何文剛 梅廉夫 朱光輝 楊松嶺 胡志偉 肖述光 鄒玉濤,

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）構(gòu)造與油氣資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢 430074；3.中海石油研究中心，北京 100027）

安達(dá)曼海海域盆地構(gòu)造及其演化特征研究

何文剛1，2梅廉夫1，2朱光輝3楊松嶺3胡志偉1，2肖述光1，2鄒玉濤1,2

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）構(gòu)造與油氣資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢 430074；3.中海石油研究中心，北京 100027）

安達(dá)曼海海域盆地的構(gòu)造及沉積演化歷史研究，包括發(fā)育構(gòu)造、應(yīng)力場(chǎng)特征、沉積充填序列和物源分析。通過建立區(qū)域主干剖面和斷裂體系，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化歷史，利用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)資料綜合研究了安達(dá)曼海海域盆地構(gòu)造及其演化特征。安達(dá)曼海海域盆地經(jīng)歷了裂陷前的斷陷期、同裂陷期，以及晚中新世以來繼承性的張扭改造，盆地內(nèi)部發(fā)育有早期正斷層，這些正斷層是早期盆地?cái)U(kuò)張作用形成的，實(shí)皆斷裂對(duì)區(qū)域斷裂發(fā)育具有重要的影響作用；后期發(fā)育的斷裂、褶皺，跟實(shí)皆斷裂活動(dòng)及印度板塊向NNE方向俯沖作用的方向有關(guān)；區(qū)域內(nèi)底辟構(gòu)造發(fā)育，有增生楔復(fù)合介質(zhì)底辟、島弧巖漿底辟及弧后走滑斷裂誘發(fā)的泥底辟，其中增生楔復(fù)合介質(zhì)底辟是緬甸海域匯聚型大陸邊緣特有的底辟構(gòu)造。特殊的地理位置決定了其獨(dú)特的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和盆地構(gòu)造演化特征，深入研究安達(dá)曼海域盆地的研究構(gòu)造演化特征，將有利于對(duì)匯聚型大陸邊緣油氣的勘探，及對(duì)板塊構(gòu)造發(fā)展研究起一定指導(dǎo)作用。

應(yīng)力場(chǎng)；盆地構(gòu)造特征；盆地沉積演化；安達(dá)曼海海域

1 區(qū)域地質(zhì)背景

緬甸海域主動(dòng)大陸邊緣盆地位于歐亞板塊南部，印度板塊—澳大利亞板塊北部，太平洋板塊西部［1-8］，即印度板塊與歐亞板塊及太平洋板塊交匯區(qū)。從構(gòu)造動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析，該構(gòu)造帶處于印度板塊向北、北東方向斜向俯沖和實(shí)皆走滑斷裂雙重機(jī)制控制下所發(fā)育形成的非常獨(dú)特的主動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造。據(jù)區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征劃分為5個(gè)構(gòu)造單元，分別是增生楔構(gòu)造帶、弧前構(gòu)造帶、火山島弧構(gòu)造帶、弧后構(gòu)造帶及撣邦—馬來構(gòu)造帶。研究區(qū)跨增生楔、安達(dá)曼?；∏佰晗?、安達(dá)曼?；『筵晗?、丹老坳陷。緬甸海上坳陷早期斷陷，后期繼承性張扭改造特征。增生楔構(gòu)造帶底部巖漿熱液活動(dòng)頻繁，加之海水，洋殼物質(zhì)、陸源物質(zhì)，玄武巖物質(zhì)等一系列的復(fù)雜混合介質(zhì)在增生楔構(gòu)造帶熔融上升，形成復(fù)雜介質(zhì)底辟構(gòu)造，同時(shí)弧后坳陷由于實(shí)皆走滑斷裂的作用也產(chǎn)生了許多底辟構(gòu)造。工區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列的斷裂，斷裂體系分為2個(gè)級(jí)別：一級(jí)斷裂是控制區(qū)域性的斷裂，實(shí)皆斷裂，Mea Ping斷裂、Ranong斷裂、WA斷裂、Kadaw斷裂、Kaladan斷裂是一級(jí)斷裂，其中實(shí)皆斷裂南北向延伸，從海上M10區(qū)塊一直延伸到陸上弧后坳陷的東部邊界。Ranong斷裂位于安達(dá)曼?；『筵晗荩睎|向延伸。Mea Ping斷裂也位于安達(dá)曼海弧后坳陷，北西向延伸，它們是安達(dá)曼?；『筵晗莸臇|部邊界。而WA斷裂位于火山島弧與安達(dá)曼?；『筵晗莸闹g，近南北向延伸。一級(jí)斷裂控制了區(qū)域內(nèi)油氣形成及其演化，二級(jí)斷裂使得油氣藏更加復(fù)雜化，對(duì)油氣聚集和保存產(chǎn)生了很大的制約。

