下地壳流变学性质对南大西洋两岸盆地结构不对称性的控制

摘要

南大西洋两岸被动陆缘盆地蕴藏大量的油气资源,是近年来油气勘探的热点区域.南大西洋两侧共轭盆地的结构存在明显的不对称性,南美侧的桑托斯盆地垂直走向方向的宽度(约850 km)是位于非洲侧的南宽扎盆地(约200 km)的4倍.盆地结构的不对称性导致南大西洋两岸被动陆缘盆地油气分布与成藏规律具有明显的差异,但是盆地结构不对称性的动力学成因目前还存在较大争议.为此开展2D热力学耦合的地球动力学数值模拟实验,数值模拟中采用有限元方法求解黏-弹-塑性连续介质的本构方程.实验结果证明了下地壳流变学性质差异是控制盆地结构的关键因素.当下地壳流变学性质不对称时,在克拉通上发育的盆地往往为狭窄盆地,而在造山带上发育的盆地为宽广盆地.克拉通深厚地壳通过改变软流圈的流动影响地壳破裂和盆地结构.与前人数值模拟结果相比,本文的模型不仅能正演不对称盆地的形成过程,也能预测共轭盆地不对称极性,与南大西洋地质情况能够更好吻合.