南盘江盆地南部早-中三叠世深水浊积体系解剖与构造沉降分析

The Nanpanjiang basin developed at the conjunction area of the Paleo-Tethys and Paleo-Pacific domains. Spectacular deep-water turbidite systems occurred within the basin during the period of the Triassic, covering approximately 100,000 km2 on southwestern of the South China block. Because of its bearing on regional tectonic evolution, the basin has been investigated intensively. However, previous tectonic models of basin evolution still lack support from field sedimentological anatomy and quantitative constraint from tectonic subsidence analysis. This project focuses on the southernmost sub-basin in the vicinity of the China-Vietnam border, and aims to restore the features and evolution of confined deep-water turbidite systems and basin tectonic subsidence thorough sedimentological anatomy, zircon U-Pb dating of tuff layers and backstripping analysis of measured outcrops. Field anatomy of turbidite systems, involving bed-scale deep-water sedimentation restoration and sequence-scale architectural elements identification, tries to identify spatial and temporal evolution of deep-water channels and related architectural elements, sediment transport and dispersal, distribution and migration of turbidite systems. 1-D tectonic subsidence curve derived from backstripping analysis of measured section in different locations could be correlated and compared to establish 2-D cross sections and further document the differential subsidence pattern of the southern sub-basin. Ultimately, results will be integrated to reconstruct Early-Middle Triassic basin-filling processes and subsidence history of southern sub-basin and illustrate the relationship between basin evolution and Tiassic tectonic deformation of northeastern Vietnam.

华南板块西南缘的南盘江盆地因其特殊的构造位置和发育一套规模巨大的三叠系深水浊积岩体系而引人注目。虽然该盆地已经过漫长的研究历程，但前人提出的各种盆地演化模型还缺乏野外沉积学解剖的支持和盆地构造沉降方式的约束。课题针对研究最为薄弱的南部次级盆地(驮娘江断裂以南),通过不同尺度的沉积学分析、夹层凝灰岩中锆石U-Pb定年和实测剖面的回剥计算来恢复该地区受限浊积体系的发育特征、演化序列和盆地构造沉降速率和方式。野外沉积学解剖包括层级深水沉积作用的恢复和层序级深水沉积单元的厘定，旨在揭示该地区不同时期主要水道的位置和变迁，浊积岩体系的分布和迁移、沉积物供给体系的性质。而构造沉降分析则是在各剖面的一维回剥计算之上，联合对比多条剖面的沉降曲线，定量约束该地区在横向上的二维构造沉降方式。最后综合研究结果，恢复盆地南部早-中三叠世的深水充填和盆地沉降过程，分析盆地发展与越北构造变形的关系。

沉积盆地的成因是大陆岩石圈地质演化研究的一个重要内容。位于古特提斯域和古太平洋域结合部位的南盘江盆地因其特殊的大地构造位置和出露近10万平方公里的三叠纪浊积岩而引人注目。通过对三叠纪南盘江盆地的深水沉积作用、浊积岩体系的物源和盆地构造沉降分析，识别出深水碎屑岩相区中发育的主要沉积单元，恢复了盆地不同时期的物源、构造沉降方式和盆地充填历史，并进一步探讨了三叠纪南盘江盆地的成因及盆地发展与周缘构造带的关系，建立了新的盆地成因和区域演化模型。盆内浊积岩碎屑锆石U-Pb年代学结果显示，8件不同部位的中三叠样品年龄均主要集中在250–300, 350–400, 400–550, 900–1250 和1550–1950 Ma 区间，而早三叠样品年龄谱只呈现年龄区间为250–300 Ma的一个峰。Hf同位素结果显示中三叠系中形成各组年龄区间碎屑锆石的岩浆同时具有亏损地幔和地壳物质重熔的性质，并且显生宙锆石的εHf(t)值具有随着年龄变新而亏损属性逐步增强的特点。全盆范围的古流向恢复、年龄谱对比和Hf同位素结果显示盆地的物源应来自于江南造山带和华夏板块南缘由古太平洋俯冲而形成的安第斯型大陆边缘。通过对盆内14条二叠系乐平统-三叠系剖面的回剥分析，计算出盆内不同部位在三叠纪时期不同的沉积速率和构造沉降速率。盆地在二叠纪乐平世至中三叠世的沉积速率和构造沉降幅度总体上具有向南逐渐增大的特点。14条剖面连线组成的两条近垂直于盆内断裂走向的二维构造剖面结果显示早中三叠世时期盆地不仅具有构造沉降速率和幅度向南逐渐增大的特点，而且还揭示了盆地向西方向也具有构造沉降速率和幅度逐渐增大的特点以及盆地内部南北向具有“地堑-地垒”式的构造沉降格局。早三叠世盆内深水相区面积增大，沿盆内断裂多发育混杂沉积，盆地中部和北部以深水背景沉积为主，而南部已经开始发育颇具规模的深水重力流沉积，南北沉积分异明显。中三叠世在盆地的中部和南部，深水重力流沉积在安尼期就已经开始大量出现，而盆地北部仍以饥饿层序为主，直到拉丁期才开始大规模接受陆缘碎屑沉积。综合盆地分析结果显示早-中三叠世南盘江盆地应为张扭性伸展成因，与华南东部的同期挤压环境乡村鲜明对比。华南内部差异化的陆内变形过程可能与太平洋板块的俯冲和华南内部沿继承性薄弱带的侧向解耦有关。