2 區(qū)域構(gòu)造及沉積特征

2.1 構(gòu)造特征

安達(dá)曼海海域，屬于匯聚型大陸邊緣的一部分，研究區(qū)大體經(jīng)歷了3個(gè)構(gòu)造演化階段，裂陷早期的斷陷、同裂陷期的斷坳及后期的繼承性張扭階段。盆地基底埋深超過6 000 m，地層主體以中新統(tǒng)、上新統(tǒng)及下第三系地層為主體，其中中新統(tǒng)沉積較厚（見圖1、圖2）。

圖1 過M2、3、4區(qū)塊結(jié)構(gòu)剖面

圖2 過M8、9、10區(qū)塊結(jié)構(gòu)剖面

在結(jié)構(gòu)剖面中，安達(dá)曼海海域東西向結(jié)構(gòu)特征清晰，由西向東分別為增生楔、弧前盆地、火山島弧、弧后盆地及東部撣邦-馬萊西亞地塊。由南向北結(jié)構(gòu)特征分明，區(qū)帶結(jié)構(gòu)清晰。構(gòu)造特征基本一致，向北，斷裂發(fā)育更加復(fù)雜，尤其在M10區(qū)塊附近，發(fā)育更多的NEE—NSS方向的斷裂、EW向斷裂及平行于實(shí)皆斷裂的小斷裂，在結(jié)構(gòu)剖面上基本上得到了反映。全區(qū)斷裂體系比較發(fā)育，其中有大型斷裂實(shí)皆斷裂和玫瑰斷裂，這些斷裂都是區(qū)域性斷裂，它們對(duì)盆地的構(gòu)造演化起著很重要的作用。

2.2 沉積特征

安達(dá)曼海盆地位于伊洛瓦底江以南，沉積物分布與其構(gòu)造屬性和物源相聯(lián)系，安達(dá)曼—尼科巴現(xiàn)今隆起帶深部古新世海溝聚積的雜砂巖和頁巖來自馬來西亞陸塊邊緣［8-14］。由于三角洲和沖積扇沉積作用，伊洛瓦底沉積物向北沉積并中止于海溝，海溝以一定的沉積速率沉積，淺海巨厚沉積物分布延伸到緬甸海溝南端。早中新世到晚更新世，海水淹沒北部并淹沒緬甸東部區(qū)域。中新世期間，整個(gè)區(qū)域被三角洲沉積充填，安達(dá)曼—尼科巴海溝沉積雜砂巖和泥頁巖。依據(jù)沉積特征，伊洛瓦底陸架顆粒分布的3個(gè)地區(qū)差異明顯：1）馬達(dá)班灣陸架濱岸附近及陸架內(nèi)部的泥巖段；2）陸架外殘留的砂巖；3）馬達(dá)班灣峽谷不同比例的殘留砂巖和現(xiàn)代沉積的泥巖混雜沉積。由于潮汐和SW向季風(fēng)的聯(lián)合作用取代了馬達(dá)班灣河流。使得馬達(dá)班灣陸架水深變淺，導(dǎo)致大量陸源沉積被釋放，釋放的部分沉積經(jīng)過馬達(dá)班灣峽谷到達(dá)安達(dá)曼海，其余的由于反向順時(shí)針NE向季風(fēng)流作用，沉積物向西輸送到孟加拉灣，現(xiàn)今部分沉積物源主要來自伊洛瓦底江。

3 區(qū)域地球物理特征

3.1 地震特征

1971年德國勘探專家對(duì)資料進(jìn)行了解釋，確定了解釋方案，并完成了解釋報(bào)告。在解釋報(bào)告中，該公司確定了5個(gè)解釋層位，從上至下分別為C、M、N、R、Z反射層，分別相當(dāng)于現(xiàn)今解釋確定的T3、T4、T5、T7、T8反射層，即上新統(tǒng)底面、上中新統(tǒng)底面、中中新統(tǒng)底面、始新統(tǒng)底面和第三系底面反射（見圖3）。

安達(dá)曼?；『筵晗輸嗔洋w系復(fù)雜，有區(qū)域南北向走滑實(shí)皆斷裂及近東西向小斷裂，斷裂切割中新統(tǒng)至上新統(tǒng)地層。斷層上陡下緩，呈“包菜”向上散開。斷距下大、上小，表明在主動(dòng)大陸邊緣早期，斷裂體系活動(dòng)強(qiáng)烈。油氣勘探上，在斷裂活動(dòng)微弱地帶，有利于形成油氣圈閉［15-17］。

