黄海形成时期及其海底地形特点

黄海形成时期及其海底地形特点
黄海形成时期及其海底地形特点

黄海形成时期及其海底地形特点
全部为大陆架所占的浅海.因古黄河曾自江苏北部沿岸汇入黄海,海水含沙量高,水色呈黄褐色,因而得名.它位于中国大陆与朝鲜半岛之间,西面和北面与中国大陆相接,西北面经渤海海峡与渤海相通,东邻朝鲜半岛,南以长江口北岸的启东嘴与济州岛西南角连线同东海相连,东南至济州海峡西侧并经朝鲜海峡、对马海峡与日本海相通.山东半岛深入黄海之中,其顶端成山角与朝鲜半岛长山串之间的连线,将黄海分为南、北两部分.黄海面积约38万平方公里,平均深度44米,最大深度位于济州岛北侧,为140米.
黄海东部和西部岸线曲折、 岛屿众多. 山东半岛为港湾式沙质海岸,江苏北部沿岸则为粉砂淤泥质海岸.主要海湾西有胶州湾、海州湾,东有朝鲜湾、江华湾等.主要岛屿有长山列岛以及朝鲜半岛西岸的一些岛.注入黄海的主要河流有淮河水系诸河、鸭绿江和大同江等.
北部（指海州湾以北）中央略偏东处,有一狭长的水下洼地（亦称黄海槽）,自济州岛伸向渤海海峡,深度自南向北逐渐变浅.洼地东面地势较陡,西面较平缓.北部从鸭绿江口到大同江口之间的海底,分布着大片呈东北走向的潮流脊,构成黄海北部海底地貌的一个重要特色.这是由于此处潮差大、潮流急,致使海底沙滩在潮流冲刷下形成与潮流平行的“潮流脊”.在北纬 38°以南的黄海两侧,还分布有宽广的水下阶地.西侧比较完整,东侧受到切割,分布的深度不一致.黄海南部的海底发育着大型潮流脊群.它们是在古黄河——古长江复合三角洲的基础上,经潮流的长期冲刷塑造而成的.苏北沿岸潮流脊群南北长约200公里,东西宽约90公里,由70多个大小沙体组成,并以弶港为顶端向外呈辐射状分布.南部有一系列小岩礁,如苏岩礁、鸭礁、虎皮礁等,它们与济州岛联成的一条岛礁线,是黄海与东海的天然分界线.
地质
表层沉积物为陆源碎屑物,局部地区有残留沉积.自岸向海沉积物由粗到细呈带状分布.沿岸区以细砂为主,间有砾石等粗碎屑物质.东部海底沉积物主要来自朝鲜半岛,西部系黄河和长江的早期输入物.中部深水区是泥质为主的细粒沉积物,主要是黄河输入的物质.粗、细沉积物之间有宽窄不等的粉砂质沉积.
黄海基底由前寒武系变质岩系组成.北部属于中朝准地台的胶辽隆起带,在第三纪时基本上处于隆起背景.南黄海在新生代时经受了大规模的断陷,接受了巨厚的沉积.海域内的主体构造走向为北北东,由大致平行相间排列的隆起带与拗陷带（盆地）组成.胶辽隆起带和南黄海——苏北拗陷带构成了黄海的海底构造骨架,其东南缘经浙闽隆起带延伸入东海.这些隆起和拗陷带成为黄海陆架发育的基础和边界条件.晚近地质时期以来,黄河、长江带来丰富的泥砂填没了构造拗陷、水下谷地、构造隆起和水下丘岭,从而形成了现在宽广、平坦的大陆架.第四纪以来冰期、间冰期更迭交替、海面频繁升降,使大陆架多次成陆,又多次受到海侵.最后一次海侵是在距今2～1.5万年间开始的.距今6000年左右,海面才上升到接近现在的位置.

