东海盆地地质构造特征
(上海海洋石油局规划设计院，上海200120)
东海自西向东分为大陆架、冲绳海槽和琉球弧。东海盆地自西向东横跨上述地貌单元。由于地处欧亚板块和太平洋板块之间，是研究大陆板块和太平洋板块相互作用的特殊地质构造部位，其地质构造特征引起了国内外众多地质学家(包括地质构造专家和油气地质学家)的关注。经过20多年的油气地质勘探，上海海洋石油局对东海盆地的地质构造有了初步认识。根据地震和地质资料，作者确定东海盆地是欧亚大陆和太平洋共同作用下形成的以新生代沉积为主的北北东向裂谷盆地。盆地由多个北东向北东相间的次级构造单元组成，每个构造单元的形成时间不同。盆地的构造特征不同，盆地的性质也不同。西侧以断陷为主，属陆内裂谷盆地；向东以断陷叠加为主，属于陆缘断陷盆地；再往东是弧后裂谷盆地，它在现代被拉伸。其中所包含的沉积层、油气勘探目的层、断裂作用、区域构造运动和岩浆作用自东向西有明显的差异，因此东西分带是东海盆地地质结构的主要特征，这也是本文的主题。
1东海盆地的构造划分
图1表示东海盆地西侧为浙闽隆起区，东侧为琉球隆起区，东海盆地中部为北北东向，其中二级构造单元的构造线方向一般为北北东向。按照东西分带的分带方案，东海盆地自西向东可划分为三个二级构造单元:东海陆架盆地、钓鱼岛岩浆岩带和冲绳海槽盆地。东海陆架盆地可划分为西部坳陷、中部低凸起和东部坳陷三个第三纪构造单元。冲绳海槽盆地自西向东可分为三个第三纪构造单元:西部的陆架前缘坳陷，中部的王龙隆起，东部的图加拉坳陷和海槽坳陷(附图1和2)(表1)。实际上，东海陆架盆地所包含的西部坳陷和东部坳陷的构造特征是不同的，所以本文暂且把它们放在东海陆架盆地。
东海盆地受构造单元控制的2个沉积层
2.1沉积层受二级构造单元控制
东海陆架盆地以新生代沉积为主，其次为中生代沉积，厚度5000 ~ 17000 m..冲绳海槽盆地以新生代中新世、上新世和第四纪沉积物为主，厚度为5000 ~ 12000 m，其东西两侧可能有新生代古近纪沉积物。钓鱼岛岩浆岩主要为上新世和第四纪沉积物，局部有中新世沉积物，厚度为1500 ~ 2000 m..
图1东海陆架盆地构造分区(本文分区方案)
图2东海盆地地质剖面图(位置见图1)。
表1东海陆架盆地构造分区单元列表
2.2受第三级构造单元控制的沉积层
东海陆架盆地西侧的西部坳陷，有中晚中生代至新生代古新世沉积，厚度5000 ~ 10000 m，主要为早始新世沉积，东北部古近纪为陆相沉积，西南部逐渐向海相沉积转变。覆盖有1000 ~ 2000米的新生代中新世、上新世和第四纪沉积物。
东海陆架盆地中部的中低凸起主要覆盖1000 ~ 2000 m的中新世、上新世和第四纪沉积物，局部有5000 ~ 7000 m厚的中、新生代古近系沉积物(在武夷低凸起L的闽江凹陷)。
东海陆架盆地东侧的东部坳陷以发育良好的新生代沉积为主，东北东部为陆相，南部西部逐渐转变为海相。凹陷东西两侧有中生代沉积，厚度5000 ~ 17000 m..
冲绳海槽盆地西侧的大陆架前缘坳陷主要由海相中新世、上新世和第四纪沉积物组成，厚度为5000～12000m..
冲绳海槽盆地中部的王龙隆起被厚度为0～2000m的海相上新世至第四纪沉积物所覆盖..
