисциплинарном научном Симпозиуме по теме "Закономерности строения и эволюции геосфер" (г.Хабаровск.1994). По теме диссертации опубликована монография "Кайнозойская эволюция земной коры и тектогенез Юго-Восточной Азии" (Москва, Наука,1989). Помимо этого опубликовано около 30 статей в советской и зарубежной печати, включая журналы "Докл. АН СССР", "Тихоокеанская геология", Труды МГК АН СССР,

различные тематические сборники а также издания Главного геологического управления Вьетнама и Токайского университета Японии.

Выполненная работа является частью коллективного труда отделов геофизики и геологии Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН. Без самоотверженного труда коллег и экипажей научно-исследовательских судов, на которых осуществлялись исследования выполнение данной работы было бы невозможным. Всем им автор выражает свою искреннюю благодарность.

ГЛАВА I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

В главе приводится общая характеристика Южно-Китайского моря. В качестве существенной особенности отмечается его расположение в области сочленения Евроазиатской, Тихоокеанской и Индоавстралийс-кой литосферных плит, а также Западно-Тихоокеанского и Алышйско-Гималайского подвижных поясов, что определило значительную сложность строения и истории развития указанного региона.

Приводятся основные сведения о его изученности. Отмечается, что большой объем геофизических и буровых работ на шельфе Южно-Китайского моря за последние 30 лет выполнен нефтяными компаниями ряда стран. К сожалению, полученная при этом информация оказалась недоступной в полной мере для широкого использования. С другой стороны планомерное площадное изучение этого бассейна, как единого целого, никогда и никем не проводилось, а западная часть моря, входящая в экономическую зону Вьетнама, долгое время вообще была неизученной.

Исследования, выполненные ТОЙ ДВО РАН, в рамках проекта "ЮжноКитайское море", восполнили этот пробел.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ РЕГИОНА.

СВЯЗЬ МОРСКИХ И НАЗЕМНЫХ СТРУКТУР

Южно-Китайское море рассматривается, как один из главнейших итогов кайнозойской эволюции Юго-Восточной Азии.

В главе приводится подробный анализ морфоструктур этого бассейна, а также их взаимосвязь с геологическими сооружениями

lo.

континентального и островного обрамления Подчеркивается блоковая природа большинства подводных структур, отражающая типичную картину последствий активного дробления континентальной коры в сопровождении вулканизма. Структурное взаимоотношение "континент-океан" и "море-островная дуга" весьма сложное. В первом случае преобладает наложенный характер морских структур во втором -налицо единый ансамбль морских и островных структур либо наложение молодых островных сооружений на морские (рис. I).

Существенный вклад в структурную организацию Южно-Китайского моря внесла тектоническая система докайнозойского фундамента региона. Наиболее крупные элементы этой системы представляют собой сквозные (трансструктурные) линейные зоны морфотектонических и магматогенных (часто разновозрастных) ассоциаций, объединенных общим простиранием. В целом эти линеаменты образуют упорядоченную сеть, состоящую из двух тектонопар: ортогональной и диагональной. Эта закономерность привела к заключению, что указанные зоны являются частью планетарной регматической сети. Выполненный анализ имеющихся теоретических разработок в области ротационного тектогенеза (Магницкий,1948i Стовас,1959,1960s Каттерфельд,1962: Чарушин, 1970; Венинг-Мейнес,1974s Чебаненко, 1977,1983 и др.) показал, что данная сеть подчиняется теоретическому прогнозу.

Показано, что рассматриваемый регион располагается в зоне влияния двух активных ротационных линий: экватора и меридиана экстремальных радиальных движений 105° в.д. Кроме того в относительной близости проходит активная зона критического меридиана 150°. Через регион проходит также меридиан большой оси нутационного эллипса (102° в.д.- 78° з.д.). Дополнительно к этому эффект экваториальной зоны должен способствовать развитию в регионе структур северо-западного простирания. Линеаменты северо-восточной ориентировки также имеют благоприятные условия существования на данной площади.

В полном соответствии с теоретическим прогнозом активное развитие в регионе получили структуры меридионального простирания, что особенно характерно для его западной и восточной части где они подчиняют себе геологические структуры Бирмано-Малайского складчатого пояса и Филиппино-Тайваньского архипелага. Указанные структуры группируются в несколько сквозных линеаментов со средним

Рис.1. Глно-Китаиское море и его структурно-геологическое обрамление

Рис.1. Южно-Китайское море и его структурно-геологическое обрамление.

1-ФУИдамент докембрийских платформ и массивов; 2-то же,перекрытый осадочным чехлом; 3-нияне-среднепалеозойские складчатые комплексы; 4-то яе,перекрытые осадочным чехлом; 5-палеозойско-мезо-зойские складчатые комплексы; 6-мелана;сложенный палеозойско-мезозойским складчатым комплексом; 7-кайнозойский складчатый комплекс; 8-меланя,слояенный кайнозойским комплексом; 9-зоны наложенного метаморфизма; 10-офиолитовые комплексы; 11-домезозойские гранитоиды; 12-мезозойско-кайнозойские гранитоиды; 13-мезозойско-кайнозойские вулканогенные комплексы; 14-кайнозойские базальтоиды;

15-отлоаения позднемезозойского-кайнозойского чехла; 16-надвиги в зонах скучивания; 17-тектонические границы крупнейших геологических подразделений; 18-разломы установленные; 19-го яе,предполагаемые; 20-оси глубоководных желобов; 21-изобаты морского дна.

Цифровые обозначения основных структурных подразделений:

1-платформа Янцзы; 2-Индосинийский массив: 2а-Контумский блок, 2б-трог Куангнам-Дананг, 2в-синеклиза Кхорат, 2г-синеклиза Сак-конакон, 2д-вал Фуфан; З-Катазиатская подвижная область; 4-Сино-Вьетнамский складчатый пояс; 5-Вьетнамо-Лаорский складчатый пояс; б-Бирмано-Малайский складчатый пояс, йнтиклинории и поднятия: ба-Западно-Малаккский, 6б-Восточно-Малаккский, бв-Пайлин-Кампот, бг-Панган, бд-Тенгол, бе-Кхорат, Синклинории и прогибы: бж-Менам, бз-Пурсат; 7-Бирманский прогиб; Вулканогенные зоны: 8-Фуцзян-Чже-цзянская; 9-Далат; 10-антиклинорий Центрального Калимантана; 11-антиклинальная зона Лупар; 12-антиклинорий Мератус; 13-синклинорий Радяанг; 14-антиклинорий Баризан; 15-прогиб Центральной Суматры;

16-антиклинальная зона Кагаян; 17-вулканогенная зона Сулу; 18-Цен-тральная Кордильера; 19-прогиб Кагаян; 20-Центральный прогиб; 21-антиклинорий Съерра-Мадре; 22-офиолитовая зона Замбалес.

расстоянием между ними примерно 5° между меридианами 100° - 120°. Среди них выделяются линеаменты, располагающиеся между 100° и 110° которые можно считать частью более мощной сквозной тектонической системы, протягивающейся через весь Китай и Монголию в пределы Сибирской платформы.Эта зона образует своеобразный барьер, разграничивающий на указанной огромной территории разновозрастные геологические сооружения с различным генеральным простиранием: к западу от него все структуры ориентированы на северо-запад, восточнее - на северо-восток. Продольная ось этого суперлиеамента близка к меридиану 105°, о теоретической значимости которого сказано выше. Линеаменты 110° и 120° контролируют западное и восточное ограничения котловины Южно-Китайского моря.