地形
黄海是太平洋西部的边缘海之一.其范围北起鸭绿江口,南至长江口北岸启东角至朝鲜济州岛西南角的联线,西接辽东半岛、渤海海峡、山东半岛、苏北海岸,东界是朝鲜半岛.黄海和渤海都是大陆架浅含通过渤海海峡把它们串通起来. 黄海绝大部分水深不足60米.黄海底部非常平缓,大陆架的内缘坡度大于外缘坡度,平均坡度是0°01′21〃,较渤海的平均坡度稍陡些.海底的最大特点是从西、北、东3个方向向中央倾斜.北黄海占黄海总面积的1/6,平均深度为38米；南黄海占黄海总面积的5/6,平均深度为46米.黄海中部海区为狭长形水下堆积盆地,深度在50～80米之间.盆地底部地势平坦,局部地区有高差不大的洼地与隆起,但盆地两侧坡度变陡,尤其是山东半岛外侧坡度大.黄海南部在靠近苏北一带海面,暗沙、沙坝多,形态变化快.黄海的海岸,除海州湾和连云港-长江口段为粉沙淤泥质海岸外,其余皆为基岩沙砾质海岸,其中尤以朝鲜半岛西岸最为曲折,多岛屿和岬湾,并呈相间分布.黄海东岸的海湾有西朝鲜湾、江华湾、群山湾等.黄海西岸的主要海湾有荣成湾、桑沟湾、石岛湾、乳山湾、丁字湾、胶州湾、海州湾等.主要岛屿有朝鲜的济州岛、双子群岛、白翎岛和中间的灵山岛、大公岛等.在济州岛与朝鲜半岛之间的水域是济州海峡,该海峡南北宽约47海里,北侧岛屿众多,南侧岛屿少,水深较大,约90米左右. 北黄海是指黄海狭部以北的海面,它是被胶东、辽东半岛和朝鲜半岛北部所环抱的半封闭浅海盆地,面积为7.13万平方公里.盆地周围的倾斜度较渤海明显,并呈向南、向黄海狭部微倾,平均坡度0°00′44〃,平均水深38米.45米以浅的面积占北黄海面积的大半以上,最大深度为85米,位于朝鲜白翎岛西南侧. 北黄海的中心为泥质-粉沙质堆积平原.在海盆北部有内、外长山岛水下阶地,呈台阶式下降,其水深为20、30、40、50米.岛间或岛麓常出现较深的掘蚀洼地.海盆西南部是环胶东半岛的大海崖,崖上面是平坦的被现代粉沙埋没的20米的阶地,至胶东半岛端点,岸下出现两个大而深的洼地,致使阶地面在此变窄,陡度加大,构成成山角和荣成角等岸坡外深洼地的外围堤坝.在海盆的东部是被白翎岛-海洋岛-鸭绿江沿线圈闭的西朝鲜湾海区.这是沟脊并列、呈NNE-SSW向延伸的沙脊平原区.愈向湾顶,沙脊分叉愈甚,并变窄,沟脊水深高度差亦变小.成山角外侧海崖下的黄海狭部,海底是60～75米的水下阶地面,阶地面被朝鲜半岛岸外的陆缘深槽(古河道)纵穿,并有数列阶梯状,溺谷在各级平面上均有岩礁和海底突起的分布.南黄海的面积为30.94万平方公里,平均坡度为0°0′50〃.海盆的东侧起伏较明显,坡度较大,平均坡度为0°1′40〃. 南黄海海底保留有沉溺地貌和现代动力地貌-陆缘深槽(古河道或水下谷地).陆缘深槽纵贯南北,谷地底部的水深在75～90米之间,谷地的东西两侧地貌差异明显.东侧是南黄海堆积平原,由现代沙质覆盖,底部平坦,水深在60～80米之间,堆积平原的东侧接高起的海崖地形,由海崖至海岸间分布着长200公里、宽30公里的水下阶地,阶地的后缘连接坡度和缓的水下岸坡,水下岸坡上岛屿众多,切割破碎.在海岸外20米阶地之下,尚见有30～40和60～75米的阶地,呈阶梯形下降,并有数条溺谷横切阶地,直插40米水深处.在济州海峡底部,有海底冲刷槽,在海峡中部及其附近,相间分布着梳状脊和凹地,水深多在110～125米之间.在陆缘深槽的两侧,从海州湾向外,有20、30、40米两级阶地,分界大致是崂山头-大、小公岛-灵山岛连线的延伸.20米阶地宽100公里,其上覆盖着薄层细沙-粉沙.在胶州湾口,有基岩裸露.30～40米阶地面宽200公里,阶地面起伏较大.在30～40米阶地外侧,有60～75米阶地面以较大倾斜降至陆缘深槽西侧的南黄海泥质堆积平原.
