Characteristics of interface S3 (the end of Middle Miocene) on the Southeast South China Sea margin and its geological implications
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摘要:
南海东南部陆缘发育多个新生代沉积盆地，其构造—沉积响应记录了南海形成演化的丰富地质信息。中中新世末S3界面是南海东南部新生代沉积盆地热沉降期的重要地质界面，但目前研究尚不充分，且对其地质属性也存在较大争议。在钻井资料约束下，通过对礼乐盆地和西南、西北巴拉望盆地二维地震测线的精细解释，结合钻井岩性资料，从地震相—沉积相、构造沉降速率以及沉积中心迁移等变化角度，系统总结了S3界面的特征。该界面是区域性不整合面，可全区域追踪解释，但在研究区不同构造位置界面特征具有明显差异：在盆地边缘和岛礁发育区界面具有显著的“下削上超”不整合现象，而凹陷内多表现为整合接触，但局部伴生水道下切现象; 在西北、西南巴拉望陆架和陆坡区，界面上下存在岩性和沉积相突变现象，局部由半深水—深水相突变为滨—浅海相。构造沉降分析显示，中中新世研究区以区域快速沉降为主，中中新世末(S3界面时期)沉降速率开始普遍减小，可能与南海扩张结束后深部动力机制有关。厘定S3界面的形成时间约为12Ma，认为其可能与菲律宾岛弧与巴拉望岛碰撞造成的大规模抬升事件有关。另外，研究区S3界面之上发育的富砂和富碳酸盐岩的重力流沉积体系则可能是12.5Ma以来全球海平面相对下降的直接响应，期间多次区域性的海退有利于砂质和碳酸盐岩沉积物向深水区的搬运。
Abstract:There are several Cenozoic basins on the southeastern margin of the South China Sea, the tectonic-depositional response of which bears a great deal of geological information on the evolution of the sea and basins. Formed by the end of the Middle Miocene, the interface S3 is an insufficiently studied and controversial interface formed within the thermal subsidence stage. Constrained by well data, and combined with the interpretation of 2D seismic profiles crossing the Liyue and Palawan sub-basins, this paper systematically described the characteristics of the S3 interface, including lithology, seismic-sedimentary facies, tectonic subsidence rate, and migration of depocenters. This interface is marked by a prominent seismic reflector and can be traced over a large area in the study area. It also has different features on various tectonic elements. For example, the seismic expression is an angular truncation unconformity on the shelf of Palawan and part of Dangerous Grounds, whereas the interface is a continuous high amplitude reflection and has conformity contact, partially overlapped by incised channel deposits in the bathyal-abyssal area of Liyue and Palawan sub-basins. What's more, an abrupt change in lithological and sedimentary facies was observed on the northwest/southwest Palawan shelf and slope region, indicating a change from bathyal-abyssal facies to shallow marine facies. The S3 surface also marks an end of the rapid subsiding stage of Middle Miocene, evidenced by a decreasing subsiding rate that might be related with the deep geodynamic regimes after the seafloor spreading of the South China Sea. Based upon the detailed correlation of biostratigraphy of the unconformity, we propose that this interface probably developed at ca. 12 Ma due to the peak continent-arc collisional event between the Philippine Mobile Belt and the Palawan block. The observed gravity flow deposits on the S3 interface are probably linked with the dramatic sea-level fall since 12.5 Ma, which directly triggered the delivery of sand-rich or carbonate-rich sediments into the deep water.