Широтные линеаменты от 0° до 20° также концентрируются примерно чере пять градусов из них последний в значительной степени определяет северное ограничение котловины Южно-Китайского моря. Линеамент IE? контролирует положение бывшей оси спрединга, ответственного за раскрытие глубоководной котловины - подводного хребта Скарборо.

Из диагональной пары линеаментов главную роль в формировании Южно-Китайского моря сыграли разломы ЮЗ-СВ направления. Одна из крупнейших тектонических зон, входящих в данную систему, образует большую морфоструктурную диагональ указанного бассейна и, в частности, трогообразный сектор глубоководной котловины, вклинивающийся на юго-западе в шельф Сунда.

К крупнейшим линеаментам ЮВ-СЗ направления 'относится тектоническая система р.Красной, хорошо изученная на континенте и продолжающаяся в зал. Бакбо, а также сквозная зона, сформировавшая Таиландский залив.

На основе приведенных данных сделан вывод о том,что большинство наземных и морских геологических сооружений региона независимо от возраста подчиняются описанной системе линеаментов.В силу этого последние рассматриваются в качестве надструктурного квазистационарного каркаса с контролирующими функциями для региональных геологических событий. Общая ромбовидная форма Южно-Китайского моря обусловлена крупнейшими тектоническими элементами этого каркаса. Будучи трансструктурным, этот каркас должен был определять общность геологической эволюции региона, создав генетическую взаи-

мосвязь мевду морскими и континентальными сооружениями.

ГЛАВА 3.ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ РЕГИОНА

Гравитационное поле. Современные знания о гравитационном толе Южно-Китайского моря базируются на результатах наблюдений, выполненных в разные годы научными организациями США, СССР,КНР,ФРГ и др.Основной объем таких работ выполнен США и СССР. В нашей стране указанные измерения проведены,в основном,Тихоокеанским океанологическим институтом ДВО РАН под руководством автора настоящей работы.

Аномалии в свободном воздухе в пределах Южно-Китайского моря изменяются в довольно узком диапазоне и в среднем не превышают - 25-30 мГал, свидетельствуя о достаточно хорошей уравновешенности региона. Глубоководная котловина характеризуется аномалиями -20 мГал с отдельными экстремумами до 40 мГал. Изолированные горы и массивы отмечаются максимумами до 100 мГал и несколько более.Участки крупных подводных возвышенностей и островов (Наньша,банка Рид, Па-расе льские, Макклсфилд и др.) характеризуются положительными аномалиями со средним уровнем + 25-30 мГал и отдельными максимумами до 100 мГал. Область промежуточных глубин отличается сложным рисунком аномалий, которые варьируют в пределах -20 мГал.

Активным аномальным полем характеризуется приостровная часть моря.В пределах Манильского желоба аномалии меняются от -25 мГал до -75 мГал.В Северо-Лусонском троге они достигают -50,-100 мГал, а в Западно-Лусонском понижаются до -145 мГал.

Шельфовая область Сунда выделяется преимущественно положительным фоном.При общем диапазоне поля +45—25 мГал здесь преобладают аномалии +10 мГал. Наиболее высокие значения соответствуют погребенным выступам фундамента (Натуна.Коншон), а минимумы силы тяжести (-15,-25 мГал) располагаются над тектоническими впадинами. Глубоководная часть моря характеризуется преимущественно отрицательными аномалиями со средним уровнем -10 мГал. Линейные структуры в гравитационном поле нашли довольно широкое отражение. В целом линеаменты, выделенные гравиметрической съемкой практически совпадают с теми, которые были намечены по морфоструктурным признакам.

Геомагнитное поле. В основе сводной

характеристики аномального магнитного поля Южно-Китайского моря лежит "Карта магнитных аномалий Восточной Азии" составленная Геологической службой Японии с участием автора и включающая результаты гидромагнитной съемки, выполненной в рамках проекта "Южно-Китайское море" (Масштаб 1:4000 ООО, 1994 г.). Карта составлена по очень разнородным данным, полученным за последние 30 лет разведочными и научными организациями разных стран, в связи с чем имеет схематичный характер. Основной вклад при этом внесли: по северной и центральной части - КНР, по западной - СРВ и ТОЙ ДВО РАН, по восточной - Филиппины, Малайзия, США, Япония, по южной -Индонезия, Малайзия.

Наиболее активной аномальной областью Южно-Китайского моря является глубоководная котловина, а также обширная область шельфа Сунда, располагающаяся к югу от п-ова Индокитай. В пределах котловины наиболее дифференцированные аномалии тяготеют к тем районам, где осадочный чехол является минимальным или магнитоакти-вный фундамент выходит на поверхность. В этом районе развиты преимущественно широтные линейные аномалии разной полярности интенсивностью от -IQQ до +200 нТл. В пределах ее юго-западной части диапазон изменения поля составляет -200 - +150 нТл при от-отдельных экстремумах до 500 нТл. Часто встречаются возвышенности, характеризующиеся отрицательными аномалиями, иногда они вообще не отражаются в магнитном поле. Б.Тэйлором и Д.Хейсом (1980,1983) выполнена возрастная идентификация указанных линейных аномалий, являющихся индикаторами раскрытия глубоководной котловины и процесса формирования молодой океанической коры. Подводный хребет Скар-боро, относительно которого магнитные линеаменты образуют определенную симметрию, был отождествлен с реликтом спрединговой оси. Время этих событий определено периодом 32-17 млн л.н.

В магнитном поле нашла отражение тектоническая зона (линеамент) СВ простирания, которая образует большую морфоструктурную диагональ глубоководной котловины.

Магнитные аномалии шельфа Сунда имеют мозаичную структуру, отражая блоковое строение неглубоко залегающего докайнозойского фундамента. Достаточно активные линейные аномалии СЗ простирания связаны с фундаментом прогиба Таиландского залива. Районы с развитием мощных осадочных отложений характеризуются спокойными, близ-

\С.

ними к нулю аномалиями (зал. Бакбо и др.). Слабо отрицательным, но с элементами линейности полем фиксируется вся приостровная зона на востоке Южно-Китайского моря (от о-ва Калимантан до о. Лусон). Манильский желоб , как единая структура на всем своем протяжении в магнитных аномалиях не отражается. Лишь его северная часть фиксируется линейной отрицательной аномалией с амплитудой до -150 нТл.

В целом, характер магнитного поля Южно-Китайского моря формируется преимущественно продуктами кайнозойского магматизма, спровож-давшего зарождение и развитие рифтинга, а также формирования океанической коры глубоководной котловины этого бассейна.

Тепловой поток. Южно-Китайское море представляет собой регион повышенного тепловыделения. Наиболее высоким тепловым потоком характеризуются участки и структуры, в пределах которых с четвертичного времени проявляется активная вулканическая деятельность. Около Вьетнама - это вулканы о-вов Тху и Катуик, а также зона тектонического линеамента 110°, где в историческое время наблюдались подводные вулканические извержения. На островах восточного обрамления активным является Миндоро-Тайваньский район линеамента 12(Р. Высоким тепловым потоком характеризуется также большинство структур растяжения и активного дробления коры: глубоководная котловина, впадины-рифты и тектонические зоны некоторых широтных тектонических линеаментов (20°, 15° и др.).

