印度尼西亞/望加錫海峽地質學
貢獻者: A. Guntoro, H. Darman
望加錫海峽位於巽他陸塊東緣,加里曼丹島與蘇拉威西島之間,構成西印度尼西亞穩定克拉通陸塊與東印度尼西亞群島複雜拼貼之間的明顯地理邊界。自至少 19 世紀以來,它一直是科學界關注的焦點,當時華萊士 (1864) 將華萊士線沿海峽縱向劃分。該線是亞洲動物區系(西)與澳大利亞動物區系(東和東南)之間的生物多樣性邊界。望加錫海峽北側以長側向帕魯-科羅斷層為界,將該盆地與蘇拉威西海隔開。望加錫海峽被另一條側向斷層(稱為帕特諾斯特斷層)分為北望加錫盆地和南望加錫盆地。這兩個斷層的出現清楚地反映在水深等值線所指示的陡峭梯度上。在盆地中沉積了一套厚度很大的相對未受擾動的晚新生代和可能還有古近紀沉積物,這些沉積物具有良好的橫向連續性。
望加錫海峽佔據加里曼丹島與蘇拉威西島之間的大陸架、斜坡和隆起區域(圖 27-1)。該區域位於西側的巽他地盾的古生代和中生代岩石以及東側的晚第三紀火山弧的蘇拉威西島之間。由於其構造活動性,後者可被歸類為太平洋型大陸邊緣(Beck 和 Lehner,1974)。由 Vening Meinesz(1954)發現並由 Mobil 海上偵察調查(1970-1971)和 Schwartz 等人(1973)證實的望加錫海槽上的強烈正向等靜重力異常,導致人們得出結論,海槽可能被海洋地殼覆蓋。根據這些作者的說法,海槽的海洋化是由於張性裂谷還是由於擠壓應力引起尚不清楚。
許多證據支援第一個解釋。Total-CFP 在 1974 年對望加錫海峽進行的深海離岸地震勘測表明,在海峽深海平原的東北邊緣沒有發現俯衝帶的特徵。為了解釋望加錫海槽中地殼的海洋化,提出了一個假設的三重交匯裂谷系統(圖 27-4)。Thompson(1976,圖 15)討論了發散的三重交匯形成的順序,並將其應用於解釋東加里曼丹馬哈卡姆三角洲複合體的起源(Weimer,1975),方法是將其解釋為地塹。人們認為,東加里曼丹大陸邊緣發生了地殼隆起,隨後發生了斷裂,形成了三個裂谷臂。活動性較低的東-西裂谷臂進一步發展為地塹(Melawi 盆地和 Ketungau 盆地),而活動性更強的北-南裂谷臂導致南蘇拉威西島向東漂移,從而導致早期海底擴張。然後,在現在位於現今望加錫海槽下方的區域形成了新的海洋地殼(Weimer,1975)。
南加里曼丹和西南蘇拉威西島之間白堊紀基底岩石與上覆始新世-漸新世地層的相似性(Hamilton,1974)表明,裂谷系統可能是在中第三紀期間開啟的。Murphy(1976)認為,蘇拉威西島的南臂是從前第三紀巽他地核漂移過來的一個大陸碎片;從蘇拉威西島的帕魯到南部的海岸線形狀以及從加里曼丹島的 Sangkulirang 到南部的海岸線形狀之間的相似性支援了這一假設。基於望加錫海槽被海洋地殼覆蓋,並且西側為亞洲大陸邊緣,東側為蘇拉威西島火山弧,北望加錫盆地和南望加錫盆地可被歸類為邊緣海(Murphy,1975)。
盆地的地層解釋基於地震反射剖面以及 Union Carbide 在 1970 年鑽探的 Taka Talu 1 和 2 井。Guntoro(1999)對地層序列進行了描述。
聲學基底(地震序列 1)
最古老的識別出的地震序列以反射訊號缺失為特徵,被解釋為聲學基底。與上覆沉積物的接觸很難追蹤,尤其是在 PAC201 線的東段,那裡被衍射和多次波掩蓋。這種接觸由 H1 標記,但一般來說,它只能在少數地點識別出來。為了估計基底深度,使用了可用的層速度資料,聲學基底與上覆沉積物之間的邊界被放置在速度對比度極大的深度。最深的深度位於線的中間,在那裡看不到地平線 H1,因為它比記錄的最大時間(8s TWT)更深。地平線向西變淺,並被正斷層錯開,形成了半地塹構造。序列 1 的頂部(即前第三紀基底)在 TT-1 和 TT-2 井中由白堊紀輝長岩和輝綠岩組成。
同裂谷單元(地震序列 2)
地震序列 2 中不整合覆蓋地震序列 1。該序列以平行-亞平行反射為特徵,連續性差至良好,振幅低至中等。反射幾何表明,頂部為一致序列邊界關係,底部為上超,與 H1 相鄰。這些反射特徵被解釋為指示了陸架沉積環境,井資料(TT-1 和 TT-2)表明為晚始新世。序列的厚度變化,表明一個斷裂且不規則基底的充填。這是推斷沉積物與裂谷相關的依據。斷層切斷了基底,但沒有擾亂構造活動之前的活動。該同裂谷序列(地震序列 2)的頂部被指定為 H2,標誌著裂谷階段的結束,隨後是盆地沉降和裂谷後沉積物的沉積。望加錫海峽的開啟可能與序列 2 的沉積有關。
裂谷後單元
覆蓋地震序列 2(被認為是同裂谷單元)的是地震序列 3-6。這些序列未受正斷層的影響,因此被認為是裂谷後沉積物。
地震序列 3
該序列以地平線 H2 和 H3 為界,並表現出平行至亞平行層理,連續性差至良好,反射振幅高至中等;在某些部位,振幅;在某些部位,振幅較低。振幅和頻率的變化可能表明巖性相變,這可能與沉降速率降低有關。下邊界顯示對地震序列 2 頂部的下超(邊界 H2)。這些反射特徵可以被認為指示了一個陸架邊緣沉積環境,相當於下漸新世礫岩質石灰岩。
地震序列 4
該序列以地平線 H3 和 H4 為界,以平行和區域性亞平行反射為主,連續性良好,反射振幅中等至高。該單元的特點是在區域性存在丘狀反射模式,被解釋為碳酸鹽丘。與 TT-2 和 TT-1 井的相關性表明該序列頂部為早中新世。上邊界以對地平線 H5 的上超為標誌。反射特徵被歸類為指示了陸架到陸架邊緣的沉積環境。
地震序列 5
地震序列 5 以地平線 H4 和 H5 為界,顯示平行配置,連續性良好,反射振幅中等至高。該序列相當於 TT-1 和 TT-2 井中的早中新世深海頁岩和泥岩。在較淺部位存在不連續的反射器,振幅低至中等,而連續性則具有中等至高的振幅。這些反射特徵是陸架沉積環境的典型特徵,表明了淺海陸架沉積物。該單元仍然可以在東段識別出來,儘管該區域因逆衝斷層而變形。
地震序列 6
該亞單元以地平線 H5 和 H6 為界,並顯示平行配置,連續性良好,反射振幅中等至高。反射特徵被歸類為指示了陸架沉積環境。在東段,該序列可以細分為兩個亞序列,它們侷限於區域性盆地,其中水平反射器上超到地平線 H5 的頂部,並且該亞單元沉積為上超充填。地震序列 6 相當於 TT-1 和 TT-2 井中的上新世淺海石灰岩。