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关键地质界面往往反映了构造、气候和海平面等因素的变化[1, 2]。对于断陷盆地拗陷阶段，关键地质界面通常对盆地晚期构造圈闭改造、优质储集体发育以及油气的运聚分配具有重要的影响[1, 3]。因此，关键地质界面研究具有重要意义。南海周缘发育多个新生代沉积盆地，早中新世末随着南沙地块与婆罗洲地块碰撞，南海扩张停止，其周缘盆地开始大规模坳陷沉积。其中，发育于中中新世末的地质界面(S3)是拗陷沉积时期的重要不整合面，在南海北部陆缘莺-琼、珠江口、中建南和万安盆地得到了广泛关注和深入研究。研究认为，它是全球海平面下降有关的界面[1, 4]，同时受到区域构造事件的影响，具有叠加的构造-沉积效应[5-8]。在珠江口盆地它是东沙运动构造-沉积的记录，主要表现为沉积物剥蚀、角度不整合等特征[9, 10]。然而，该界面在南海东南部陆缘较少关注, 并且存在较大的分歧。该界面最早为由Hinz和Schlüter[11]命名中中新世不整合，也称“红色不整合”(‘Red’Unconformity)，构造性质为南海扩张结束不整合; Aurelio[12]和Steuer[13]等人分别根据西南、西北巴拉望盆地井震对比，认为该中中新世(MMU)不整合面时代为12Ma，在西南巴拉望盆地为逆冲推覆体顶界面，而在西北巴拉望盆地为一整合界面; 但Morley[14]仍认为该界面与北康盆地的裂陷结束不整合(MMU)具有相同构造性质。为厘定南海东南部陆缘S3地质界面的地质属性，本次研究以礼乐盆地和西北、西南巴拉望盆地的井震对比为基础，通过大量二维地震层位精细解释，对比S3界面的区域地震反射特征，结合钻井岩性、沉积相变化、空盆基底沉降和海平面变化，分析界面的构造、沉积环境响应。
1. 地质背景
南海东南部陆缘位于南沙地块东北部，其西北部为西南次海盆，东部以巴拉望岛为界，南部为南沙海槽，西部为太平岛等岛礁区(图 1)。研究区主要由飘移减薄的华南地块组成[15]，其上发育多个新生代沉积盆地，包括西北巴拉望、礼乐、安渡北和九章4个断陷盆地，以及西南巴拉望断陷-前陆叠合盆地[16](图 1)。研究区具有复杂的地貌单元，包括礼乐滩及西南部众多岛礁和海山、巴拉望陆架、陆坡及深盆区等(图 1)。
图 1. 南海东南部陆缘地貌特征和主要构造单元其中，地貌数据为海底地形数据，参考30 arc seconds水深数据[26]; 黑色点线为盆地边界，白线为地震测线，白色虚线用于地层对比的剖面引自文献[11, 12, 19, 24, 25]，红色点(黑框)为研究钻井和拖网位置[17, 27]Figure 1. Morphological features and major tectonic units of the southeastern South China Sea marginBathymetry data are from Becker and Sandwell[26]. The black dotted lines are basin boundaries. The white lines are multichannel seismic reflection profiles from Hinz and Schlüter [11]; Ding et al.[19]; Franke et al.[24]; Aurelio et al. [12]; Wang et al. [25].The white dotted lines are published multichannel seismic reflection profiles.The red points with black outline are the locations of wells and dragnet[17, 27]南海东南部陆缘的构造性质和沉积充填特征受控于新生代以来南海的构造演化[15, 17-19]。