ГЛАВА 4.КАЙНОЗОЙСКИЕ ОСАДОЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ЮЖНО-КИТАИСКОГО МОРЯ

Для решения рассматриваемой проблемы важнейшими являются условия образования, структура, вещественный состав, стратификация и др. характеристики осадочного комплекса. Основным источником этих сведений явились результаты сейсмических работ и бурения поисково-разведочных скважин. По указанным данным построена сводная карта изопахит кайнозойских осадочных отложений. Сейсмостратиграфический анализ наиболее характерных разрезов кайнозойских структур обеспечил основной объем сведений об условиях формирования бассейна Южно-Китайского моря.

Выделено три области кайнозойского структурообразования и седи-ментогенеза: приконтинентальная, приостровная и глубоководная.

Первая из них занимает шельф, склон и материковую окраину от юго-восточного Китая до о-ва Калимантан. Она состоит из нескольких крупных осадочных бассейнов, положение которых определяется тектоникой фундамента и наличием мощных источников сноса терригенного материала: Южно-Китайского, залива Бакбо, Восточно-Вьетнамского, Таиландского залива и Тиоман-Натуна. В основании последних залегают структуры растяжения рифтогенной природы, заложенные в условиях деструкции зрелой континентальной коры. Начало рифтогенеза относится к позднему мелу-нижнему палеоцену.

Выделенные бассейны в целом контролируются описанной выше сетью линеаментов и существенно уточняют их положение и тектоническую значимость на кайнозойском этапе эволюции.

Приостровная область структурообразования располагается вдоль восточного обрамления Южно-Китайского моря. Внутри области выделяются следующие осадочные бассейны (с ЮЗ на СВ): Саравак, Палаван и Миндоро-Лусонский. В отличие от предыдущих эти бассейны сформировались в условиях конвергентной геодинамики (латерального давления ЮВ-СЗ направления), что послужило причиной их коренного отличия от аналогичных структур приконтинентальной области. В основании указанных бассейнов залегают прогибы, возникшие перед фронтом, в тылу или между зонами тектонического скучивания, меланжа (аккреции). Начало формирования этих структур относится к среднему палеогену с их последовательным омоложением от Калимантана к Лусону. Саравак -Палаванский район сформировался в тектонической системе ЮЗ-СВ направления, а Миндоро-Лусонский - в зоне линеамента 120° в.д.

Область седиментогенеза глубоководной котловины имеет свои существенные особенности. Она разделяется на Северный, Юго-Восточный и Юго-Западный бассейны. Субширотный подводный хребет Скарборо, которому во многих работах отводится роль бывшей оси спрединга, отделяет Северный бассейн от двух последних. Сейсмостратиграфичес-кий анализ позволил установить большое сходство седиментогенеза к северу и югу от указанного хребта. Осадки здесь отлагались в глубоководных условиях. На начальном этапе этого процесса наблюдалась активная вулканическая деятельность. В целом полученные данные не противоречат спрединговой модели. Однако помимо общепризнанной широтной ориентировки оси раздвижения установлена еще одна фаза данного процесса с изменением ее простирания на ЮЗ-СВ. Время проя-

вления указанных событий - поздний олигоцен-ранний миоцен и ранний -средний миоцен.

В целом кайнозойское структурообразование в регионе Южно-Китайского моря происходило в обстановке различного, меняющегося геодинамического режима и было наложено почти повсеместно на гетерогенное разновозрастное основание. Его главные особенности заключаются в следующем:

1. В формировании и строении кайнозойских структур имеет место геодинамическая, структурно-вещественная и возрастная асимметрия. Первая из них заключается в том, что приконтинентальная область региона развивалась в режиме деструкции и рифтинга пассивной окраины, а его приостровная часть формировалась в условиях конвергентной геодинамики и скучивания молодых островодужных комплексов. Как следствие этого возникла структурно-вещественная асимметрия региона, а именно - в приконтинентальной области развиты структуры растяжения, выполненные продуктами разрушения зрелой континентальной коры, а приостровную область слагают структуры покровно-надви-гового типа с образованием прогибов перед фронтом и в тылу аккреционных зон с широким развитием турбидитов, меланжа, а также офио-литов в фундаменте. И, наконец, возрастная асимметрия выражается в том, что начальный этап активного структурообразования на западе и востоке заметно сдвинут во времени: для приконтинентальной области это поздний мел-верхний эоцен, для приостровной - олигоцен-нижний миоцен.

2. Развитие деструкции докайнозойских образований и формирование осадочных структур контролировалось сеткой регионального тектонического каркаса, носило импульсный характер и включило пять этапов, каждый из которых характеризовался заложением новых осадочных бассейнов или депрессий, а также крупными перестройками характера седиментации в регионе: позднемеловой-раннепалеогеновый, по-зднепалеогеновый, позднепалеоген-ранненеогеновый, средненеогено-вый, поздненеоген-четвертичный. В целом этот процесс был направлен от континента к глубоководной котловине. Данная морфоструктура является конечным продуктом кайнозойских геологических событий и местом, где они достигли своей кульминации.

3. Глубоководная котловина существенно отличается от своего континентального и островного обрамления абиссальными условиями

седиментации и наличием признаков активной магматической деятельности в подстилающем фундаменте. Подтверждена спрединговая модель раскрытия котловины в период формирования олигоцен-миоценовых от-отложений'. Выделены две фазы указанного процесса: верхнеолигоцен-нижнемиоценовая и нижне-среднемиоценовая, меаду которыми произошла крупная перестройка структурного плана тектонических дислокаций от широтных к северо-восточным. В первом случае события контролировались широтными линеаментами 15° и 20°, а во втором - линеаментом, определяющим большую диагональ глубоководной котловины. В течение второй фазы сформировался трог юго-западного сектора глубоководной котловины.

ГЛАВА 5. ФУНДАМЕНТ ШН0-КИТАИСК0Г0 МОРЯ

Основным источником сведений о фундаменте кайнозойского осадочного чехла являются результаты драгирования коренных пород,а также бурение скважин. Дополнительные сведения дают геологические комплексы, обнажающиеся на островах, разбросанных по акватории моря. Косвенную информацию несут данные о строении акустического фундамента,хотя его геологическая природа определяется не всегда однозначно. В пределах Южно-Китайского моря развиты два основных его вида .В приконтинентальной области в качестве такового выступают деформированные и метаморфязованные осадочно-вулканогенные и интрузивные комплексы преимущественно докайнозойского, реже палеогенового (на юго-востоке акватории) возраста. В глубоководной котловине таким фундаментом служит второй океанический (осадочно-Еулка-ногенный) слой.

Общий диапазонизменения сейсмических скоростей в фундаменте составляет 3,5-6,9 км/с. Для шельфа Сунда он ограничен значениями 4,5-5,2 км/с. Однако в южной части этого района выделен акустический фундамент со скоростями: 6,0; 6,2; 6,5 км/с. Геологическая природа таких границ связывается с кровлей складчато-метаморфичес-кого и гранитного цоколя, обнажающегося на смежных островах. Фундамент с максимальными скоростями отождествляется с мафическим меланжем, который фиксируется близ о-ва Калимантан.Под осадочным чехлом бассейна Саравак мощностью 7-8 км обнаружена сейсмическая граница со скоростью 5,3- 5,05 км/с, а под ней на глубине 9,5-11,5 км -

вторая граница со скоростями 6,65-6,8 км/с. Последняя отождествляется с кровлей второго и третьего океанических слоев. В фундаменте Западно-Лусонского трога отмечены скорости 4,1-5,7 км/с, в Северо-Лусонском они составляют 4,7-5,1 км/с.

