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中華山水—渤海和黃海成因之謎

2021/02/23   維加斯新聞報
梁光河

1 渤海黃海概況

    渤海是我國的一個內海,面積為7.7萬平方千米,平均水深18米。黃海位於中國大陸與朝鮮半島之間,是一個近似南北向的半封閉淺海。它在西北以遼東半島南端老鐵山角與山東半島北岸蓬萊角連線為界,與渤海相聯繫;南以中國長江口北岸啟東嘴與濟州島西南角連線為界,與東海相連。黃海平均水深44米。黃海的名稱來源於它的大片水域水色呈黃色。黃海可分為北黃海和南黃海。

2 渤海黃海怎樣形成的?

    前人對黃海渤海形成的基本認識是陸內裂谷成因,但好好的大陸板塊,為什麼會無緣無故地出現裂谷?並沒有給出讓人信服的合理解釋。

    大量的事實證明,渤海的形成,在地質史上經歷了從陸地—湖泊—海洋的滄桑演變。也就是說在渤海黃海形成之前,那裡本是一塊陸地(注意陸地中間原來已存在幾個小的盆地,稱為殘留盆地),後來隨著郯廬斷裂帶的走滑運動和朝鮮半島從華北的裂離,黃海渤海才形成了兩個封閉的湖泊,隨著朝鮮半島進一步的裂離,渤海和黃海才和太平洋連通,形成今天我們看到的海洋。

3 渤海黃海成因可靠嗎?

    大陸板塊的分割依據是否可靠,決定了本文的證據是否充分。這個分割依據是地層、構造、岩漿岩和地形地貌特徵,同時也得到了盆地構造演化歷史的認可。

    大地構造演化歷史告訴我們,地球上的大陸板塊在地質歷史時期上經歷了多次分離和聚合。石油勘探開發公司在渤海灣盆地和黃海盆地都進行過大量的地震勘探和鑽探,提供了非常翔實的勘探資料。如果這個裂離過程是正確的,那麼必然會在這些盆地的構造演化歷史上得到驗證。圖3是渤海灣盆地的一條近南北向的地震勘探剖面,其構造演化史恢復說明,在65Ma盆地已經開始裂解形成了,北部的燕遼隆起逐漸裂離膠東半島。

    以上構造演化歷史是否能夠得到物理模擬的認可?地質學家也做了很好的沙盤模擬工作,渤海灣部分區域的沙盤模擬結果,該圖說明在合理的邊界條件基礎上,渤海灣在拉分作用下,所形成的斷裂系統平面特徵與三維地震勘探得到的斷裂系統平面特徵吻合良好。這說明渤海灣盆地的確是被拉開的,也就是說渤海的形成是一個撕裂過程。渤海盆地的沉降速率從12Ma的170m/Ma,迅速增加到當前第四系的330m/Ma(黃雷,2014)。說明渤海灣盆地的撕裂速度越來越快。地質運動並沒有停止,現在仍然在加速撕裂過程中。

    黃海的形成是否和渤海的形成同步?北黃海盆地一條近東西向的地震勘探剖面的構造演化歷史恢復告訴我們,它們的確是同步的。仔細觀察發現,朝鮮半島花崗岩密布,而華北花崗岩出露並不多,似乎是一個矛盾;其實不然,朝鮮半島和華北的這種矛盾是由於華北和黃海相對於朝鮮半島在新生代持續沉降所致。圖6的構造演化模型顯示,當前朝鮮半島的花崗岩應該對應於沉降下去的膠東半島深部的花崗岩。

4 渤海黃海為什麼會裂開?

    這些盆地產生的動力機制可以從新的大陸漂移模型進行合理解釋,歐亞大陸自白堊紀開始從泛大陸裂解後向東漂移,新生代開始又受到印度板塊向北漂移與歐亞大陸碰撞並產生向東南擠出的逃逸構造影響,加上北美板塊向北西漂移對歐亞板塊產生的軟碰撞力,在這些力的綜合作用下,在歐亞板塊東部和中國東部都表現為伸展-拉漲環境。海南島、日本和朝鮮半島原拼貼於中國東部大陸邊緣,在這些運動過程中發生了裂解漂移,諸多證據說明這個裂解漂移過程主要發生在新生代。這說明大西洋裂解、印度板塊、北美板塊綜合作用於歐亞板塊造成了中國東部的裂解,同步生成了這些含油氣盆地。

    沿著郯廬斷裂我們進行了地塊復原,這種恢復需要將郯廬斷裂帶東側地塊向西南移動約600公里並左旋11度。地塊復原後膠東的中生代花崗岩和大別山中生代花崗岩完全吻合,更重要的是山東蒙陰的金剛石礦和遼寧复縣的金剛石礦吻合良好。這也說明中國原本只有一個巨型金成礦帶,那就是秦嶺、大別山和膠東金礦帶,它們最初是一條中生代形成(120-130Ma)的金礦成礦帶,後期由於受到郯廬斷裂的大規模走滑分離,使得膠東向北大規模走滑漂移,形成瞭如今的金礦分佈區。

    地塊復原過程中的左旋11度,說明渤海在裂解過程中不但存在南北方向的拉伸力,也存在東西方向的拉伸,也就是一個右旋過程。該右旋拉伸過程在當前的渤海盆地地震勘探剖面上表現為大量的負花狀斷裂系統,這些斷裂大都切割到第四系地層,說明當前地質構造仍在強烈活動。

5 渤海灣-中國最大產油盆地

    渤海地質構造上屬於渤海灣盆地,它包含了渤海油田、勝利油田、遼河油田、華北油田、中原油田、冀東油田和大港油田。該盆地巨大,是中國石油儲量最大、產油量最高的含油盆地。盆地沉積地質演化研究表明,渤海灣盆地的裂解是從最西南部開始,逐漸向東北方向開裂,盆地沉積中心也是從西南到東北遷移(索艷慧,李三忠,2011)。石油的生儲蓋組合也是從南往北遷移,南部的凹陷成油早,北部的凹陷成油晚。也就是說,這個撕裂過程也是一個石油天然氣形成過程,它們是同步的。

6 結論

    黃海和渤海是歐亞板塊東緣在拉伸力作用下,被撕裂出來的兩個海洋。這個撕裂過程延續時間很長,6500萬年就開始,主體形成於4000萬年以後,當前渤海和黃海仍在快速裂解擴大中。


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