黄海南起北纬31°40′,北至北纬39°50′,西起东经119°20′,东至东经126°50′.它与东海的分界线是从江苏省的启东角向东直到朝鲜半岛附近的济州岛的联线.习惯上以山东半岛东端成山角至朝鲜半岛西海岸的白翎岛联线以北的海域称北黄海,以南的海域称南黄海.从地质构造上说,南黄海介于胶辽地块、郯庐断裂和闽浙地块之间,由两个走向NEE的大型中新生代盆地所组成.黄海面积约40万平方公里,平均水深44米.
黄海海岸,除从江苏灌云县至长江口一段为粉沙淤泥质海岸外,其余岸段均为基岩砂砾质海岸.岸线曲折,多深水港湾.黄海西岸的主要海湾有芝罘湾(湾内有烟台港,注入的河流有大沽夹河)、胶州湾(湾内有著名的青岛港,注入的河流有大沽河等)、海州湾(湾内有连云港,注入的河流有新沭河、蔷薇河等).
构造特征
(一)北黄海构造 北黄海与胶辽隆起相似,亦属长期隆起上升地区,构造变动及岩浆活动具有共同特点,主要构造线呈北东及北东东向,无明显褶皱,规模较大的北东向新断裂均伸展到海域中. 1、西部平度-招远大断裂.从蓬莱阁伸入北黄海与辽东的金州断裂相连.沿断裂带有规模较大的玲珑花岗岩、燕山期花岗闪长岩和少量新生代玄武岩. 2、即墨-牟平断裂带.由一系列北东向断裂组成,明显地控制中生代莱阳盆地的沉积和发展,断裂带可能穿过北黄海与鸭绿江大断裂相接. 3、乳山-荣成大断裂.可能从荣成越过北黄海与朝鲜临津江断裂相接.沿此断裂带有大量燕山期花岗岩活动. 近年来中国石油部门在北黄海西半部进行的地震勘查工作,证实了北黄海西半部的构造是胶辽隆起向海底的延伸.胶东文登隆起沿北黄海南部延伸入海并组成刘公岛隆起,它属长期隆起构造单元,仅第三纪和第四纪时接收沉积,该隆起的基底是由前震旦纪变质岩系所组成.北黄海北部亦属隆起构造单元,称海洋岛隆起,该隆起是辽东登沙河凸起向海域的延伸. 刘公岛隆起与海洋岛隆起之间为断陷区,称中部断裂区.中部断陷是胶辽隆起张性断裂局部下陷所致,中生代时明显的发育与胶莱坳陷相似的晚侏罗世-白垩纪的沉积.至第三纪萎缩,沉积的范围和厚度逐渐减小,显然,北黄海西部的两隆-凹构造格局与胶辽地区具有成因上的联系和一致性.燕山运动对该区影响很大,断裂发育,形成众多的断陷盆地. (二)南黄海构造 南黄海属扬子地台东延部分,构成一大型的南黄海中、新生代沉积区.物探资料证实,南黄海构造断裂发育特征,从展布方向看,大致分为北东、东西和北西向三组.北东向断裂为区内主干断裂,与区域构造线方向一致,往往构成隆起与坳陷、凸起与凹陷的分界,以断距大、延伸长和长期多次活动为特点.东西向断裂,一般规模较小,断距不大,延续性差,对次级和局部构造起到一定的控制作用.北西向断裂不太发育,属次要地位. 1、构造区划：据目前资料研究,将南黄海区域划分为6个构造单元,自北向南依次是： (1)千里岩隆起：分布于南黄海北部,是胶东隆起向南黄海的延伸部分,隆起的基底主要由胶东结晶基岩构成,缺失古生代地层,中生代沉积及火山岩系仅局限于断陷内发育,隆起南部有厚约300～500米的上升的基岩隆起,该隆起带断裂发育,有北东、东西及北西向3组断裂,以北东向断裂为主,例如吴山-干榆断裂、荣成-青岛断裂均属北东向断裂带. (2)北部凹陷：北以千里岩隆起南缘深断裂带为界,与千里岩隆起呈断层接触,向东延伸至东经124°线以东,面积3.8平方公里.