В пределах континетального склона южного Китая в основании осадочных отложений зафиксированы скорости 5,1; 4,7; 5,5 км/с.

В глубоководной котловине минимальная величина этого параметра составляет 4,62 км/с, в пределах северной окраины котловины скорость достигает 6,2 км/с.

Совокупность геологических данных и результаты анализа геофизических полей позволили сделать следующие основные выводы:

1. Кайнозойские осадочные отложения Южно-Китайского моря подстилаются гетерогенным разновозрастным фундаментом, который может быть разделен на три генетических типа - континентальный,островной (аккреционный) и океанический;

2. Преимущественным распространением пользуются структурно-вещественные комплексы континентального происхождения, которые составляют жесткий цоколь материкового шельфа и склона и отдельными фрагментами рассредоточены на огромной площади между континентом и глубоководной котловиной,а в отдельных случаях располагаются и в пределах островной дуги (Северо-Палаванский блок). Среди пород фундамента преобладают мезозойские магматические ассоциации, среди которых большой объем занимают гранитоиды. Последние маркируют активный этап конструктивного развития окраины юго-восточной Азии, после чего наступила стадия кайнозойской деструкции.

3. Структурно-формационные комплексы океанического типа отмечаются только в пределах глубоководной котловины и в приостровной области.

ГЛАВА 6. СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ РЕГИОНА

В основе сведений о глубинном строении региона лежат, главным образом, результаты сейсмических работ с донными станциями, радиобуями, а также данные гравиметрии, полученные в разное время различными авторами. В процессе обобщения всей имеющейся информации, выполнен анализ первичных данных и методик расчетов, а также их корректура и взамная увязка. При этом опорными значениями глу-

бины залегания Мохо в котловине послужили сейсмические данные, а в качестве основы, связующей результаты этих и других разнородных исследований, было использовано аномальное гравитационное поле. В корректуру первичных данных вошло, главным образом, введение поправок за гравитационное влияние осадочных толщ.

Для указанных целей использовались статистические зависимости, предложенные различными авторами. Предварительно была выполнена оценка их применимости в разных условиях региона и из них выбраны оптимальные расчетные формулы (*оо1агс!,1959; Жоо1агс1, Б^а^е, 1962; Су Дацюань,1982; Чень Шенцзао,1983). В результате•построена сводная карта изоглубин поверхности Мохо, охватывающая как акваторию Южно-Китайского моря, так и его непосредственное обрамление.

По полученным данным рельеф кровли мантии в пределах акватории отчетливо коррелируется с главнейшими морфоструктурами этого бассейна. Глубоководная котловина характеризуется минимальной мощностью коры (около 10 км с водным слоем). Наиболее высокому положению Мохо, как правило, соответствуют максимальные глубины моря.На границах котловины наблюдаются зоны интенсивных градиентов мощности. Две из них совпадают с линеаментами П(? и 12(? . Эти факторы свидетельствуют, что тектонический каркас Южно-Китайского моря имеет глубинный характер, достигая основания коры и определяя его рельеф.

Для подводных возвышенностей с островами и мелководными банками (Наньша, Рид, Макклсфилд, Парасельские), а также для континентального склона по периферии Южно-Китайского моря характерен широкий диапазон глубин поверхности Мохо: от 13-14 до 24-26 км.

Аномально тонкой корой (17 км) характеризуется южная и юго-восточная окраина моря, вблизи о-ва Калимантан, где располагается осадочный бассейн Саравак. Расчеты показали, что в данном районе непосредственно под осадками большой мощности залегает базитовый ("океанический") фундамент.

Другим крупным осадочным депрессиям соответствует сокращение коры до 22-24 км. Обнаружена линейная зона поднятия Мохо на шельфе Сунда, которая является глубинным продолжением юго-западного сектора глубоководной котловины, и по всей вероятности, имеет с ней генетическую связь, трассируя сквозную тектоническую зону, вдоль которой произошло раскрытие указанного сектора с образованием океанической коры. В верхах коры эта зона контролируется тектоничес-

ними депрессиями Южный Коншон, Западная Натуна, Пенью. Относительный подъем Мохо здесь составляет 2-4 км. За пределами депрессий мощность коры варьирует в пределах 28-32 км.

Узкий шельф Калимантан-Тайваньской островной области представляет собой единую зону высокого градиента мощности коры, что подчеркивает ее глубинную природу. Собственно острова имеют достаточно мощную земную кору: 29-38 км.

На основе сейсмических и гравиметрических данных произведена типизация коры Южно-Китайского моря и его обрамления. Выяснено,что в регионе помимо континентальной и океанической коры, выделяются ее два промежуточных подтипа: субконтинентальный и субокеанический. В качестве континентальной принята кора общей мощностью 30 км и более, включающая все стандартные геофизические слои. В океаническую вошла кора мощностью 12 км и менее (включая водный слой), лишенная "гранитного" слоя, с осадочным чехлом до 2 км мощности. К субконтинентальной отнесена кора пониженной мощности (до 24 км), в составе которой присутствует редуцированный "гранитный" слой. Субокеанической корой названы участки, где отсутствует "гранитный" слой, а базитовый фундамент перекрыт осадочными от-отложениями мощностью более 2-х км.

По типам коры сделана оценка степени разрушенности докайнозой-ской континентальной окраины, откуда сделан вывод, что этот процесс протекал весьма неравномерно, избирательно, концентрируясь в пределах зон активной тектонической деятельности (в ослабленных зонах литосферы), среди которых ведущее место занимают сквозные линеаменты. Наиболее сохранившимися участками континентальной коры в пределах моря являются крупнейшие подводные возвышенности и острова: Парасельские, Наньша, Макклсфилд, банка Рид и некоторые другие, а также Северо-Палаванский блок. Пространство, располагающееся между указанными фрагментами, подвержено интенсивной деструкции. Калимантан-Лусонский архипелаг характеризуется, в основном, субконтинентальным и промежуточным типом коры. Океаническая кора развита только в пределах глубоководной котловины. Кроме того,в ее пределах выделены участки с субокеанической корой.

В целом, полученные данные показывают, что большая часть ЮжноКитайского моря подстилается структурами континентального проис-схождения, претерпевшими разную степень деградации. Интенсивность

последней возрастает от материка к глубоководной котловине, где кора полностью становится океанической.

Прямо противоположная ситуация имеет место лишь в пределах островного обрамления моря. Выделенные здесь формальным путем типы земной коры отражают результат конструктивной геологической эволюции, в процессе которой, по всей вероятности, возникли ядра молодой континентальной литосферы.

Сопоставление описанной глубинной характеристики с поверхностными геологическими образованиями показывает их тесную пространственную связь. Так, геологические объекты деструктивной природы -зоны разломов и грабены (рифты), залегающие в основании большинства осадочных депрессий - располагаются в области трансформированной коры: от субконтинентальной до океанической. Наиболее крупным из них соответствует местный подъем поверхности Мохо либо градиент мощности коры.

