东海陆架外缘区构造特征及其成因机制

东海陆架边缘的构造特征记录了有关冲绳海槽张裂过程的关键信息,对于进一步理解海槽的形成演化以及弧后张裂与弧-陆碰撞之间的相互作用至关重要。本文基于多道地震和重磁资料,分析了东海陆架边缘的地形和构造特征,并对冲绳海槽早期张裂过程、北西向断裂带的分隔控制作用、钓鱼岛隆起带南北构造差异和冲绳海槽的向西前展等问题进行了探讨。结果表明,冲绳海槽西侧陆坡存在的分段性,各分段在地形地貌、地层展布和构造特征等方面的不同,体现了其构造演化和现今构造活动性的差异。冲绳海槽中—北段的张裂始于陆架前缘坳陷,在晚中新世向东扩展至整个海槽,晚中新世至今以分散式张裂为主。北西向断裂带对东海陆架边缘不同分段的构造特征和构造活动起到了分隔控制和转换协调作用,控制了不同类型陆坡的形成和发育。受冲绳海槽在全宽度上向西前展的影响,钓鱼岛隆起带南段的基底隆起及其支撑的陆架边缘发生了破坏和沉降,形成基底起伏较大、地形崎岖不平的陆坡。     

冲绳海槽地壳结构性质的初步探讨

冲绳海槽位于东海东部,介于陆架海与琉球群岛之间,是西太平洋边缘岛弧向陆侧的一个弧后盆地。其存在和发展与西太平洋板块运动的动力学特性有着密切的关系,而冲绳海槽地壳的结构性质却是研究这种关系的重要依据。地壳结构性质主要包括莫霍界面的深度(地壳的总厚度),以及地壳各分层的厚度与成分。     

东海莫霍面起伏与地壳减薄特征初步分析

收集、整理大量由地震剖面提供的沉积层厚度资料,得到东海沉积层等厚图。对完全布格重力异常进行沉积层重力效应改正后,得到剩余重力异常,利用地震资料揭示的莫霍面深度值来约束界面反演得到东海莫霍面埋深。结果表明,东海陆架盆地莫霍面深度在25～28 km之间平缓变化,地壳厚度为14～26 km,西厚东薄;冲绳海槽盆地莫霍面深度为16～26 km,地壳厚度为12～22 km,北厚南薄。东海陆架盆地东部与冲绳海槽盆地南部地壳减薄明显,拉张因子分别达到2.6和3。初步分析认为冲绳海槽地壳以过渡壳为主,并未形成洋壳。     

冲绳海槽盆地的地质构造特征与盆地演化历史

冲绳海槽盆地通常指的是东海陆架以东,琉球群岛以西,北起西南日本岸外,南至台湾宜兰附近的一个为海水淹盖的大型沉积盆地,南北长约1200公里,东西宽约100—150公里,分布面积约14万平方公里.由于盆地处在活动大陆边缘的沟-弧-盆体系中,大地构造位置比较特殊(图1),早已引起国内外地质学家们的兴趣.从六十年代开始,日、美、苏等国先后都对冲绳海槽区域进行了一些海洋地质与地球物理的调查研究.七十年代以来我国地质矿产部、国家海洋局、石油工业部及中国科学院海洋研究所等单位,也先后对冲绳海槽地区进行了一些海洋地质与地球物理调查.我们从八十年代开始,对该区进行了比较系统的海洋地质与综合地球物理调查,调查项目有海底沉积物取样、测深、重磁测量及多道地震调查等.本文就是在总结各项调查成果的基础上,对冲绳海槽盆地的地质构造特征与盆地的演化作一些探讨.     

东海新生代构造格架特征与油气关系

东海海域存在着二个不同时期、不同类型、不同结构秒同成因机制的新生代盆地，即发育在陆壳之上的东海陆架陆缘裂谷盆地和发育在过渡地壳之上的冲绳海槽弧后盆地。前者是大陆向洋蠕散时两次裂离而形成的，后者是洋壳向陆壳俯冲导致陆壳裂离而产生的。     

东海陆架盆地南部构造演化及对油气的控制作用

通过对东海陆架盆地形成的动力学机制研究,分析了动力学机制控制下的盆地南部构造演化特征,提出构造演化对油气成藏的四个控制作用：（1）构造运动控制了盆地演化阶段与凹陷结构;（2）构造运动控制了盆地沉降中心迁移与地层分布;（3）构造运动决定了油气成藏关键时期和油气分带的差异性;（4）构造运动控制了油气聚集与分布。构造运动是盆地演化及油气成藏的主导因素,盆地构造演化结合油气地质综合研究是东海陆架盆地南部油气勘探工作的重点。     

冲绳海槽北段地磁场特征及其地质解释

根据磁异常的分布特征,冲绳海槽北段可以分成三个异常区：东海陆架边缘异常区、东海陆坡异常区和冲绳海槽北段异常区。在东海陆架边缘区,磁异常以正为主,最大可达＋ ３５０ｎＴ,该区所对应的磁性基底埋深较浅,一般在２～３ｋｍ 。在东海陆坡异常区,除了有ＮＮＥ向展布的负异常外,在此背景上还发育了一些沿ＮＷＷ 向展布的次级异常,推测本异常区的磁异常与ＮＷ 向的基底断裂有关。冲绳海槽北段异常区所在宽缓负异常的大背景下又有几处正异常条带分布,则是在吐噶喇断裂带控制作用下所产生的磁性较强而又不均匀的火成岩体的反应     

冲绳海槽热流值的分析及其地质解释

冲绳海槽南起我国台湾省东北角,东临琉球岛弧,西接东海陆架.本文利用冲绳海槽的热流值进行了数理计算,得出该海槽的年龄为5.3百万年.根据海槽及邻区的地质-地球物理资料进行了分析和解释.     