磁场以宽缓平静的负异常为背景,基岩埋深约1～5公里,重力反映为平行间列的串球状负异常带.根据地震资料推断,中、新生界厚度达4公里以上.北部坳陷还可划分为南北两个凹陷带及界于凹陷带之间的中间凸起带,构造线以北东为主.地震资料表明,北部坳陷有由西南向东北逐渐下倾,沉积层加厚,坳陷变宽的趋势.新生界底界面有的深达4000～5000米,具备生油条件及储盖条件. (3)中部隆起：与北部凹陷呈断层接触,是苏鲁隆起向海域的延伸,走向近东西向,面积约3.3万平方公里.地磁场以平缓块状正异常为特征,磁性基岩埋深6～7公里,而新生界反射界面仅400～800米.推测基底由南相古生代、中生代地层组成. (4)南部坳陷：与北部隆起和南部的勿南沙隆起呈断层或过渡关系,西部与苏北东台凹陷相连,面积约2.8万平方公里.磁场以幅度大的升高正异常为背景,重力反映南北重力低、中间重力高的特点.南部坳陷总体上呈南深北浅的大型箕状断陷,具有南断北超的特点.凹陷内新生界反射面深4000～5000米,据陆上钻井揭示,下第三系上部三垛组、戴南组厚度有自西向东逐渐变薄的趋势. (5)勿南沙隆起：大体呈东西向,北部与南部坳陷呈断层接触.以重力高区和宽缓平静的负磁场为背景,磁性基底埋深3～4公里,据苏南陆上钻井资料,该隆起主要由中生界中下三叠统和古生界组成,地震资料表明该隆起带上缺失下第三系地层,仅在重力低区,上覆有不厚的上第三系盐城组和第四系地层. 上述隆起带除南部为基岩裸露外,其他区均为新第三纪地层所覆盖,通常缺失老第三纪地层,上第三系沉积中心转向海上并有加厚的趋势.由此看来,在中生代晚期,南黄海-苏北凹陷奠基时,福建-岭南隆起带随之抬升,以堤坝作用将海水阻拦,使南黄海盆地呈现陆相湖盆性质.第三纪时,海水曾局部侵入,第三纪末该隆起中部下沉,海水广泛侵入黄海,更新世时海面升降频繁,黄海几经沧桑. 2、断裂及岩浆活动：南黄海的断裂非常发育,大致分为北东、东西和北西3组断裂.其中以北东向断裂为主,与区域构造线方向一致,往往构成隆起与坳陷、凸起与凹陷构造单元的分界.以断距大、延长远和长期多次活动为特点.重、磁、地震均有反映,它对中、新生界沉积起主要控制作用.例如嘉山-响水-千里岩大断裂,在地貌上控制了胶东半岛的南岸边界,大地构造位置上成为中朝地台与扬子地台的分界线,也是千里岩隆起和本部坳陷的分界线. 东西向断裂,局部呈断裂组出现,如北部坳陷之间有明显展布.一般规模小,断距不大,延续性差,对次级局部构造起一定的控制作用.北西向断裂不发育,规模不大,常以错开主干断裂的形式出现. 南黄海地区受频繁的燕山运动作用,伴有花岗岩和中酸性火山岩活动,沿北东向断裂出现磁性体可能是燕山期岩浆活动的反映.地震资料和钻井资料揭示,南黄海新生代喜马拉雅运动有两幕伴随喜马拉雅山玄武岩喷发活动.综述南黄海具有下列特点： (1)南黄海属扬子地台东延部分,为苏北-南黄海整体盆地的一部分.南黄海盆地从晚白垩纪开始出现,基底由前寒武系、古生界和部分中生界(白垩纪以前)所组成,志留纪时,东部抬升,沉积薄或缺失. (2)南黄海盆地的坳陷面积广阔,占盆地面积71％,具较厚的中、新生界沉积,具备了形成油气的基本条件,是一个有希望的含油气盆地. (3)盆地内北东向断裂起控制作用,大多数凹陷均以断陷为主. (4)南黄海是晚燕山运动以来所形成的一个中、新生代盆地,经历了断陷、充填、坳陷沉积和总体坳陷3个发展阶段.