Наиболее ярким примером взаимосвязи глубинных и поверхностных структур является глубоководная котловина Южно-Китайского моря, где область радикальной перестройки земной коры практически полностью совпадает с ее морфотектоническим контуром. Последний, в свою очередь, в значительной степени определен сквозными тектоническими зонами широтного направления (IE? ,2tf ), а также линеаментом большой диагонали котловины, вдоль которого сформировалась океаническая кора ее юго-западного сектора. Наиболее широкая (восточная) часть котловины располагается в узле пересечения указанных линеаментов, т.е. на участке максимального дробления литосферы.

В пределах островной дуги кайнозойские осадочные структуры и наиболее молодые зоны тектонических деформаций также располагаются в зонах промежуточной коры и приурочены, в.основном, к линейным зонам высокого градиента ее мощности. Это также указывает на прямую генетическую связь поверхностных структур с глубинными.Большая контрастность рельефа Мохо и высокие гравитационые аномалии в пределах островной дуги и особенно в ее Лусон-Тайваньском звене являются признаком относительной молодости развитых здесь геологических структур и их неполной изостатической уравновешенности. Общий фронт островных глубинных структур располагается в зоне линеамента 120°, указывая на существенную роль и этой тектонической зоны как регулятора глубинных процессов.

Помимо указанного в строении коры отчетливо проявились и другие крупнейшие тектонические зоны фундамента.

Таким образом, геологические структуры региона, возникшие в результате кайнозойских эволюционных событий, находят прямое отражение в особенностях его глубинного строения, что позволяет предполагать их генетическую связь. Структуры растяжения континентальной окраины, как и структуры скучивания в области островной дуги являются производными взаимосвязанных мантийных процессов. При этом естественно полагать, что передача энергии этих процессов,а также поставка мантийных масс в верхние горизонты коры осуществлялись через систему тектонически ослабленных зон.

ГЛАВА 7. СОВРЕМЕННОЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕГИОНА

Выводы о современной геологической активности региона получены из данных о сейсмичности, тепловом потоке и аномалиях геоида.

Сейсмичность региона неоднородна. В целом Южно-Китайское море практически асейсмично. Основная сейсмоактивность приурочена к северо-восточной окраине Южно-Китайского моря и связана с Филиппинской островной системой на отрезке от о-ва Миндоро до о-ва Тайвань. Общее положение активной зоны связано с местной морфотектоникой.Ее западной границей служит Манильский желоб. Помимо этого вдоль юго-восточных берегов п-ова Индокитай протягивается зона повышенной активности, частично совпадающая с линеаментом П(? . Активным является также район, прилегающий к южному побережью Китая и о-ва Тайвань.

Решение фокальных механизмов землетрясений показывает,что восточная часть Филиппинской дуги находится преимущественно, в состоянии латерального сжатия с направлением соответствующих векторов от широтного до северо-западного. Четкой границей между зонами различного геодинамического режима является известный Филиппинский сдвиг. Сделан вывод, что данная структура является следствием од-одностороннего косого давления Филиппинской плиты и возникла как тектонический срыв по ослабленной зоне СЗ направления. Сдвиговая кинематика разлома в пограничных условиях о.Лусон - глубоководная котловина создает местный фронт надвигов. Отсюда, аккреционные зоны, обрамляющие с запада островную систему, являются скорее всего

результатом указанных надвигов, а не субдукции коры Южно-Китайского моря под островную дугу в классическом понимании этого явления.

Таким образом, в настоящее время бассейн Южно-Китайского моря продолжает испытывать боковое давление, которое было отмечено в строении осадков и для более ранних времен. Примечательно,что это давление резко возрастает в зоне непосредственного контакта с Филиппинской плитой - частью Тихоокеанской литосферы. Южнее Палавана рассматриваемый бассейн экранируется многочисленными островами Индонезии, теряет указанный контакт и давление (сейсмичность) ослабевает. Отсюда возникает вывод, что основной причиной наблюдаемой сейсмоактивности на востоке Южно-Китайского моря является давление со стороны Тихоокеанской плиты.

Дополнительным источником такого воздействия может быть региональная плотностная неоднородность мантии, выраженная в аномалиях геоида. Южно-Китайское море располагается в зоне градиента аномальных высот геоида мевду его Западно-Тихоокеанским поднятием и Ин-доокеанской областью прогиба. В непосредственной близости располагается крупнейший на планете Новогвинейский максимум геоида (+100 м), а также Индоокеанский минимум (-70 м). Локальные возмущения геоида в пределах Южно-Китайского моря практически отсутствуют.

Расчеты показывают (Bostrom,1984), что в верхней мантии между указанными аномалиями существует большой градиент давления (от 300 до 600 бар) и боковое напряжение, достаточное для возникновения мантийного потока, направленного от максимума на запад и северо-запад. Этот глубинный процесс за время своего существования должен был заметно повлиять на характер геологических дислокаций, сформировавших современный облик рассматриваемого региона.

Таким образом, несмотря на очень контрастное строение, современное Южно-Китайское море не создает видимого влияния на распределение мантийных масс в регионе. Указанный градиент геоида отражает более общие динамические процессы, в реализацию которых ЮжноКитайское море не вносит никаких возмущений. Это свидетельствует об отсутствии в настоящее время в регионе крупномасштабных мантийных процессов, а перераспределение коро-мантийного вещества, которое должно было иметь место в период активной эволюции Южно-Китайского моря, в настоящее время изостатически скомпенсировано. Указанные выше напряжения и возможное запад-северо-западное движение

2 6.

литосферы в настоящее время должны создавать благоприятные условия для активизации сдвиговых дислокаций соответствующего направления, а также режим сжатия Южно-Китайского моря. Последнее фактически подтверждается описанными выше сейсмологическими данными. В указанном процессе бассейн Южно-Китайского моря играет пассивную роль и лишь подвергается внешним геодинамическим воздействиям.

ГЛАВА 8. ОБЩАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЮЖНО-КИТАИСКОГО МОРЯ. СИНТЕЗ ДАННЫХ.

Общий структурный облик ложа Южно-Китайского моря и смежной континентальной окраины отражает прежде всего результат разрушения докайнозойской материковой коры. Область деструкции охватывает подавляющую площадь этой морфоструктуры, исключая ее восточную при-островную часть. Прямым доказательством этого является наличие ряда поднятий в разных районах моря, где континентальные комплексы обнаружены бурением или драгированием (Парасельские острова,банка Рид, Северо-Палаванский блок). По геофизическим признакам сюда можно включить банку Макклсфилд, Наныпа, а также многие безымянные выступы фундамента, рассредоточенные под акваторией.Все они представляют собой фрагменты некогда единого цоколя. В состав пород, слагающих эти блоки, входят метаморфические, магматогенные и осадочные образования от докембрийского до мезозойского возраста, имеющие свои аналоги на побережье южного Китая и п-ове Индокитай.

За пределами указанных поднятий геологическое пространство претерпело растяжение, раскол с внедрением и излиянием основных магм и проседание блоков с последующим образованием осадочных бассейнов. Указанный процесс отовдествляется с региональным рифтогенезом. Тектонические структуры, залегающие в основании осадков, представляют собой рифты, грабены, полуграбены (рис. 2).