晚白垩世华南地块发生陆缘张裂，并持续到晚始新世[20, 21]，形成了一系列由同断陷沉积作用充填的掀斜半地堑[18]。在渐新世—早中新世海底扩张阶段，位于南沙地块古隆起、掀斜断块高部位发育大规模Nido灰岩[11](图 2)。随着古南海消亡，南沙地块与巴拉望岛发生逆冲推覆作用，在西南巴拉望盆地陆架区形成Pagasa组增生楔，同时南沙地块板片挠曲作用形成构造前隆，并发育碳酸盐岩台地[13](图 2)。伴随逆冲推覆作用的结束，部分处于前渊区的Nido灰岩顶面演化为西南巴拉望前陆盆地的底界面[22]。至此，南海东南部陆缘开始大面积的披覆坳陷—前陆沉积。根据构造沉积响应的差异，研究区裂陷结束作用呈现穿时现象[23, 24]，自东北往西南，分别以破裂不整合(T7)、逆冲推覆不整合(T6)、碰撞不整合(T5)三个界面，划分为裂陷—拗陷(前陆)两个演化阶段[25]。研究区拗陷(前陆)阶段构造活动减弱，断裂发育规模小[19]。除构造高点持续发育碳酸盐岩，大部分为统一拗陷沉积。本文根据研究区钻井和区域地质认识，标定S3不整合面为中、上中新统分界(图 2)，另外根据其他界面特征开展构造-地层精细解释。
图 2. 南海东南部陆缘主要构造单元沉积充填序列及构造演化阶段划分Figure 2. Correlation of onshore and offshore stratigraphy and tectonic evolution stages of Reed Bank, Northwest, and Southwest Palawan2. S3界面特征
2.1 S3界面区域反射特征
井震对比和骨干地震剖面显示，S3界面是坳陷沉积层序最显著的不整合面，可全区追踪解释(图 3)。总体来看，该界面在剖面上表现为中—强振幅、中高频、相位连续—较连续的反射。界面下伏地层主要呈空白—弱反射地震波组，而其上覆地层主要为中—强振幅地震波组，大部分区域上下波组呈平行整合接触，受断层影响小，波组特征清楚。该反射特征相对稳定，盆地内对比追踪可靠(图 3)。
图 3. 过礼乐盆地南部坳陷带—西南巴拉望盆地(a)和西北巴拉望盆地(b)构造-地层格架及S3界面反射特征Figure 3. Structural and stratigraphic interpretation of a regional seismic profile across south half-graben of Liyue basin and Southwest Palawan basin and Northwest Palawan basin, and the seismic expression of sequence boundary S3(seismic profiles position is shown in Fig. 1)通过礼乐盆地、西南巴拉望盆地(图 3a)和西北巴拉望盆地的地震测线(图 3b)，以及前人的地震剖面[12, 34]，S3界面上下地层结构、产状以及地震相特征在各构造位置具有一定的差异，界面的不整合现象在盆地边缘更为显著，表现为界面之下的侵蚀、剥蚀和界面之上的上超。在礼乐盆地南部坳陷区(图 3a)，S3界面具有一定的不整合特征，为连续、强反射，上下地层继承了早中新世末以来的坳陷沉积，整体为中—弱振幅的半深海—深海相沉积。但S3界面之上发育多个下切水道，局部呈现强反射。在礼乐滩S3界面上下地层多为水平层状反射，界面为平行整合特征，对应于礼乐滩晚渐新世以来持续发育碳酸盐岩开阔台地[13]。