基底与盖层
(一)北黄海 北黄海在大地构造上属华北地台东部的上叠断陷盆地.其西侧为胶辽隆起,东侧为朝鲜狼林地块和平南坳陷.它们不同程度地向北黄海海底延伸.据黄海周边地质分析,中国与朝鲜地质情况类似,具有共同的基底.朝鲜半岛北部的狼林地块与胶辽地块的基底岩性一致,均为古老的变质岩系,其中朝鲜元古代的祥原系的千枚岩、页岩、石英岩和石灰岩等可与中国华北的晚元古界对比.寒武纪地层和中国寒武系相当(位于旅大东北海域的石城岛和海林岛均分布寒武纪和奥陶纪地层).朝鲜的狼林地块也有零星的早古生代地层分布,朝鲜的平南凹陷下古生界主要发育了一套碳酸岩及碎屑岩为主的地台型沉积,称朝鲜群.其岩相与华北古生代地层相同,说明朝鲜平南坳陷的古生代地质发展历史与中国华北地台上的台向斜发展历史相似. 北黄海的基底主要由前寒武纪的混合岩、片麻岩、结晶片岩、大理岩、石英岩等变质岩组成.包括胶辽鞍山(Ar)、胶东群(Ar-Pt)、粉子山群、辽河群(Pt?2?)、蓬莱群(Pt?3?)和朝鲜的狼林群(Ar)、黄海群(Pt?1～2?)以及祥原群等.其上覆盖零星的早古生代地层,在此基础上形成中生代新生代的沉积,因此,北黄海古老基底的埋藏深度可能较浅. 古生代沉积主要分布在北黄海的北部和南部,辽东地区和朝鲜平南地区,震旦纪早期可能属同一沉积区,为陆源碎屑沉积.晚震旦纪辽东地区以碳酸盐沉积为主,而平南地区多为千枚岩、页岩、石灰岩等沉积.寒武纪至下奥陶纪,上述两个区域均为浅海相碳酸盐沉积,中奥陶世之后属上升隆起,长期经受风化剥蚀,没有接受沉积.泥盆系为海相碎屑岩及碳酸盐岩沉积.中石炭世至二迭纪为海陆交互相碎屑岩建造. 从侏罗纪开始该区又进入了一个新的地质发展阶段,断裂活动强烈并伴有强烈的火山活动.中、晚侏罗世时,北部辽东地区形成若干盆地,以砂页岩含煤建造及火山建造为特征.上侏罗世以后逐渐向南转移,胶东地区断裂,火山活动强烈显著,且沉积了上侏罗-下白垩世巨厚的陆源碎屑及火山岩,胶东莱阳盆地分布有晚侏罗世莱阳组的陆源碎屑岩(厚1000～4500米)、早白垩世青山组的碎屑岩、泥岩、灰岩(厚6760米)和晚白垩纪王氏组的河湖砂岩(厚2000米)；辽东复县南部有碎屑岩和煤系组成的侏罗白垩系盆地. 朝鲜半岛北部中生代地层可与胶辽两区对比,下侏罗世为砂页岩含煤地层,中侏罗世为火山岩堆积,上侏罗世地层分布零星.朝鲜半岛北部有一系列侏罗纪、白垩纪盆地,并明显地向黄海扩大.平南凹陷所堆积的三叠纪含煤砂页岩建造之上又覆盖了侏罗纪的火山碎屑岩系,可见北黄海应有中生代沉积. 据近年来中国航磁和综合物探资料,北黄海的地质情况与辽东半岛和胶东半岛的情况相似,沉积盖层不发育,仅有中、新生代孤立小盆地分布于隆起构造背景上.由于北黄海是一个新生的海盆,晚第三纪早期和中期还同胶辽连成一体,晚第三纪末才开始解体下沉被海水淹没接收沉积,虽晚第三纪和第四纪沉积广泛分布,但厚度不大,下第三纪分布零星具有厚度小的特点. (二)南黄海 南黄海在大地构造上属扬子地台的下扬子台褶带的东部.其北部山东半岛近岸海域的千里岩隆起属华北地台的胶东地盾的组成部分.它们之间以千里岩隆起南缘深断裂为界.东经124°以东可能属于朝鲜半岛的京畿地块和沃川坳陷的海中延伸部分.南黄海盆地主体是叠置于扬子地台上的中、新生代坳陷.