Все структуры растяжения сконцентрированы в пределах крупных тектонических зон, заложенных в докайнозойское время и активизированных в период кайнозойского рифтогенеза. При этом основная контролирующая роль принадлежит трансструктурным линеаментам, которые отнесены к региональным элементам планетарной регматической сети. В соответствии с теорией ротационного тектогенеза регион весьма благоприятен для активного проявления планетарной макротрещиноват-

и.

| Рис. 2 Структурно-тектоническая карта Южно-Китайского морз и его обрамления.

Условные обозначения 1-15 см.рис.1.

16-грабены (рифты) в основании осадочных позднемезозойских-кайнозойских бассейнов; 17-полуграбены в зонах надвигов и скачивания; 18-надвиги в зонах скачивания; 19-фрагменты ко1 тинентальной коры под акваторией Вжно-Китайского иоря; 20-участки океанической коры.

Р а з л о м ы

21-тектонические границы крупнейиих геологических пoдpaздeJ ний региона; 22-достоверно установленные; 23-предполагаемы( по морфоструктурным и другим признакам; 24-то же в предела) морского дна.

Буквенные обозначения: фрагменты континентальной корн - П-Парасельские острова,М-банка Уакклсфилд.Н-острова Нанына, Р-банка Рид.СПБ-Северо-Палаванский блок; Подводные выступы фундамента на шельфе Сунда - Кх-вал Кхорат,Нт-вал Натуна, Кш-вал Кошон.

ости и ее влияния на геологические процессы, т.к. располагается в зоне нескольких ротационно-критических линий.

Структурообразующая роль тектонических систем разной ориентировки показывает их неоднозначность. Большинство структур растяжения возникло в зонах разломов СВ и широтного направлений. В меньшей степени это относится к дизъюнктивам меридионального простирания. Разломы СЗ ориентировки чаще всего выполняют роль секущих тектонических структур сдвигового характера. Во время активного формирования котловины они выполняли функцию трансформных разломов, вдоль которых происходило раздвижение молодой коры.

Обнаруживается прямая связь между размерами структур растяжения, глубиной их проседания и структурно-вещественной характеристикой коры. Под крупнейшими осадочными бассейнами "гранитный" слой значительно сокращен или может отсутствовать полностью. В глубоководной котловине континентальная кора полностью замещена океанической. Имея сложное, рифтовое строение, она подчинена тектоническим сквозным зонам широтного и северо-восточного направлений. Первые сформировали северную половину котловины, последние ее юго-западный сектор. Наиболее широкая, восточная часть котловины располагается в узле пересечения указанных линеаментов, т.е. на участке максимального дробления коры. В пределах котловины наблюдается ее минимальная мощность (10 км от поверхности моря) со всеми океаническими слоями. Остальные структуры растяжения залегают на коре с промежуточным уровнем деструкции. Здесь выделены ее субконтинентальный и субокеанический типы.

Наиболее крупные тектонические зоны отражаются в рельефе Мохо, свидетельствуя о взаимосвязи поверхностных и глубинных структурно-вещественных преобразований в регионе.

В целом, все структуры растяжения Южно-Китайского моря сформировались в рамках регионального тектонического каркаса, который обеспечил связь глубинных и поверхностных горизонтов, а также латеральную эволюционную общность морских структур с континентальными. Такие функции могли выполнять только долгоживущие ослабленные зоны литосферы, образующие каналы повышенной проницаемости. Все геологические процессы должны были реализоваться прежде всего через такие каналы. Длительное существование наиболее крупных линеаментов, образующих названный каркас, доказано прямыми геологи-

го.

ческими данными, а также их возможной связью с регматической сетью ротационного происхождения.

На описанном гетерогенном и сложно устроенном фундаменте большей части Южно-Китайского моря залегают слабо деформированные осадки кайнозойского чехла. Они сосредоточены в наиболее крупных риф-тогенных'зонах и образуют обособленные осадочные бассейны.Возрастной диапазон осадков простирается от верхнего мела до настоящего времени. Их максимальные мощности достигают 9-10 км. На обширной площади промежуточных глубин осадочные бассейны менее значительны, но также обусловлены тектонической структурой фундамента. Мощность осадков здесь не превышает 4-6 км. Осадочный комплекс глубоководной котловины резко отличается от предыдущих районов Южно-Китайского моря. Для него в целом характерна незначительная мощность (до 2 км), а условия седиментации были абиссальными. Кроме того существуют признаки активной магматической деятельности в подстилающем фундаменте. Сейсмостратиграфия осадков не противоречит гипотезе спрединга в период формирования осадочной толщи.

Генетически противоположная ситуация зафиксирована в строении приостровной части Южно-Китайского моря. Мезозойско-кайнозойские структуры здесь образовались в условиях конвергентной геодинамики и одностороннего бокового давления, направленного с К® на СЗ. Об этом свидетельствуют широко развитые структуры покровно-надвигово-го типа, а также зоны скучивания и интенсивных деформаций (меланж, аллохтоны, аккреционные призмы). Иными словами, здесь про-исходилоформирование молодой континентальной коры, а не распад зрелого материка. Однако эта область гетерогенна. Наиболее крупными ее неоднородностями являются Саравак-Палаванский и Миндоро-Тайваньский секторы. Эти районы существенно различаются как по строению и современному динамическому режиму, так и по истории развития.

По результатам формального районирования большая часть островного архипелага характеризуется промежуточными типами земной коры. Выделяемые здесь отдельные участки с континентальной корой являются скорее всего ядрами молодой материковой литосферы, возникшей в процессе становления островной дуги.

Для островной области в целом характерно очень контрастное поведение поверхности Мохо. Зоны интенсивных геологических деформаций, как правило, располагаются в пределах высоких градиентов мощ-

ности коры.Это особенно характерно для Миндоро-Лусон-Тайваньского сектора. В совокупности с наиболее интенсивными гравитационными аномалиями, приуроченными к данному району,указанный фактор свидетельствует об относительной молодости и неполном изостатическом равновесии местных геологических сооружений.Сделан вывод о возрастной миграции формирования земной коры вдоль указанных островов с омоложением этого процесса от Калимантана к Лусону и Тайваню.

Осадочные структуры,образующие линейный фронт вдоль границы островной дуги с Южно-Китайским морем,представлены прогибами,возникшими в условиях сжатия под воздействием подцвиго-надвиговых и сдвиговых дислокаций. В СВ направлении, по простиранию островной гряды происходит омоложение комплексов,вовлеченных в покровно-на-двиговые.складчато-метаморфические процессы.Наиболее древним (мезозойским) комплексом этого типа характеризуется юго-западная окраина о-ва Калимантан и его подводное продолжение в пределы вала Натуна. Северо-восточнее возраст меланжа сменяется на эоценовый. В пределах о-ва Палаван его формирование продолжалось до раннего миоцена, а в пределах Лусона возраст этого комплекса уменьшается до верхнего миоцена-квартера.

В целом современное строение региона имеет асимметричный структурно-вещественный характер, в котором отразились геодинамические противоречия кайнозойского этапа его геологической эволюции.

ГЛАВА 9. ОБРАЗОВАНИЕ ШНО-КИТАИСКОГО МОРЯ И КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ АЗИИ

По совокупности изложенных сведений кайнозойская эволюция региона представляется следующим образом.

Перед началом указанного периода (поздний мел) Юго-Восточная Азия представляла собой материковую окраину,в пределах которой незадолго до этого прекратились активные тектоно-магматические процессы яншаньской фазы орогенеза.

Рифтогенез начался в конце позднего мела.Дальнейший ход событий носил импульсный характер и разделен на несколько этапов.