界面之上部分区域具有明显的钟形或丘状反射，可能是发育了一系列生物礁[25]。在西南巴拉望逆冲推覆区，三维地震剖面显示[12, 35]S3界面具有明显上超下削的角度不整合现象，多数区域为同逆冲推覆沉积与披覆沉积的分界面，向陆一侧局部削蚀了部分逆冲推覆体地层(Pagasa组)[12]。界面具有明显的上超下削特征，下部地层逆冲断裂发育，地层产状变化大，上覆地层断裂不发育。在西北巴拉望盆地，S3界面为中中新统(Pagasa组)水平层状、中—弱反射层的顶界面(图 3b)，界面之上为一套向海倾斜的楔状、连续、强反射体。
2.2 岩性变化特征
研究区部分钻井揭示S3界面上下岩性发生了突变。在西南、西北巴拉望盆地，钻井显示S3界面之下的中中新统沉积了大套泥岩，局部为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩互层，或含钙质的深水碳酸盐岩薄层，主要为半深海—深海相细粒沉积，伽马(GR)曲线为中—低幅、微齿状; 而界面之上发生明显变化，表现为中—细粒砂岩含量明显增多，或者直接发育碳酸盐岩(图 4)。
在西南巴拉望盆地Aboabo A-1X井显示S3界面之下为同逆冲推覆的泥岩和逆冲推覆体的混杂岩，泥质含量较高，夹有厚层细砂、粉砂质泥岩和薄层灰岩，GR曲线的齿化程度较高; 而界面之上突变为GR值相对低、微齿现象明显的倒钟形特征的灰岩(图 4)。同样，在西北巴拉望盆地，Lonapocan A-1井也出现相似的岩性突变。S3界面之下为外浅海相泥岩，界面之上为GR值变小的箱状灰岩(图 4)。另外，西北巴拉望Cadlao-1井岩性在S3界面也发生了突变，界面以下以半深海相泥岩为主，之上突变为三角洲相砂岩(图 4)。
而礼乐滩Reed Bank B-1井上S3界面岩性变化不明显，但古生物化石略有差异。钻井资料显示，晚渐新世以来礼乐滩碳酸盐岩沉积[30]，以灰白色石灰岩为主，伴有白云岩化作用，石灰岩可见糖粒状结构，为浅海开阔台地沉积(图 4)，主要发育有孔虫、腹足类、珊瑚、海胆、红藻等古生物化石。但是，在S3界面以上测井曲线GR基线值偏低，并呈严重的锯齿化现象，可能是由不同灰岩泥质含量的差异造成。在1334~1425m，呈现微齿化箱形特征，为生物礁发育繁盛阶段。另外，声波时差(DT)曲线上中新统相对中—下中新统灰岩明显抖动更剧烈，可能是台地灰岩骨架含量的变化引起的。同时，S3界面以下灰岩包含大量大型浮游和底栖有孔虫，而上中新统内主要含有苔藓虫和有孔虫。生物化石和灰岩泥质含量的变化在一定程度上表明S3界面上下沉积环境略有差异。
2.3 地震相—沉积相特征
垂直西南巴拉望盆地陆架地震剖面显示，陆架区S3界面对下伏地层产生了不同程度的剥蚀，表现出大量的削截反射(图 5a)。S3界面之上，地震反射表现为高振幅、中低频和低连续特征，地震相以S型或斜交型的楔状为主。总体为中间厚两头薄的梭状，前积反射层呈S形，近端顶超，远端下超，顺着物源方向具有S形前积特征。结合钻井分析，该套前积体可能为三角洲沉积(图 5b)。而向洋一侧S3界面之上主要为Likas灰岩，推测该三角洲形成之后西南巴拉望物源注入相对减少，形成了一个干净清洁的环境，适宜碳酸盐岩、生物礁发育。
图 5. 西南巴拉望盆地S3界面相关沉积体系及地震反射特征(剖面位置见图 1和图 3，剖面a引自文献[35]，主要修改了断层解释和界面名称，增加了S1界面) a.西南巴拉望盆地陆架—陆坡区地震剖面及构造-地层格架解释; b.(a)图对应的S3界面上下沉积体系特征; c.西南巴拉望盆地深水区(前渊)S3界面沉积特征Figure 5. Seismic expression of S3 sequence boundary and the corresponding sedimentary systems in Southwest Palawan basin(See Fig. 1 for location)在西南巴拉望盆地与礼乐盆地之间的前渊区(图 5c)，与陆坡方向斜交地震剖面上，可见S3界面之上发育三套中—低频、高连续、平行—亚平行、中—强反射。