冲绳海槽盆地东侧的图加拉凹陷和海槽凹陷主要为海相上新世和第四纪沉积，厚度超过5000m，凹陷中心两侧残留中新世沉积。
东海盆地的断层和岩浆岩
3.1东海陆架盆地
在西部坳陷中，东北东段的长江坳陷以自东北向东北下降、自东南上升的张性正断层为主，其中以中段的东北(钱塘坳陷)和西南段的东北(瓯江、九龙、晋江坳陷)为主。这些伸展正断层主要以生长伸展正断层为特征。各级正断层的下降盘为沉降中心，上升盘为局部构造或潜山高点。西部凹陷局部发育燕山晚期至喜马拉雅早期的岩浆岩。
隆起中部较低，隆起顶部断层一般不发育，但仅在隆起边缘有东北和西北方向的生长张性正断层，常成为隆起、隆起和坳陷或坳陷的分界线。其上普遍发育燕山晚期岩浆岩，局部地区有喜马拉雅中晚期岩浆岩。
在东部坳陷，中新世以前存在多条NE向伸展断层。渐新世以后，西湖凹陷、基隆凹陷北部和台湾省东南部的新竹凹陷普遍发育北北东向逆冲断层和挤压形成的挤压背斜，并伴有晚期北西向伸展正断层。
东部凹陷局部发育喜马拉雅早期至晚期的岩浆岩。
3.2钓鱼岛岩浆岩带
大部分顶部断层不发育，但在南段存在断层间距较小的张性正断层。岩浆岩带的东西两侧一般都发育NNE-NE向的张性正断层，这些断层多为岩浆岩带与次级坳陷的分界。喜马拉雅中期至喜马拉雅晚期在上喜马拉雅相对发育岩浆岩(普遍存在于五岛群岛、男女岛、钓鱼岛、黄尾屿、赤尾屿等岛屿)。
3.3冲绳海槽盆地
在大陆架前坳陷，对称的张性正断层一般由北北东向北东发育，喜马拉雅中晚期呈西升东降或东降。它们在现代仍处于发展过程中，断层距离小但数量多，其中伴有NW向的现代张性正断层(图3、图4)。凹陷内局部发育喜马拉雅中晚期岩浆岩。
图3 D126-2-2冲绳海槽盆地(东海槽)地震解释剖面图
从喜马拉雅晚期到现代，王龙隆起总体上表现为一条北北东向的伸展正断层，该断层向东或向西向坳陷沉降。喜马拉雅晚期到现代岩浆岩非常发育，很多地方突出海底形成海山。
在图加拉凹陷和海槽凹陷，一般发育从喜马拉雅晚期下降到现代仍在活动的凹中心的北北东向至北东向对称张性正断层，同时还有仍在活动的北西向张性正断层(图4)。这些断层的特点是断层距离小，但数量多。喜马拉雅晚期至现代仍活跃的岩浆岩局部发育于海槽坳陷和图加拉坳陷，有时逸出海底形成海山。
图4 D126-5地震解释剖面(冲绳海槽连线)
东海盆地的4种圈闭类型
4.1东海陆架盆地
西部凹陷以潜山、潜山披覆背斜、断块、逆牵引背斜为主，其次为三角洲砂体、层间砂体、层间不整合面等非构造圈闭。
中央低凸起以凸起顶部的浅披覆背斜为主，其次为凸起顶部的风化壳、层间砂体、层间不整合面等非构造圈闭。
渐新世以前，东部坳陷以断块和断鼻为主，渐新世以后，以挤压背斜为主。此外，还有层间砂体、层间不整合面和三角洲砂体等非构造圈闭。
4.2冲绳海槽盆地
断块和断鼻圈闭是陆架前缘坳陷、图加拉坳陷和海槽坳陷的主要类型，其次是层间不整合和层间砂体等非构造圈闭。
王龙隆起主要受其顶部覆盖的背斜控制。
5东海盆地的基底性质
这里的基底是指中、新生代沉积盆地发育在什么物质上。
5.1东海陆架盆地
以中央低凸起的东界为界，西侧广大地区(包括中央低凸起和西部坳陷)的基底物质主要是发育在浙闽凸起上露头区的一套侏罗系或白垩系岩浆岩(经石门滩、明月峰1井和招标区大部分井证实)(同济大学，“东海陆架盆地礁凸起南块前第三纪地质构造研究”，王驾林等，2000年7月)，其次是前震旦纪变质岩。局部可见古生代浅变质岩(上海海洋石油局，“东海西湖凹陷第三系区域地质构造研究”，曾九龄，1994)。因此，东海陆架盆地西部的基底大部分可能是浙闽露头向海域的延伸。
在新生代沉积盆地下方，东部凹陷主要为燕山晚期和局部早喜马拉雅期岩浆岩，凹陷两侧有中生代沉积岩和上古生界浅变质岩(上海海洋石油局《东海西湖凹陷第三系地质构造研究》，1994)。
5.2钓鱼岛岩浆岩带
