微体化石和沉积指标用于追踪南海北部渐新世构造事件和深水环境演变

This project is intended to study Eocene and Oligocene biostratigraphy and sediment structure in oil and gas wells and at ODP Site 1148 in the northern South China Sea. Foraminifera, nannofossils, spore and pollens, dinoflagellate assemblages, stable isotopes and total carbon content in cores, sidewell cores and dredged samples will be collected and compared with related lithofacies, seismic and log data from different basins and the outcropped sections in Taiwan for establishing third-order or finer scale sequence biostratigraphic framework and sea level curves. Based on new standard ages of diagnostic species and seismic profiles, we will determine the age and distribution of main Oligocene unconformities and the completeness of sequences in studied basins. The implication of these unconformities on tectonic events will be analyzed, and the response of microfossil assemblages to tectonic events and sea level changes, as well as their relation to deep basin development will be clarified. We will focus on the late Oligocene event at 25-23 Ma, which will be tracked using sequence biostrigraphic and sediment proxies. To analyze systematically the nature of the South China Sea Oligocene will help us understand better the early history of the deep water environment in the region.

研究南海北部盆地油气钻孔和ODP1148站的始新世至渐新世的生物地层及其沉积结构，利用岩芯、井壁芯和岩屑材料分析有孔虫、钙质超微、孢粉和藻类组合、稳定同位素、有机碳含量，结合岩相、地震和测井资料，对比不同盆地和台湾出露的沉积剖面，建立3级至4级生物层序地层框架，建立海平面变化曲线，依据最新标准生物事件年龄和地震剖面，确认南海北部渐新世主要不整合面的年龄和分布范围，确认不同时代地层在不同盆地的完整程度，分析这些不整合面所反映的构造事件类型，探讨微体化石群响应构造事件和海平面变化的特征及其与深水海盆演化的联系。重点分析发生在晚渐新世25-23Ma的重大构造事件，利用生物层序和沉积记录追踪这些重大构造事件的主要表现形式和发展过程，分析渐新世南海的本质，为系统探讨南海早期深水环境演化历史提供新的生物层序地层证据。

通过分析南海北部ODP/IODP和石油钻孔样品中的微体化石和地球化学等沉积指标,对南海开裂前后的长尺度海洋活动的年龄与规模有如下新认识.（1）“古近纪中国海”是6千万年前相连东海南部和台湾地区的一条海槽，是古太平洋的一部分；在四千两万年前后这些区域开始分异，海洋环境西移到南海东部地区，随后逐步演化出早期南海。（2）南海的破裂具明显的阶段性和西移性，在40-37Ma左右只限于台湾与台西南盆地一带； 34Ma开始深入南海中部，导致大规模海底扩张和区域沉降。(3）本区的海平面变化在百万年（三级）旋回上与全球模式相一致，但幅度不同。最高海平面出现在晚中新世-早上新世，是区域热沉降的结果。（4）南海底流在一千万年前完全受太平洋底流控制，阶段性明显，21-16Ma和15.5-10Ma发生两期强通风现象，与南极底层水增强有关；10Ma之后受区域构造活动调控明显，特别是吕宋岛弧/巴士海峡逐步形成导致南海逐渐关闭的影响。(5）现代型南海底层水三百万年左右开始发育，在一百万年前后中更新世气候转型时期，可能由于巴士海榄上升至如今深度而完全受制于太平洋中层水。（6）碎屑锆石定年不仅可以用于追索沉积物源，其最小年龄则是沉积物最早沉积年龄的良好指标；首次使用该方法成功确认IODP U1435A孔的砂岩层属中晚始新世沉积；约42Ma年龄点的相对集中反映了南海破裂前最后一期强岩浆活动。（7）深水与浅水区不同的碳酸盐堆集建造反映了边缘海碳酸盐体系的基本特征，最明显的是晚中新世珊瑚礁生长衰退但中陆坡碳酸钙含量增高，但到底是反映了不同水深碳酸钙分布的补偿关系则有待进一步研究。（8）分子化合物指标也可以应用于浅水珊瑚礁地层环境分析，得出的大趋势可信但有些绝对值不合理, 原因可能是按照其它环境所设置的计算公式参数不可靠，有待将来工作修改。这些新成果加深了我们对南海演化历史更准确的了解, 为进一步开展南海科学研究和油气探勘提供理论指导。