На первом этапе (конец мела - нижний-средний эоцен) сформировались изолированные рифтовые грабены,сопряженные с разломами докай-нозойских структур южного Китая, а также тектонических зон р.Крас-

ной и Таиландского залива.

В пределах ЮВ окраины Южно-Китайского моря геологические события в это время носили иной характер. Здесь в условиях бокового давления СЗ ориентировки формировался терригенный меланж с образованием фронта тектонического окучивания вдоль СЗ побережья о-ва Калимантан. Так как процесс растяжения находился в начальной стадии, то между окраиной континента и указанным островом располагался бассейн с мезозойской океанической корой. Ее реликт предполагается под осадочным чехлом на севере депрессии Саравак и на юге трога Палаван.

Второй этап (верхний эоцен - нижний олигоцен) охарактеризовался активизацией широтных тектонических структур на севере Южно-Китайского моря (линеамент 20°). В конце этапа рифтогенез в структурах, удаленных от глубоководной котловины (Таиландский залив, Меконг, Бакбо, внутренняя часть шельфа южного Китая), практически закончился, после чего в их пределах происходило эпирифтовое погружение.

В пределах конвергентной зоны конец этапа ознаменовался прекращением формирования меланжа вдоль о-ва Калимантан и перемещением этого процесса в район о-ва Палаван.

Третий этап оказался кульминационным. События предыдущего времени уже привели к существенному растяжению и дроблению континентальной окраины и подготовили основу для перехода от пассивного рифтинга к активному спредингу. Выделено две фазы этого процесса: позднеолигоцен - раннемиоценовая и ранне-среднемиоценовая. Первая фаза получила импульс в восточной части моря, на площади пересечения широтных (15°-20 ) и северо-восточных тектонических структур. Предполагается полицентрическое зарождение спрединга с раскрытием котловины по разломам различного направления. Лишь с развитием этих событий обозначились главные системы ослабленных зон, куда устремился основной энергетический поток мантии. Такой зоной в это время оказался линеамент 15 (хр.Скарборо). В пределах о-ва Палаван продолжал формироваться фронт меланжа.

Вторая фаза спрединга (ранний-средний миоцен) выделена в связи с перемещением его главных событий в зону линеамента большой диагонали Южно-Китайского моря с переориентировкой кинематической схемы раздвига. Новая активная зона распространилась далеко на

СВ и ЮЗ, перерабатывая спрединговую область предшествующей фазы. В это время сформировался ЮЗ сектор глубоководной котловины. Трансформными разломами в этой фазе послужили разрывные структуры СЗ простирания. Раскрытие котловины происходило асимметрично, с максимальным раздвигом в ЮВ направлении. Такое развитие событий повторяет общую направленность миграции континентальных фрагментов в процессе деструкции и объясняется неодинаковым механическим сопротивлением литосферы в СЗ и ЮВ направлениях. Одновременно со спре-дингом за пределами котловины продолжалось эпирифтовое погружение, связанное, видимо, с термальной контракцией.

В начале среднего миоцена спрединг закончился. В основном завершился и рифтогенез в обрамлении котловины, возникает зона ннтен-нсивных деформаций и аккреционных структур в Лусонском районе. В это время Южно-Китайское море почти достигло современной конфигурации.

Следующий этап развития (средний- поздний миоцен) характеризовался дифференцированным эпирифтовым погружением, связанным с остыванием литосферы и восстановлением изостатического равновесия региона. Этот процесс постепенно распространялся от приматерико-вых районов в сторону современной котловины.

В пределах Палавана рост аккреционного вала прекратился, процесс переместился в пределы Миндоро-Лусонского района.

Последний, поздненеоген-четвертичный, этап развития характеризуется повсеместным слабодифференцированным погружением региона, связанным с общим затуханием термального режима и усилением действия механизма изостатического выравнивания. В это время образовался Манильский желоб. Переход к пассивному состоянию этой области усилило латеральное воздействие Филиппинской (Тихоокеанской) плит.

В настоящее время под Южно-Китайским морем отсутствуют какие-либо активные коро-мантийные процессы, продолжающие его прогрессивное формирование. Мелкофокусная сейсмичность отражает, видимо, остаточный процесс дискретных проседаний фундамента, связанных с общей термальной контракцией региона. Однако регион продолжает претерпевать одностороннее давление со стороны Тихоокеанской литосферы. В настоящее время указанное воздействие становится главной силой, определяющей дальнейший ход геологических событий. Уже созданы геодинамические условия для развития процессов обратной

направленности, которые реализуются в надвигании островного архипелага на ложе Южно-Китайского моря. В силу этого данный бассейн перешел на стадию своего закрытия.

В главе анализируются возможные варианты движущих сил, определивших возникновение и развитие регионального рифтогенеза. Делается вывод, что непосредственное раскрытие Южно-Китайского моря было обусловлено местным подъемом астеносферного плюма и "прорывом" его магматических масс по проницаемым зонам к поверхности.

Для общей эволюции региона, в силу его неординарного расположения - в узле тройного сочленения Евразиатской, Тихоокеанской и Ин-до-Австралийской плит - помимо известного влияния Тихоокеанской литосферы существенное значение имела коллизия Индостана с Азиатским континентом, начало которой предполагается около 45-50 млн назад (рис. 3).

В более общем плане образование Южно-Китайского моря, как и остальных окраинных морей, хорошо согласуется с известной глобальной мезозойско-кайнозойской активизацией магматизма, орогении и рифтогенеза в пределах континентов. С этой позиции боковое воздействие океанской литосферы на окраину материка надо рассматривать, как существенный, но параллельный фактор, который способствовал созданию благоприятных условий для ее растяжения и образования окраинных морей. На этой основе автор не склонен преувеличивать роль океанской субдукции в генезисе последних.

Таким образом Южно-Китайское море в составе общего пояса Восточно-Азиатских окраинных морей возникло как экстремальное проявление континентального мезозойско-кайнозойского рифтогенеза. Созданию благоприятной геодинамической ситуации для этого послужило взаимодействие окраины Азии с литосферой Тихого и Индийского океанов. Степень деструкции возрастала в сторону океана. Данный процесс сопрововдался утонением коры и подъемом астеносферы. В наиболее проницаемых местах (тектонических узлах) просходил полный разрыв континентальной литосферы и пассивный рифтинг сменялся активным продвижением в верхние горизонты мантийного плюма, интенсивным магматизмом и завершающим раздвижением фрагментов раздробленной коры в стороны от зон разрывов (спрединг). За относительно короткий отрезок времени произошло высвобождение огромного количества термомеханической энергии, результатом чего явилось истощение вну-

Схема корреляции формирования ЮКМ с геоданашческдаи событиями в его обрамлении

ье-

тренних источников и затухание описанного процесса.

Эта схема является, на наш взгляд, является общей для всех ок-раинноморских бассейнов, примыкающих непосредственно к материку. В этом смысле ближайшим аналогом Южно-Китайского моря является япономорский бассейн.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе на основе синтеза новых геофизических и геологических данных на примере Южно-Китайского моря исследована проблема проис-хоадения окраинных бассейнов Восточной Азии.