圖3 弧后坳陷二維地震剖面

3.2 重力特征

重力資料是研究盆地及坳陷基底結(jié)構(gòu)的一種重要手段。巖石之間具有密度差，這種差異會(huì)使地球重力場(chǎng)發(fā)生局部變化。安達(dá)曼海盆地中心自由空間重力值低，在安達(dá)曼-尼科巴俯沖帶弧前海溝位置重力異常很低。

安達(dá)曼-尼科巴外弧褶隆，據(jù)地震資料，外弧褶隆中斷裂發(fā)育，特別是西側(cè)，以向西推覆的逆斷層為主。外弧軸部出現(xiàn)負(fù)的自由空間重力異常和負(fù)的均衡重力異常。外弧褶隆可能形成于中新世的中期，印度地塊向東俯沖，而島弧則向西仰沖，產(chǎn)生擠壓褶皺倒轉(zhuǎn)，形成非火山弧的構(gòu)造隆起帶。蘇門答臘頂端和無形灘、巴廉島、納康達(dá)姆島的自由空間重力異常超過5 cm·s-2，最大可達(dá)100～150 cm·s-2。

3.3 多波條帶測(cè)深數(shù)據(jù)

利用覆蓋30 000 km2的多波條帶測(cè)深數(shù)據(jù)分析安達(dá)曼海盆地演化，把盆地分為平行島弧的海山鏈和南北向相對(duì)平滑的斷裂體系。東經(jīng)94°向東偏離11.8 km處擴(kuò)張脊分割成南西和北東2部分。高分辨率測(cè)深數(shù)據(jù)和大地電磁數(shù)據(jù)在微小的尺度上顯示了南西部分和北東部分構(gòu)造之間有顯著差異。從盆地演化運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，顯示開始時(shí)海底擴(kuò)張速率慢，1.6 cm·a-1，并且從2 cm·a-1快速上升到目前的3.8 cm·a-1，認(rèn)為海底的擴(kuò)張?jiān)? Ma而不是11 Ma。4 Ma期間海底擴(kuò)展引起的拉張作用導(dǎo)致深部安達(dá)曼弧后盆地形成，這一階段擴(kuò)張中心已經(jīng)經(jīng)歷了向西運(yùn)動(dòng)［2］。

4 區(qū)域火成巖分布特征

安達(dá)曼海盆地巖漿主要是玄武巖、玄武質(zhì)安山巖，還有橄欖玄武巖、英安巖等［18］。利用巖漿數(shù)據(jù)反演巖漿形成的母巖環(huán)境，反映巖漿來源于大洋中脊，與構(gòu)造位置島弧系列的巖漿類型相矛盾，初步分析可能是深部洋殼熔融物質(zhì)上升過程中很少發(fā)生同化渾然作用，或者是在該構(gòu)造位置有隱伏深大斷裂剪切作用，使得巖漿沿?cái)嗔焉仙龂姵龅乇怼?/p>

馬達(dá)班灣地區(qū)地層中分布的火山碎屑巖是古新世安山巖；安達(dá)曼-尼科巴島弧帶有新近紀(jì)晚期的安山巖，古新世到始新世的枕狀玄武巖；南安達(dá)曼海分布古新世安山巖。從北到南，巖石類型從玄武巖過渡到玄武質(zhì)安山巖到安山巖，火成巖酸性增強(qiáng)。安達(dá)曼海島弧帶火成巖年齡較新，從西到東，安達(dá)曼海濱岸帶分布古新世至始新世枕狀玄武巖。而丹老坳陷發(fā)育有年齡大于49 Ma的花崗巖，安達(dá)曼群島火成巖比丹老坳陷的花崗巖年齡要小。以上研究體現(xiàn)了緬甸海域匯聚型大陸邊緣構(gòu)造演化多期性和東西帶差異性。

5 問題討論

安達(dá)曼海的打開是一次完成的還是經(jīng)歷了多次構(gòu)造擴(kuò)張？安達(dá)曼海的打開具體發(fā)生在什么時(shí)候？區(qū)域構(gòu)造特征是如何展布的？以上問題都是研究中需要回答的關(guān)鍵性問題。不同的學(xué)者研究結(jié)論有所差異。