地震相可见楔状或席状反射结构，并可见透镜状双向下超现象。该反射结构与周围地层及S3界面以下的深海相泥岩空白反射形成鲜明对比，推测该套强反射为深海环境。由于S3界面时期海平面下降，由南部陆架区形成的三角洲体系，经过陆坡区水道搬运而形成低位海底扇。地震剖面显示，海底扇由四期不同的水道朵叶相互叠置而成，晚期朵叶切割早期朵叶(图 5c)。另外，在S2界面(约5.3Ma)之上主要持续发育深水披覆泥岩，主要表现弱振幅、平行—亚平行地震反射。在S2界面之上，我们还发现大规模具有杂乱反射的深水重力流块体搬运体(图 5c)。
另外，南沙岛礁区SO27-25拖网站位在深度1499m(对应地震双程反射时间约2s)收获上渐新统—下中新统碳酸盐岩。碳酸盐岩主要为富红藻粒泥灰岩和碎屑富红藻泥粒灰岩组成，其沉积环境为浅海—开阔海相[27]。LY16测线与SO27-25拖网站位相交(图 1和图 6a)。S3界面之上主要沉积了晚中新世以来的地层，根据拖网与礼乐滩钻井岩性、沉积环境对比可推测S3界面以上地层主要为灰岩。地层对比显示S3界面为上渐新统—下中新统灰岩与上中新世以来的碳酸盐岩分界，具有较大的沉积间断。地震剖面上，S3界面具有明显角度不整合，对下伏地层具有不同程度的削蚀，甚至削蚀了部分古隆起(图 6a)。在隆起区S3界面上发育多个下切水道。在断层F1下降盘，地层发育相对齐全，S3界面以上发育一套楔状反射。该楔状体呈现中等连续、波状、中等反射强度反射，并且逐渐超覆在S3界面上。根据S3界面在隆起、凹陷区的地层接触关系特征，我们认为S3界面时期由于海平面下降，该古隆起部分出露海底遭受剥蚀，通过斜坡区的下切水道将灰岩和火山碎屑物质输送到断裂带下降盘凹陷区，并堆积形成了一套水下扇。而F1下降盘，S3界面之下的中中新统上部以及S2界面以上主要为平行—亚平行的弱反射，推测主要为深海相泥岩沉积。
在礼乐盆地南部坳陷(前隆和隆后区)和东北部地震剖面上，S3界面之上可以识别出多个U形或V形下切水道的沉积结构(图 6c、d)。根据其产出形式可进一步识别出孤立单一水道和由多个水道横向连片或垂向叠置形成的分支复合水道。这些水道对下伏中中新统地层产生深切侵蚀，部分水道由不同期次水道之间垂向叠置，且晚期水道可强烈侵蚀早期水道甚至切割，同期水道表现为横向叠置或孤立出现，下切深度不同。水道内部主要为中—低频、强振幅、连续好或中等连续、平行—亚平行反射，并且往水道边缘地震反射振幅具有变弱的现象。地震和多波束资料显示，在现今海底礼乐滩及其他岛礁周围[39-41]、礼乐盆地南部凹陷(图 6c、d)和西北巴拉望盆地深水区依然发育大规模水道[42]。岛礁周缘的下切水道可能是遭受剥蚀的碳酸盐岩，在重力作用下发生侵蚀，形成了下切谷，并可能搬运和或充填了深海泥岩、火山和(或)碳酸盐岩碎屑，而西北巴拉望深水区水道可能是现今陆缘边缘三角洲沉积体在陆坡水道作用下形成的以砂质充填为主的重力流水道。
另外，过西北巴拉望盆地地震剖面显示(图 3b)，在S3界面上发育一套连续—强反射波组，在陆架区具有S形前积现象，顶超特征明显，钻井资料显示其为一套高位三角洲。在深水区，可见一套上超下削的盆底扇形态的反射，具有明显的双向下超现象，钻井资料显示其为一套深水扇体[31]。可见在该地区S3界面以上发育陆架三角洲—深水重力流沉积体系。另外，地层充填结构显示，早—中中新世时期，西北巴拉望盆地沉积中心位于F2断层下降盘，近岸线一侧(向陆)，而晚中中新世以后，沉积中心明显发生了迁移，位于距离岸线更远的深水区(向洋)(图 3b)。
