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珠江口盆地位于南海北部陆缘,经晚白垩世-早第三纪张裂作用,形成了北部断阶带,北部坳陷带(珠一、珠三坳陷)、中央隆起带、南部坳陷带(珠二坳陷、潮汕坳陷)以及南部隆起带三隆二坳的南北分带结构,前人对其地质与地球物理特征、构造演化等方面进行了诸多研究,并取得了大量的成果,但是对其构造演化模式尚没有形成统一的认识。盆地的形成演化与构造应力场下岩石圈的强度密切相关:在张裂构造背景下,应力会在岩石圈强度弱的区域集中,从而使该区的拉张程度大于左右两侧,有利于岩石圈减薄变形而发育深凹沉积盆地。因此,获得表征岩石圈强度的岩石圈有效弹性厚度(Te)值对分析南海北部陆缘珠江口盆地构造演化有重要的意义。
本文选取八条纵穿南海北部陆缘珠江口盆地的地震剖面,利用挠曲回剥和重力异常模拟相结合的过程导向法(POGM),计算了研究区内不同构造单元张裂阶段及裂后阶段的岩石圈有效弹性厚度,并对其分布特征进行了详细分析。计算结果显示:张裂阶段岩石圈强度很弱,而裂后阶段岩石圈强度在不同构造单元并不相同,呈南北分带、东西分块的格局。其中:北部断阶带的岩石圈强度较大,Te约15km;往南到北部坳陷带(珠一坳陷)岩石圈强度逐渐减小,Te为3-7km;到中央隆起带Te值逐渐增加到5-15km;南部坳陷带(珠二坳陷、潮汕坳陷)的岩石圈强度最小,Te为1-5km;而到南部隆起带,Te值又逐渐增大。裂后阶段Te的空间分布特征表明珠江口盆地的构造演化和其岩石圈强度有密切关系。