向西南与苏北坳陷相连,构成统一的苏北-南黄海坳陷带. 航磁结果表明,南黄海的基底在海域中部存在具磁性的古老刚硬地块,它在磁场上显示为宽缓变化的块状正异常.它是由几个大小及走向不同的具磁性结晶岩块拼合而成.岩块分布零乱,走向复杂,主要为近东西向、北西向、北北西向和北东向.它们在区域磁场上均显示为形状不定的宽缓变化的正异超显然它代表了经高度混合岩化和花岗岩化作用的结晶杂岩核心,并构成了黄海结晶地块的主体.航磁还表明整个南黄海海域的结晶基底是不均一的,这说明它是周围陆区不同构造基底的延伸.北部千里岩隆起与胶南隆起的胶南群(Ar+Pt)片麻岩、片岩、浅粒岩、变粒岩夹大理岩组成的中、低级变质岩系和文登隆起的胶东群(Ar+Pt?1?)片麻岩、片岩、混合岩、混合花岗岩、变粒岩等中级变质岩系组成的基底岩系相似.西部与苏北连云港附近出露的东海群(Ar)浅粒岩、各种片麻岩、石英岩、大理岩、局部混合岩化强烈的变质岩系及海州群(Pt)磷灰岩、片岩、变粒岩、浅粒岩等低级变质岩系组成的基底岩系相似.南部勿南沙隆起块状异常被北东东向的正、负异常所代替,推断是上海隆起上板溪群(Pt)的反映.东南部磁异常急剧变化,推测已进入福建-岭南隆∞带,是前泥盆系变质基底隆起和中生代火成岩的综合反映.晚元古代末晋宁运动形成统一的变质结晶基底. 根据物探综合解释及陆区地质资料,南黄海的盖层大致可分为三个构造层： 1、下构造层：从构造关系看,为扬子型震旦系-下、中三叠系组成,与下扬子地区相似.震旦系至志留系,下部为碎屑岩建造(震旦系下部),中部为碳酸盐建造(震旦系上部-奥陶系),上部为笔石页岩及砂页岩建造(志留系).泥盆-下石炭统,下部是陆相的五通石英砂岩,上部是下石炭统浅海灰岩和滨海砂质岩.中石炭-中三叠统基本为碳酸盐建造,夹含煤地层(晚二叠世龙潭煤系).中三叠晚期印支运动使下构造层发生统一褶皱.印支运动结束后,南黄海已结束海浸环境,转入接受陆相沉积.燕山运动发生强烈断裂和褶皱,并伴有火山活动,造成了隆起和坳陷,为中新生代盆地的形成和发展奠定了基础.侏罗纪主要为河湖相碎屑沉积,南厚北薄；早白垩统基本为淡水河湖相沉积,并夹少量火山岩；晚白垩世盆地整体下沉,除一些复背斜外,不同部位均有超覆沉积浦口组和赤山组红色碎屑沉积. 2、中构造层：燕山运动后,南黄海中部发生隆起,在南北两侧分别形成坳陷,形成新生代的沉积中心,形成了晚白垩世与老第三纪的连续沉积.上白垩统泰州组下部为河流相砂泥岩夹黑色泥岩,上部为河湖相黑色泥岩夹棕红色砂泥岩,是南黄海盆地的生油层之一.下第三系始新统阜宁组为河流相及滨海湖相暗色泥岩、油页岩、炭质页岩夹砂泥岩、石膏及薄层灰岩,是良好的生储油岩.渐新统下部戴南组为湖沼相夹炭质页岩和薄煤层的深灰色泥岩砂砾岩互层及棕红色泥岩夹砂岩.上部三垛组河流相棕红色泥岩夹砂砾岩互层及黑色泥岩、薄层油页岩,是良好的储油层.下第三纪三垛组沉积之后,发生三垛运动,形成上、下第三系之间的不整合.并使下第三系遭受褶曲和断裂,最后全区露出水面遭受剥蚀. 3、上构造层：相当于上新统盐城组和第四系东台组.三垛运动以后,构造活动逐渐减弱,控制盆地发展的断裂活动,代之以区域性下降,盐城组及东台组分布全区,且产状近于水平,以河湖相砂泥岩为主.第四纪开始海浸,初期为海陆过渡相,后期为近岸浅海相碎屑沉积.