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印度尼西亚/阿拉弗拉海地质

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阿拉弗拉海是一个大陆架区域,位于伊里安查亚(西新几内亚)和澳大利亚大陆北部之间。北部与澳大利亚克拉通和北部伊里安查亚岛弧之间的第三纪碰撞带接壤,南部与稳定的澳大利亚克拉通相邻。该地区的西侧延伸不明确,但大致可以延伸至南部坦比伦海沟和北部阿鲁海槽的东缘。向东,阿拉弗拉海形成一个稳定的陆架,很少受到边缘强烈压缩事件的影响。古生代和中生代地层记录了裂谷和盆地形成的事件,有效的边界由前寒武纪构造高地,韦塞尔隆起(图 1)提供。阿拉弗拉陆架的测深深度在 50 到 80 米(160 到 260 英尺)之间,但边缘的更深处可达超过 600 米(1,970 英尺)。东西走向的默拉乌克隆起穿过阿鲁群岛,将阿拉弗拉凹陷与北部更窄的前陆盆地隔开,称为阿基梅乌加前陆盆地。


地质环境

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坦比伦海沟和阿鲁海槽

以前的研究人员赞成这样的观点,即这两个海槽代表巽他-帝汶俯冲带的东部延伸,该俯冲带被向西推进的太平洋板块弯曲。贝尼奥夫带向亚洲大陆倾斜,因此在北部形成了一个由混杂的沉积物和结晶基底组成的混乱楔形体(Katili, 1975;Hamilton, 1979)。

Cardwell 和 Isacks (1978) 对这种所谓的单板块模型提出了质疑,区分了两个独立的贝尼奥夫带。一个带延伸至帝汶下方北部,深度达 600 公里(370 英里),另一个由塔雷拉-阿伊杜纳转换断层隔开,延伸至塞兰下方南部,深度约 200 公里(125 米)。这种双板块模型或许可以容纳环状形状的弧形,而不会挑战刚性板块注入的概念。然而,班达海的双板块模型很难与 Audley-Charles 等人 (1979) 的野外调查结果相协调,因为他们的发现表明,塞兰的地层和结构与帝汶非常相似。他们认为,任何描述帝汶构造演化的假设同样适用于塞兰,这意味着他们更偏向于该地区的单板块模型。

另一方面,Schlüter (1983) 没有沿塔雷拉-阿伊杜纳断层将塞兰海沟和坦比伦海沟分开,而是认为坦比伦海沟在凯岛以东突然终止,而塞兰海沟在凯岛以西开始。坦比伦海沟被认为是帝汶海槽的东部延伸,而北部,它向深处发展并横向与深度达 3,500 米(11,480 英尺)的阿鲁海槽合并。由于北东北-南西南走向的等高线在坦比伦群岛和凯岛之间突然转向西北方向,Schlüter (1983) 认为该区域存在一条主要断层,将坦比伦海沟与阿鲁盆地分开(图 2)。

根据 Bowin 等人 (1980) 的说法,该地区的构造历史非常复杂,因为阿鲁海槽显示的是地壳伸展而不是压缩(图 4)。Schlüter (1983) 认为,班达弧的坦比伦段和凯岛段之间的最显着差异是,沿东部阿鲁海槽的垂直构造运动占主导地位,而不是沿坦比伦海沟。阿鲁海槽东侧边缘出现巨大的垂直偏移(高达 1.8 秒),但在坦比伦海沟东南侧边缘只能观察到很小的垂直偏移(高达 0.15 秒)。南北阶梯断层(图 5 和 6)是阿鲁海槽东缘的特征。更确切地说,它们位于主岛的西北部和西南部近海,以及主岛西部的陆上。这种类型的构造可以提供沿着断层或通过覆盖断层块体的圈闭。

阿鲁群岛

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在阿鲁群岛上,新近纪到第四纪的泥灰岩和浅水石灰岩占主导地位,尽管有证据表明存在更古老的陆源物质,这些物质可能来自含长石的(花岗岩?)露头(Fairbridge, 1951)。

以前的地震折射调查结果(Curray 等人,1977;Jacobson 等人,1979;以及 Bowin 等人,1980)支持这样的观点,即阿鲁群岛是一个古老的、被新近纪到现代沉积物覆盖的准平原台地。