Получены следующие основные результаты:

1. Основные этапы кайнозойской эволюции региона явились следствием деструкции пассивной окраины Юго-Восточной Азии. Геодинамической основой указанного процесса яеился режим растяжения континентальной литосферы с образованием рифтов. Деструктивные процессы унаследованно сосредоточивались в докайнозойском тектоническом каркасе, наиболее крупные элементы которого представляют собой сквозные (трансструктурные) зоны. Последние идентифицированы в качестве регионального проявления планетарной регматической сети. Показано, что с позиции ротационного тектогенеза изучаемый регион благоприятен для развития подобных динамически активных зон, которые по своей природе должны быть долгоживущими и могут выполнять роль контролирующего фактора в геологических процессах.

2. Во времени рифтогенез имел пульсирующий характер. Выделено несколько этапов этого процесса. Его начальный этап относится к позднему мелу - раннему палеогену. Помимо этого выделено еще четыре этапа рифтинга, охвативших следующие периоды: верхний эоцен -нижний олигоцен, верхний олигоцен-средний миоцен, средний-верхний миоцен и поздненеоген-четвертичный. В целом процесс рифтогенеза мигрировал от континента в сторону современной глубоководной котловины.

Кульминационным событием в общей эволюции рифтинга стал спре-динг на площади современной глубоководной котловины. Этот процесс рассматривается как смена пассивного "растаскивания" фрагментов раздробленной предшествующими событиями материковой коры их активным раздвижением поднимающимися к поверхности мантийными массами

вдоль каналов тектонических ослабленных зон. Предполагается, что начальный этап спрединга имел полицентрический характер. Выделено две основные фазы этого процесса: верхнеолигоцен-нижнемиоценовая и нижне-верхнемиоценовая, между которыми произошла крупная перестройка структурного плана тектоно-магматических событий: от широтного к северо-восточному.

Приостровная область формировалась в условиях конвергентной геодинамики, что повсеместно зафиксировано в структурах покровно-надвигового типа, зон скучивания и интенсивных деформаций (меланж, аллохтоны, аккреционные сооружения). Все это несет признаки одностороннего давления со стороны Тихоокеанской плиты.

3. В настоящее время под акваторией Южно-Китайского моря отсутствуют какие-либо существенные коро-мантийные процессы, продолжающие его прогрессивное развитие. На большей части его площади установлен режим, близкий к изостатическому с признаками остаточного процесса термальной контракции. В настоящее время море вступило в стадию своего закрытия.

4. В целом образование Южно-Китайского моря рассматривается как результат экстремального проявления континентального рифтоге-неза. Геодинамика Тихоокеанской и Индоавстралийской литосферных плит оказала существенное, но параллельное влияние на ход геологических событий в регионе.

5. Для всех окраинных морей Азии существует зависимость структурного плана и хода геологических процессов от докайнозойского тектонического каркаса регионального и трансрегионального уровня, также тесная временная корреляция основных этапов развития морей между собой и с крупнейшими событиями на континенте и в океанах. Показано, что ближайшим эволюционным и структурным аналогом ЮжноКитайского моря является Японское.

6. Структурно-тектоническая позиция нефтегазовых площадей ЮжноКитайского моря связана, главным образом, с зонами активного риф-тинга, обеспечившего достаточные по размерам структуры, накопление больших масс осадочного и органогенного материала, а также выделение тепловой энергии, необходимой для генерации и скопления углеводородов. Для дальнейших поисковых работ рекомендован ранее слабо изученный район депрессии подводного плато Най, располагающийся в основании материкового склона восточного Вьетнама.

lt.

Основное содержание работы отражено в монографиях:

1. Кулинич Р.Г., Заболотников A.A., Марков Ю.Д. и др. Кайнозойская эволюция земной коры и тектогенез Юго-Восточной Азии /, М.: Наука. 1989. 256 с.

2. Леликов Е.П., Карп Б.Я., Кулинич Р.Г., Изосов Л.А. и др. Геологическое строение западной части Японского моря и прилегающей суши // Дальнаука. Владивосток, 1993.

в статьях и докладах:

1. Кулинич Р.Г., Ватлин Б.П., Колпащикова Т.Н. Гравитационная модель земной коры Юкно-Китайского моря // Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана: Тез. докл. 4 Всесоюз. конф. Владивосток, 1983. С. 74-77.

2. О структуре зоны сочленения котловины Южно-Китайского моря с шельфом Сунда // Строение и динамика переходных зон: Тез. докл. междунар. симпозиум. Сочи, 1983. МГК АН СССР,.M.1983.

3. Кулинич Р.Г., Обжиров А.И. О структуре и и современной активности зоны сочленения шельфа Сунда и котловины Южно-Китайского моря // Тихоокеансккая геология. 1985. N3. С. 102-106.

4. Кулинич Р.Г. Глобальные ослабленные зоны литосферы и происхождение окраинных морей // Геология Тихого океана: Тез. докл. 3 Тихоокеан. школы по морск. геол., геофиз. и геохим. Владивосток, 1987. С. 19-20.

5. Кулинич Р.Г. Структура и проблема генезиса рифта Паресе Вела // Физика и структура земной коры окраинных морей Тихого океана. Владивосток: ДВО АН СССР,1987. С. 19-29.

6. Кулинич Р.Г., Здоровенин В.В. Структура и происхождение Южно-Китайского моря // Геология, геофизика, геохимия и металлогения зоны перехода от азиатского континента к Thxomj океану: Тез. докл. / Сов.-кит. симпозиум, Находка, 13—I*î сент.1987. Владивосток, 1987. С. 28-29.

7. Кулинич Р.Г. Роль сквозных тектонических линеаментов ъ строении и эволюции Филиппинской плиты // Геодин. исследования. Тектоника восточно-азиатских окраинных морей. M., 1988.

Ml. С. 95-101.

8. Кулинич P.P., Столов Б.Л. Связь мезо-кайнозойской эволюции Сихотэ-Алияя с образованием Японского моря // Геология,геофизика, геохимия и минеральные ресурсы Тихоокеанских окраинных морей: Тез. докл. 3 Сов.-кит. симпозиум, Владивосток, 1989. С. 49-51.

9. Кулинич Р. Г. Образование окраинных морей и региональный тектогенез Восточной и Юго-Восточной Азии // Тектоника, энергетические и минеральные ресурсы Северо-Западной Пацифики: Тез. докл. межд. симпозиум, Хабаровск, 1989. С. 89.

10. Обжиров А.И., Ильичев В.И., Кулинич Р.Г. Аномалия природнных газов в придонной воде Южно-Китайского моря // Докл. АН СССР 1985. Т.281,N5. С. I206-I2I0.

11. Kullnich R.G., Obzhirov A.I., Zdorovenin V.V., Kolpashikova T.N., Smolin V.A. The structure of the junction of the Vietnam and South Cina Sea basin and evolution problem this region // Proc. 1st Conf. on Geol. of Indochina. Hanoi,1986 Vol.1. P. 409-423.

12. Kulinich R.G. The origin oi the marginal seas and transcur-rent tectonic zones // Abstract rep. 16 PSA Congress.Seoul, 1987. P. 134.

13. Otofuji Y., T. Matsuda, T.Itaya, T.Shibata, И. Matsumoto, T.Yamamoto, C. Morimoto, R.G.Kulinich, P.S.Zimin, A.P.Matu-nin, V.G.Sakhno and K.Kimura Late Cretaceous to Paleogene paleomagnetic data from Sikhote Alin, Par Eastern Russia, and Cenozoic tectonics of East Asia (in press).