以前一直叫褶皱隆起带，只是没有褶皱隆起，岩浆作用明显。因此，上海海洋石油局曾九龄等人在“八五”国家科技攻关二级课题“东海西湖凹陷第三系地质研究”的报告中，将其改为岩浆岩带。构成这一带的主要物质是喜马拉雅中期至喜马拉雅晚期的岩浆岩，东北部主要是喜马拉雅中期岩浆岩，相当于渐新世及以后，西南部主要是喜马拉雅晚期岩浆岩，现代仍处于形成发展过程中。
5.3冲绳海槽盆地
大陆架前缘坳陷的基底主要是前中新世变质岩，而图加拉和海槽坳陷的基底主要是前上新世变质岩(其层速度高达3500 ~ 5000 m)和喜马拉雅中晚期的岩浆岩。
王龙隆起主要由前上新世至现代的岩浆岩组成。
6东海陆架盆地的形成和发展
东海盆地由几个不同时期形成的次级坳陷组成，其基本规律是西部形成早，越往东形成越晚。
东海陆架盆地西部坳陷形成于中生代早中期，古新世是其发展的高峰期。始新世中晚期，该地区隆升，结束了坳陷的发展，为断陷盆地。
东海陆架盆地中部低隆起形成于中生代晚期，由一系列火山凸起组成，向南逐渐翻转，成为武夷低隆起。
东海陆架盆地东部坳陷形成于晚白垩世，高峰期为始新世、渐新世和中新世，是一个断陷组合盆地。
渐新世早期，钓鱼岛岩浆岩带的中北段逐渐形成，其西南段一直处于形成发展过程中，直至近代。
冲绳海槽盆地西侧的大陆架前缘坳陷形成于中新世早期，中新世、上新世和第四纪正在发育，西南段逐渐隆升、改造和萎缩。
冲绳海槽盆地中部的王龙隆起在中新世逐渐形成，现代仍在发展。
冲绳海槽盆地东侧的图加拉和海槽坳陷形成于中新世中晚期，现代正在发展。
7东海盆地区域地质构造运动
东海盆地在其发展过程中经历了多次区域性构造运动，包括中生代早中期的基隆运动、中生代晚期的雁荡运动、古新世中晚期的瓯江运动、始新世中晚期的玉泉运动、渐新世中晚期的华钢运动、中新世中晚期的龙井运动和上新世中晚期的冲绳海槽运动。不同地质历史时期不同时期的区域构造运动不同，导致东海盆地复杂的地质构造格局。
7.1基隆运动
基隆运动发生于中生代早中期，是形成东海陆架盆地的主要地质构造运动。由于这一地质构造运动，东海陆架盆地形成了一系列东南断、西北隆的箕状坳陷。这些坳陷* * *共同构成了现在的西部坳陷，同时沉积了中生代和晚中生代。在西部凹陷的东部，形成了一个由一系列火成凸起组成的中低凸起。同时，在中生代晚期，东部坳陷已具有东断西断的超箕状坳陷雏形。
7.2雁荡运动
雁荡运动发生在中生代晚期。这种区域性构造运动发生在东海陆架盆地的中西部，使中生代中晚期沉积区的早期生成上升，中生代沉积区顶部被侵蚀，然后沿原伸展正断层继续伸展，使隆起更长，凹陷更凹，同时沉积古新世。而东海陆架盆地东部凹陷基本上是在古新世形成和沉积的。
7.3瓯江运动
瓯江运动发生在古新世晚期。区域构造运动基本继承了雁荡运动，使东海陆架盆地更加凹陷隆起，但升降幅度较小，同时沉积了始新统。
7.4玉泉运动
玉泉运动发生在始新世中晚期。这次构造运动是东海陆架盆地的一次大规模区域性构造运动。由于这一区域构造运动的发生和发展，东海陆架盆地的区域构造格局发生了重大变化。这一区域构造运动的特点是:①东海陆架盆地总体上自西向西隆升，而东海陆架盆地则自东南向东坳陷完全沉降；(2)东海陆架盆地西侧由于区域隆升，始新统顶部因长期暴露于水而被大面积侵蚀，仅保留下始新统，下渐新统和中新统因无覆盖而缺失，而东海陆架盆地由于区域下降长期处于水下，中上始新统发育且较完整，沉积了较完整的渐新统和中新统；③由于玉泉运动，东海陆架盆地中始新统上部、渐新统和中新统的沉降中心向东部坳陷移动。
7.5华钢运动
以前大多数文章和报道都没有提到过，少数报道只把它看作是龙井运动的第一幕。作者1994在八五二级课题《东海西湖凹陷第三系地质构造研究》报告中郑重提出华钢运动。华钢运动发生在渐新世中晚期，主要发生在东部坳陷与钓鱼岛岩浆岩带的交界处，其成因与钓鱼岛岩浆岩带中北部的形成有关。其表现为钓鱼岛岩浆岩带西侧附近的挤压隆升，渐新统和始新统顶部遭受强烈侵蚀，西湖凹陷东部海域可见挤压背斜。由于这一构造运动的影响，西湖凹陷中新世沉降中心由东南向西北移动，在沉积中新世的冲绳海槽盆地陆架前缘坳陷形成了一个以东断西超为主的箕状坳陷。