安達(dá)曼海海域的構(gòu)造發(fā)育經(jīng)歷了一個(gè)漫長而復(fù)雜的演化歷史。晚古新世時(shí)期，印度板塊和歐亞板塊發(fā)生碰撞，伴隨著正向擠壓，剛開始是右旋及蘇門答臘島弧北部和西部的彎曲。大約在始新世時(shí)形成斷裂，伸展作用從蘇門答臘經(jīng)過蘇門答臘外弧脊濱岸，并經(jīng)過現(xiàn)今安達(dá)曼海一直延伸到實(shí)皆斷裂。在晚漸新世期間，緬甸地塊是一小斷塊，拼接到印度板塊，印度板塊俯沖到緬甸地塊之下，并向北移動(dòng)到亞洲板塊。在早中世期間，弧后拉張作用開始形成海底，后來海底形成Alock和Sewell隆起。中中新世這些邊界特征由陸坡下部沿北西南東伸展作用發(fā)生分離。由于中心安達(dá)曼海坳陷擴(kuò)張作用，Alock和Sewell發(fā)生分離。在中始新世期間，安達(dá)曼海坳陷代表一種典型的島弧體系，由于印度板塊向北移動(dòng)，澳大利亞板塊向北移動(dòng)，太平洋板塊向西運(yùn)動(dòng)，3個(gè)塊體邊界匯聚形成的一種典型島弧體系。在更新世，緬甸地塊與亞洲板塊發(fā)生碰撞、轉(zhuǎn)換擠壓，形成逆沖斷層和反轉(zhuǎn)斷層，正花狀構(gòu)造，倒轉(zhuǎn)正斷層，以及伸展型盆地。

整個(gè)區(qū)域斷裂以正斷層為主，海溝-斜坡盆地弧前盆地、火山島弧以及弧后盆地都發(fā)育大量的正斷層。在整個(gè)中中新世，大量海水覆蓋安達(dá)海海域，盆地接受大量沉積，該階段斷層仍然不斷活動(dòng)，沉積受到斷層活動(dòng)的影響，斷層上下盤地層厚度不一樣，表現(xiàn)為同沉積作用時(shí)期，即同裂陷期。自上新世以來，盆地基本上繼承前期特征，但由于印度板塊向NEE方向擠壓以及擠壓應(yīng)力的改變，導(dǎo)致盆內(nèi)發(fā)育一系列的走滑斷裂，由于不同方向走滑斷裂的作用，在局部地區(qū)產(chǎn)生部分逆斷層。因此，把安達(dá)曼海海域構(gòu)造演化劃分為,3個(gè)階段：早中新世以前的斷陷階段，中新世時(shí)期的斷坳階段和上新世以來的張扭改造階段。把安達(dá)曼海域劃分為5個(gè)大的構(gòu)造單元，海溝—斜坡盆地（包括增生楔），弧前盆地、火山島弧構(gòu)造帶，弧后盆地及撣邦—馬萊地塊。海溝—斜坡盆地（包括增生楔）在上新世地層發(fā)育有走滑斷裂，同時(shí)在地震剖面上表現(xiàn)有正花狀構(gòu)造，逆沖斷裂也比較發(fā)育。由于印度板塊的俯沖作用造成海底熱流體上隆形成了大量的底辟現(xiàn)象?；∏芭璧叵鄬?duì)弧后盆地發(fā)育比較小，盆內(nèi)構(gòu)造特征比較明顯，弧后坳陷發(fā)育一系列張性斷裂。盆地地層發(fā)育相對(duì)弧前比較完整，從始新世以來的地層基本上有發(fā)育，其中中新世地層沉積較厚。火山島弧帶，火成巖主要是亞堿性系列，主要以玄武質(zhì)安山巖為主。島弧環(huán)境為流體提供了熱源，在一定程度上有利于烴類物質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化?；『筵晗莘植挤秶^大，整個(gè)安達(dá)曼海弧后坳陷大約有500 000 km2。區(qū)內(nèi)斷裂比較發(fā)育，其中有控制緬甸地塊的大型走滑斷裂實(shí)皆斷裂。這些斷裂對(duì)弧后盆地內(nèi)部的小斷裂發(fā)育有一定的影響。因此以區(qū)域大型走滑斷裂實(shí)皆斷裂伴生的一系列小斷裂有利于形成斷層圈閉，同時(shí)認(rèn)識(shí)小斷裂也有利于研究盆地的演化。

6 結(jié)論

1）安達(dá)曼海海域漸新世以前屬于過渡性大陸邊緣，中新世至上新世以來屬于主動(dòng)大陸邊緣，盆地相應(yīng)經(jīng)歷了漸新世以前的斷陷期，中新世同裂陷期，上新世以來盆地表現(xiàn)為繼承性的張扭改造時(shí)期。