2.4 构造沉降特征变化规律
本次研究运用Steckler和Watts[43]提出的盆地回剥方法，运用Zhao等人[44]改进的空盆构造沉降计算软件，对研究区3个钻井和1个虚拟井进行构造沉降速率的分析计算。井点分别为礼乐滩Sampaguita-1、西南巴拉望盆地Pensacosa-1、西北巴拉望盆地Cadalo-1井，地层界面深度、年龄、岩性组合及古水深数据均根据钻井资料(收集自东盟地质协会和文献[13, 32, 45])。虚拟井点Sub1位于礼乐盆地南部凹陷前隆区(图 3a)，其地层格架和界面年龄参考图 3，对该井点采用剥除深水影响的时深转换方法[46]得到深度数据，其他参数参考Ding[48]和方鹏高等人[48]的原则进行选取。
计算结果表明，基底空盆构造沉降在S3界面附近发生了一定变化。整体表现出构造沉降速率(沉降量斜率)在界面前后具有突然变小的趋势(图 7)。在S3界面形成以前，约16~12Ma，在研究区不同构造位置均出现了沉降速率突然加快的现象，构造沉降速率为52~111m/Ma，而S3界面以后，约12~5.3Ma整个研究区构造沉降量虽然都在增加，但沉降速率明显降低，构造沉降速率为15.2~45m/Ma。其中，礼乐盆地凹陷区域，沉降速率较大(约45m/Ma)，其他地区沉降速率相对较小，礼乐滩沉降速率约15.8m/Ma，西北、西南巴拉望盆地沉降速率约15.2~22m/Ma。这表明S3界面在礼乐滩和西北、西南巴拉望盆地变化较为明显，尤其西南巴拉望盆地变化较明显，由之前的107m/Ma突然变为15.2m/Ma，表明可能有较大的构造事件影响。另外，在5.3Ma之后除了凹陷中央，在礼乐滩、西北、西南巴拉望盆地构造沉降量突然减少，沉降速率出现负值，可能又发生了构造相对抬升事件。
3. 讨论
3.1 S3界面性质厘定
通过地震反射特征对比，我们发现S3界面与Hinz和Schlüter[11]最早提出的南沙东南部的(Dangerous Ground)红色不整合(‘Red’ unconformity)在反射特征和地层接触关系上具有相同的特征[17]。Hinz和Schlüter[11]认为它是南海扩张结束的不整合面。而这一不整合面可以连续追踪到西南巴拉望盆地陆架区，与Steuer[32]和Aurelio[12]等人标定的‘MMU’不整合为同一不整合面，并且与西北巴拉望盆地钻井标定的12Ma(MMU)界面为同一界面，这表明S3界面性质不是Hinz和Schlüter[11]定义的南海扩张结束不整合面。其次，在西南巴拉望岛以及菲律宾西部多个岛屿可见中中新世不整合，Hutchison和Vijayan[49]认为‘MMU’是一个复杂的中新世事件，为不同地区发生在不同时期的构造不整合。其中，Mat和Tucker[50]定义曾母北康盆地的碰撞不整合为16Ma，实际该不整合事件可能形成于早中新世，产生了约2~2.5Ma沉积间断[49]。Aurelio[12]等人认为中中新世末在西南巴拉望陆架区形成的不整合，可能与菲律宾岛弧与巴拉望岛碰撞有关。
这一事件与全区可以连续追踪的S3界面在各个区域的不整合现象和沉积特征可以对应起来。由于碰撞造成的抬升剥蚀，使得海平面相对下降，西南巴拉望陆架区遭受剥蚀，盆地边缘可容空间减小，在斜坡区以过路沉积和侵蚀作用为主，形成大量下切水道，沉积物大量搬运至坡折带以下沉积。由于海平面相对下降，构造抬升作用更有利于在深水区形成下切水道和海底扇沉积。其次，这一构造抬升作用造成了西北巴拉望盆地陆架—陆坡和深水区沉积中心由陆向洋迁移，并发育一系列陆架-坡折-深水沉积体系(图 3b)。