7.6龙井运动
龙井运动主要发生在中新世中晚期。东海陆架盆地东部坳陷的西湖凹陷和台湾省新竹凹陷表现为自东向西的挤压运动，并伴有一系列挤压背斜和逆冲断层。其出现的主要原因是西湖凹陷可能与玉山九米断裂的左旋平移及向北的一系列北西向断裂有关，而台湾省新竹凹陷则与吕宋岛向台湾省岛的北西向俯冲有关。同时，中新世顶部被侵蚀。而冲绳海槽盆地的龙井运动表现为自东向西的持续扩张运动，开始沉积上新世，在钓鱼岛岩浆岩带西南段表现为抬升剥蚀。
7.7冲绳海槽运动
冲绳海槽运动发生在上新世中晚期，在东海陆架盆地表现为水平区域性隆起，沉积的薄第四纪是与上新世的假整合。在钓鱼岛岩浆岩带的东侧和西南段，存在区域性隆起，上新世顶部被侵蚀。而在冲绳海槽盆地，陆架前缘坳陷、图加拉坳陷和海槽坳陷呈现持续的拉伸和下降，第四纪沉积物较厚。在台湾省的中央山脉，它一直在上升。
8东海盆地地区寻找油气方向
东海盆地的上述地质构造特征充分说明，东海盆地在不同构造部位具有不同的生油目的层和不同的圈闭类型，区域油气勘探应区别对待。
(1)东海陆架盆地西侧西部凹陷，钻井证实古新统为主要生油目的层，古新统中的断块、逆牵引背斜、层间砂体及古新统覆盖的潜山是油气聚集的主要场所。
(2)东海陆架盆地中部低凸起没有生油目的层，在顶部的浅背斜和潜山顶部的风化壳和层间砂体中可以找到一些次生油气藏。
(3)东海陆架盆地东侧的东部凹陷，从东部凹陷中北部已钻近30口井证实，东部凹陷始新统为主要生油目的层，其次为下渐新统、下中新统和可能的古新统。台湾新竹凹陷由于古新统和始新统的变质作用，主要生油目的层在中下中新统。因此，东部凹陷的逆冲背斜、断块、断鼻、层间砂体和层间不整合面都是油气聚集的有利场所。
(4)钓鱼岛岩浆岩带没有生油目的层，但其上覆背斜和风化壳可能是次生油气聚集场所。
(5)冲绳海槽盆地西侧的大陆架前缘坳陷，主要生油目的层可能是中新统，其中的断块、断鼻、层间不整合和砂体是油气聚集的有利场所。
(6)冲绳海槽盆地的王龙隆起没有生油目的层，但其顶部风化壳可能是次生油气藏的聚集场所。
(7)在冲绳海槽盆地东侧的图加拉和海槽坳陷，生油目的层可能在下上新世，断块、断鼻和层间砂体可能是油气聚集的有利场所。
因为冲绳海槽盆地总体上是一个发展中的盆地，油气情况不如东海陆架盆地。
9讨论和结论
9.1讨论
(1)东海陆架盆地西部坳陷的地质构造特征与重庆东海陆架盆地和冲绳海槽盆地东部坳陷不同，很可能是一个独立的构造单元。
(2)东海盆地钓鱼岛岩浆岩带，其北部在渐新世及以后逐渐形成，其西南部处于发展形成过程中。渐新世至中新世，东海陆架盆地中北部海堤形成，西南部海堤未形成。因此，东海陆架盆地中北部以陆相沉积环境为主，西南部以海相沉积环境为主。
(3)由于钓鱼岛岩浆岩带形成较晚，笔者认为在渐新世以前，东海陆架盆地东侧的东部坳陷东北部的东部可能位于现今陆架盆地的前缘坳陷，而东部坳陷的南部和西部仍与海槽坳陷相连。
(4)在渐新世至上新世的地质历史时期，即冲绳海槽盆地打开之前，琉球隆起曾是东海陆架盆地的东部边界。冲绳海槽盆地在始新世早中期(中北部以西)开始扩张，中新世末从中段向西段扩张。它在近代处于扩张过程中，导致琉球岛弧不断脱离东海大陆架。
9.2结论
(1)东海盆地在其地质历史中经历了多次地质构造运动，形成了众多的北北东向和北北东向次级坳陷。这些洼地在时间和空间上是不同的。总的来说，东海盆地的西侧形成较早，向东成为新的。
(2)通过对东海盆地次级坳陷控制的沉积物和沉积物下基底特征以及区域断裂岩浆岩特征的分析，结合重磁场特征，得出东海盆地中东部陆架盆地中部的低凸起和西部地区的西部坳陷为陆内裂谷坳陷， 东海陆架盆地东侧的东部坳陷为陆缘裂谷坳陷，冲绳海槽盆地为弧后裂谷盆地。
(3)由于东海盆地自东向西坳陷带区域构造特征的差异，生油目的层和油气聚集场所不同，应区别对待。