2）安達(dá)曼?！峥瓢驮錾▽儆趬盒原h(huán)境，弧前坳陷屬于壓扭性環(huán)境，弧后坳陷屬于張扭性環(huán)境。盆地內(nèi)部發(fā)育有早期正斷層，此正斷層可能是早期盆地?cái)U(kuò)張作用形成的。安達(dá)曼海海域盆地內(nèi)發(fā)育的斷裂主要是正斷層、走滑斷裂及部分逆斷層，其中逆斷層是由于不同方向應(yīng)力作用的結(jié)果。

3）安達(dá)曼海構(gòu)造演化具有多期性，和前人研究觀點(diǎn)一致。區(qū)域內(nèi)底辟構(gòu)造發(fā)育，有增生楔復(fù)合介質(zhì)底辟，島弧巖漿底辟及弧后走滑斷裂誘發(fā)的泥底辟，其中增生楔復(fù)合介質(zhì)底辟是緬甸海域匯聚型大陸邊緣特有的底辟構(gòu)造。

4）區(qū)域構(gòu)造產(chǎn)生了一系列的斷層、地層、巖性等圈閉。在異常高溫高壓的地方可能不會(huì)形成油藏而可形成氣藏。目前在Ramree島發(fā)現(xiàn)油田，鉆探Ramree19-3-1、Yanandaung 5等油井，因此在Ramree島尋找新的氣藏也是可能的。巖漿熱液底辟，在下部高溫高壓熱液的底辟作用下，地溫梯度高，使得地層中的烴源巖成熟度高以致裂解為重?zé)N含量高的烴類氣體。火山島弧底辟構(gòu)造帶，發(fā)育有Yadana氣田、3CA氣田。一旦有好的油氣圈閉發(fā)現(xiàn)，將會(huì)有大的油氣藏被發(fā)現(xiàn)。

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Study on tectonic and evolution characteristics of basins in Andaman Sea

He Wenggang1,2Mei Lianfu1，2Zhu Guanghui3Yang Songling3Hu Zhiwei1,2Xiao Shuguang1,2Zou Yutao1,2
(1.MOE Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources,China University of Geosciences，Wuhan 430074,China;2.Faculty of Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China;3.Research Center,CNOOC,Beijing 100027,China)

The study on deposition and structural development history of the basins in Andaman Sea involved tectonic patterns, tectonic stress field features,deposition sequence and source provenance analysis.Through building up the important cross-section and faults system,combining with the regional tectonic evolution and using the geological,geophysical and geochemistry data,this paper analyzed the tectonic evolution characteristics of the basins in Andaman Sea.The basins in Andaman Sea have experienced pre-rifting,syn-rifting and inherit compression-shear transformation since Late Miocene.The early-period normal faults which were formed during the early stage of the pre-rifting were developed in the basin.The regional fractures were greatly influenced by Sagaing fault.The developed faults and folds in the late period were related to the direction of Sagaing fault and Indian Plate subduction from NNE.The basins in Andaman Sea have many diapiric structures,including accretionary wedge mixing medium diaper,magmatic arc diapir and mud diapir caused by back-arc striking-slip fault.Among them,the accretionary wedge mixing medium diapir is a special diapiric structure in the convergent continental margin of Burma sea.Special geographic position decides its individual tectonic stress field and the geotectonic evolution of basin.Intensive study on the basins in Andaman Sea will be in favor of exploring the oil and gas of convergent continental margin and play an instructive role in the development of plate tectonics. Key words:stress field;structure characteristics of basin;deposition evolution of basin;Andaman Sea

國家油氣重大專項(xiàng)“緬甸海域匯聚型大陸邊緣盆地油氣成藏主控因素及勘探潛力研究”（2008ZX05030-002-04）

TE121.2

：A

1005-8907（2011）02-178-05

2010-10-08；改回日期：2011-01-22。

何文剛，男，1982年生，在讀碩士研究生，專業(yè)：能源地質(zhì)工程，研究方向?yàn)槭涂碧綐?gòu)造分析。

（編輯王淑玉）

何文剛，梅廉夫，朱光輝，等.安達(dá)曼海海域盆地構(gòu)造及其演化特征研究［J］.斷塊油氣田，2011，18（2）：178-182. He Wenggang，Mei Lianfu，Zhu Guanghui，et al.Study on tectonic and evolution characteristics of basins in Andaman Sea［J］.Fault-Block Oil &Gas Field，2011，18（2）：178-182.