另外，S3界面上下岩性变化和沉积相特征指示研究区西南、西北巴拉望盆地和南沙地块岛礁区可能存在海平面的相对较大变化，使得沉积环境发生了突变。全球海平面曲线显示，12.5Ma以来全球海平面发生多次大规模下降[29]。大洋钻探ODP1148站位的资料显示，在11.6Ma和5.3Ma南海发生了2次规模较大的海平面下降事件[51]。海平面下降事件与12Ma碰撞事件作用共同影响下，使得西南巴拉望陆架区在中中新世末可能发生了多期次剥蚀事件。例如Aboabo A-1X井在S3界面上下沉积间断较大，约8Ma才开始接受灰岩建造[35]。其次，深水凹陷内也发育多期纵向叠置的海底扇朵叶和横向迁移的深水重力流下切水道(图 5c和图 6c，d)。钻井资料显示西南、西北巴拉望盆地Nido灰岩在早中新世末被淹没[11, 13, 32]，而礼乐盆地周缘海山拖网资料显示，收获的21个渐新统—中新统灰岩站位中18个站位指示早中新世以后灰岩持续发育，并且中中新世多为开阔浅海环境，而现今拖网附近仍存在部分岛礁或浅水区域，这表明中中新世以后，生物礁的生长与海平面、构造沉降达到了一个较好的平衡使得生物礁可以持续发育。而在SO27-25站位和地震剖面上(图 6a)，S3界面形成的碳酸盐岩剥蚀面，可能是由于海平面剧烈下降，使得早期发育的碳酸盐岩出露地表遭受剥蚀，并在重力流搬运作用下形成了多期下切水道。
3.2 油气地质意义
深水重力流沉积体系已在世界深水油气研究中发现[52, 53]，尤其在南海北部深水区油气勘探中[54, 55]，被认为是最有利的储集体类型。前期针对南海东南陆缘的油气地质研究主要集中在渐新世—中中新世碳酸盐岩，而较少关注深水碎屑岩储层条件。通过研究区S3界面的综合厘定，我们认为S3界面之上更有利于发育深水重力流水道和海底扇体系。
S3界面在西南、西北巴拉望盆地陆架区具有“下削上超”和“沉积相岩性突变”特征。该不整合界面对陆架区形成的高位三角洲(富含砂岩，Cadlao-1井)进行剥蚀，在斜坡区通过峡谷水道搬运，并在陆坡、深水区形成斜坡扇和盆地扇。由于晚期多次大规模海平面下降作用，可以持续形成大规模的重力流沉积体。同时，南沙地块内的岛礁快速生长与周围形成了良好的地形差，在海平面下降作用下，有利于剥蚀搬运，发育重力流水道，从而在深水区沉积了由碳酸盐岩和火成岩碎屑组成的重力流沉积体。另外，地震剖面显示深水下切水道和海底扇周围主要以空白—弱反射的泥岩为主，可以形成良好的封盖条件。大量发育的深水重力流水道与早期断块和构造前隆作用下形成的碳酸盐岩储集体可以在纵向上叠置，形成多套勘探层系。因此，进一步研究S3界面之上重力流水道和海底扇的时空分布具有重要的油气地质意义。
4. 结论
(1) 钻井和地震资料综合对比表明，S3界面为上中新统底界面，是南海东南部陆缘拗陷阶段最显著的区域性不整合面，可全区域追踪解释。在盆地边缘和岛礁发育区，界面之下的侵蚀、剥蚀和界面之上的上超现象非常清晰; 在凹陷内多为整合接触，但界面上下反射特征差异非常明显，之上为一组中等连续性、振幅较强的反射，可见重力流沉积体系之下为空白反射，对应界面上下半深水—深水沉积环境。
(2) 钻井岩性、沉积相和构造沉降特征分析表明，S3界面形成时在研究区西南、西北巴拉望盆地发生大规模构造抬升，使得沉积环境发生突变，造成了界面上下沉积相和岩性明显差异，并且S3界面形成后研究区沉降速率较中中新世的快速沉降有不同程度的减小，并在5.3Ma之后发生又一次大规模抬升。
(3) S3界面的形成时间约为12Ma，可能与菲律宾岛弧与巴拉望岛碰撞造成的大规模抬升事件有关; 而S3之上发育的富砂和富碳酸盐岩重力流体系则与12.5Ma以来全球海平面的相对下降密切相关，区域性大海退使得砂质沉积物更加易于向深水区搬运。
(4) S3界面相关的重力流沉积体系的发育规模、储层条件值得深入研究，推测具有一定的油气勘探潜力。
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