在阿鲁岛西南部的许多阶梯断层,勾勒出宽度约 2.5 公里(1.6 英里)的狭窄地块,平均断距高达 300 毫秒(图 6)。阿鲁群岛南北两侧的模式表明,除了阶梯断层外,还有横向走滑运动。阿鲁岛南部和北部的阶梯断层并未伴随着中生代和第三纪沉积地层厚度增加(Schlüter, 1983)。Tjia (1977) 认为,从阿鲁岛的线状构造和断裂分析中得出的 N 105° E 方向的最大主应力似乎与阿鲁岛的弯曲有关。

最近的调查(Schlüter, 1981)表明,阿鲁群岛是一个向东倾斜的块体,是由班达弧系统与阿拉弗拉台地的构造相互作用造成的。


阿拉弗拉台地

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阿拉弗拉台地属于冈瓦纳岩石圈板块的澳大利亚-伊里安大陆部分。该台地几乎完全位于 200 米测深等深线的范围内,是澳大利亚大陆向北的近海延伸。Schlüter (1983) 在阿拉弗拉陆架上区分了七个层序,其中顶部层序被解释为新近纪,向陆架方向变薄(图 8)。这些层序是外班达岛弧沿线高度扰动的岩石的混杂楔形体的一部分。下伏层序的年代为古近纪到新近纪。它们向西北方向延伸至坦比伦海沟和阿鲁海槽之外 35 公里,并标志着混杂楔形体的底部。根据地震反射结果的证据(Balke, Crostella 和 Halse, 1973;Lofting 等人,1975),盾形区可以细分为几个克拉通内隆起和凹陷,如默拉乌克隆起、阿拉弗拉盆地、马尼沙洲地堑和马利塔卡尔德拉地堑。克拉通内地堑可能由厚的前寒武纪到古生代地层组成,这些地层被相对薄的中生代-第三纪地层覆盖。只有马尼沙洲地堑包含厚度超过 2 公里的侏罗纪到新生代河流-三角洲沉积物(Brown, 1980)。该地堑中侏罗纪和白垩纪地层主要为河流相和滨海相,以及存在许多小型不整合面,表明在整个中生代时期,在现代达尔文陆架海岸线附近存在一个陆地(Balke 和 Burt, 1976)。

Nicols (1970) 认为,马尼沙洲地区存在前中生代构造变形,那里可能存在古生代远景。在印度尼西亚和澳大利亚之间的国际边界以南,存在一个巨大的东北向凹陷,被称为马利塔-卡尔德拉地堑。Balke 等人 (1973) 将马利塔-卡尔德拉地堑置于活动带,与马尼沙洲地堑(位于稳定地块中的前中生代地堑)不同,该活动带在侏罗纪时期,主要是在深部断层块体上形成的覆盖褶皱。它两侧边界分明,尤其是断层铰接至达尔文陆架,是阿拉弗拉台地的一部分。该地堑应延伸至印度尼西亚水域,坦比伦以南,代表一个中生代-第三纪地层,在该地层中,厚厚的海洋沉积物在下降的澳大利亚岩石圈前方堆积(Nicols, 1970)。


阿基梅乌加前陆盆地

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阿基梅乌加前陆盆地位于一个基底高地(默拉乌克隆起)的北部,该高地将其与南部的阿拉弗拉盆地隔开。该盆地是一个前陆盆地,部分位于伊里安查亚东部陆上和近海。第四纪(布鲁组)在该盆地中厚度超过 3500 米,该盆地形成于中新世之后的梅拉尼西亚造山运动期间隆升之后。界线不明确的前陆沉积物可能覆盖着古生代或中生代台地地层,侏罗纪-白垩纪下坎贝兰根组在默拉乌克隆起上逐渐变薄。

陆上地貌可以细分为山前地区,海拔在 150-600 米之间,以及伊里安查亚南部海岸的冲积平原。山前地区是轻微褶皱的,主要褶皱轴线大致呈东西走向,向东延伸时逐渐变为东南走向。该地貌单元由年轻的第三纪沉积物组成,第四纪碎屑岩厚度高达 6000 米。沉积物底部是更古老的侏罗纪坎贝兰根组,位于查亚维查亚山脉的南部山前。

在近海地区钻探了数口探井。例如,ASM-1X 穿透了 1100 米的 Kebelangan 组,该组向东逐渐变薄,并被解释为在 Jaosakor-1 井西部的 Kumbai-1 高块体中缺失。该地层顶部在此井中深达 1700 米,但在山麓南部的上新世摩拉石前陆盆地最深处可达 5000 米。中新世新几内亚石灰岩组在 ASM-1X 中深达 1128 米,在该地层顶部下方摩拉石型布鲁组下方存在一些频繁的侵蚀证据。

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