摘要
印尼马都拉海峡盆地是东爪哇盆地的二级构造单元,位于东爪哇盆地的东南部,而东爪哇盆地是发育于巽他板块东南缘中生界变质基底之上的新生代弧后盆地,位于加里曼丹岛东南部和东爪哇岛现代火山弧之间,总面积约为168000km2,其中海域面积约占87%,北部、西北部构造走向为北东向,南部、东南部构造走向过渡为北东东—近东西向,根据主要构造线分布、走向和控制区域可将东爪哇盆地划分为三个大型二级构造单元(东南部马都拉海峡盆地区、东北部北马都拉台地区和西北部东爪哇海浅海陆架地堑、地垒区)和16个小型三级单元。本文研究区马都拉海峡盆地主要受区内北部东西向马都拉岛反转构造带和南部由一系列现代火山弧向北逆冲形成的近东西向大断裂控制,全部被海水覆盖。 本文利用马都拉海峡盆地区7口钻井、4500km二维地震和1900km2三维地震数据,主要通过精细地震解释技术、平衡剖面技术、单井相-连井相-地震相-沉积相分析方法,辅以地震属性提取技术,对研究区自中始新世形成以来构造演化及沉积格局变化特征进行定性和定量研究,恢复三个关键构造期古地貌特征,并结合前人对研究区邻域研究成果,重建马都拉海峡盆地及其邻域中始新世以来四个关键构造期‘源汇’体系响应三维模型。 马都拉海峡盆地基底主要由两大块体拼接而成,分别是中白垩世梅拉图斯蛇绿岩套缝合带和晚白垩世东爪哇-西苏拉威西地体,其中东爪哇-西苏拉威西地体是晚侏罗世从澳大利亚陆块裂离并远距离漂移而来。马都拉海峡新生代盆地演化主要受中始新世(50Ma左右)以来印-澳联合板块与欧亚板块东南缘相对俯冲碰撞控制。 综合钻井岩心、地震解释成果和前人的研究成果,重新梳理总结马都拉海峡盆地的新生代地层划分方案。依据4个一级不整合面将马都拉海峡新生代盆地划分为4个主要演化阶段:中始新世-早渐新世裂陷-断陷期、晚渐新世-早中新世裂后沉降期、中-晚中新世构造反转初期、早上新世-现今连续挤压反转期。 在马都拉海峡盆地中始新世-早渐新世裂陷-断陷期,以发育大量E-W向、NWW-SEE向和SWW-NEE正断层为主,盆地内部形成近NW-SE向和NWW-SEE向小型地堑-地垒相间分布构造格局,该时期盆地无明显沉积中心,以陆相、海陆过渡相沉积充填为主;晚渐新世-早中新世裂后沉降期,以继承性同沉积伸展构造活动为主,在盆地北部地区形成大型近E-W向中央地堑,沉积格局形成“南薄北厚”特点,自该时期开始盆地完全进入海相沉积充填阶段;中-晚中新世盆地进入构造反转初期,盆地北部开始抬升,中南部开始拗陷沉降,沉积中心开始逐渐由北向南迁移;早上新世-现今连续挤压反转期,盆地持续遭受挤压构造变形,该时期以浅层强烈褶皱构造活动为主,断裂活动强度小,盆地区地形完全反转,形成了“南厚北薄”的现今沉积格局。 结合基底构造图、因邦组残余地层厚度图、因邦组(Ngimbang)层段地震剖面反射和地震振幅属性特征,发现了马都拉海峡盆地东部地区裂陷-断陷期形成的一个近E-W向延伸的大型地堑和一个小型次级地堑,并在该地堑内部发现自西向东上超反射特征相,明确将其作为盆地在始新世晚期-渐新世早期形成自东向西(或自东南向西北)大规模海侵的直接证据。 根据纳垟组(Ngrayong)层段地震反射特征,在马都拉海峡盆地西北部和东部地区识别出多个半深水浊积体,综合分析马都拉海峡盆地与邻域东爪哇岛中中新世发育的浊积体分布特点,明确刻画出浊积体剖面前积特征和平面展布特征,并认为15Ma左右突然急剧增强的反转活动是该时期半深水浊积体的首要触发机制。 利用地震剖面识别出马都拉海峡盆地碳酸盐岩生物礁及相关地质体多种特征地震相,包括对称和不对称丘状外形反射、礁前斜坡前积反射、礁内部杂乱反射和不连续强反射。马都拉海峡盆地构造格局的变化是不同时期生物礁形成和演化的首要控制因素。古近纪一系列东西向正断层和新近纪继承性反转构造是影响台地边缘生物礁形成和演化的两种重要构造样式。库炯组(Kujung)珊瑚生物礁形成于裂后沉降期盆地中南部浅海碳酸盐台地区,芒杜组(Mundu)颗粒灰岩生物礁发育于早上新世挤压反转期盆地北部外陆架台地边缘区。马都拉海峡盆地第三系生物礁分为四种类型,分别是正断层断控台缘珊瑚生物礁、开阔台地珊瑚生物礁、逆断层断控台缘颗粒灰岩生物礁和逆断层“隐蔽”断控台缘颗粒灰岩生物礁。