东海外缘碎屑矿物的物源解释——基于BP神经网络的判识分区

对取自长江、黄河三角洲和东海 230个表层沉积物样的重矿物资料进行人工神经网络分析.结果表明,东海外缘(外陆架和冲绳海槽)沉积物具有明显的分区特征,并与不同的物源影响密切相关.外陆架、陆坡和西部槽底的碎屑物主要来自长江;冲绳海槽中轴线以东主要受槽底火山和岛坡物源控制;黄河物源扩散的影响局部可达26°20′N线以北的陆架、陆坡和槽底区.     

冲绳海槽早期扩张作用中岩浆活动的演化

不同于其他典型的弧后扩张型盆地,在冲绳海槽内广泛分布着酸性的火山岩──浮岩,本文对具有代表性的柱状岩心进行了系统的矿物学和岩石化学分析,讨论了冲绳海槽在早期扩张作用中岩浆活动的性质及其演化.结果表明,浮岩岩浆来源于地幔,但经历了结晶分异和地壳物质混染两个过程.冲绳海槽的岩浆活动有自酸性向基性演化的趋势,随着海槽的进一步扩张,岩浆活动会加剧,海槽地壳将由过渡型向大洋型发展.     

南冲绳海槽及其邻域的磁性基底与地壳结构

研究区域的基底断裂构造十分发育。EW、NEE和NE向基底大断裂宏观上构成和控制区域地质构造的基本格架;NS、NNW和NW向断裂多为张扭性平移断层,它们对基本格架起强烈的分割破坏和错断作用,形成和控制次一级区域差异性的构造运动和岩浆活动特征。东海陆架边缘隆起带磁性基底埋深一般为3～4km.基底由前中新世变质岩系及不同时期形成的火成岩类组成。地壳厚度为24-28km,为大陆地壳。南冲绳海槽盆地磁性基底埋深一般为5～7km,可划分出4个次一级盆地。基底极可能由前中新世以来海槽张裂运动所形成的玄武岩层或部分变质岩系组成,靠近陆坡坡脚处可能包括前第三纪的老地层。地壳厚度为15～20km,地壳为亚大洋型。     

东海地质特征及构造演化

东海盆地的形成与中国大陆构造密切相关。本文扼要讨论了东海地质演化过程,并着重分析了东海西部陆架拗陷与东部拗陷(冲绳海槽张裂带)的地质构造演化在空间上的差异性,其结果表明东海是西北太平洋沟—弧—盆系构造带中一个年轻的边缘海。作者认为,第三纪中新世中—后期是一个有利的成油时期。并指出侏罗纪时东海中部隆起,而西部可能为浅海或海陆交互相的沉积盆地,也是一个值得注意的成油环境。     

冲绳海槽现代张裂的地球物理特征

位于东海陆架与琉球岛弧之间的冲绳海槽为板块俯冲作用形成的弧后断陷盆地,具有独特的构造地貌特征。自中新世末以来历经了4个强烈拉张的演化时期,目前已达到张裂的高级阶段。地球物理资料显示,海槽中的现代拉张作用仍在进行,表现在海槽轴部快速沉降形成地堑槽,对称分布的张性断裂,晚更新世—全新世以来的岩浆活动,从老至新排列的磁异常务带以及高地热流、频繁的地震活动等,充分体现了冲绳海槽的现代扩张特点。     

冲绳海槽及邻区磁异常特征及其地质解释

对冲绳海槽及邻区的ΔT磁异常特征进行了定性分析和变纬度化极处理,通过对比ΔT磁异常和化极磁异常分布特征,对冲绳海槽及邻区几个构造地质学问题进行了探讨。冲绳海槽基底埋深较大,沉积中心位于海槽西部;钓鱼岛隆褶带大规模基底隆起的南端终止于渔山-久米断裂带,断裂带以南的东海陆架南部边缘覆盖了厚层沉积物;以渔山-久米断裂带、舟山-国头断裂带和吐噶喇断裂带为代表的NW-NWW向右旋平移断裂带在东海构造演化过程中自西向东逐渐前展,对构造应力场起到了重要的调节作用,是东海"南北分块"构造格局中主要的构造单元边界;中新世以来台湾碰撞造山作用引起了东海陆架南部主要构造单元的顺时针旋转;菲律宾海板块的俯冲对琉球弧前地区的磁异常分布产生了显著影响。     

东海陆架坡折地形和沉积作用过程

东海陆架坡折带位于东海陆架最外缘与东海陆坡之间坡度明显转折地带。坡折点水深在132-162米之间,平均水深为147米,坡折带宽度在4-18公里。东海陆架坡折带深受晚更新世以来海平面升降变动的影响。东海陆架坡折带没有形成永久性的细粒沉积层,而是现代陆源细物质向冲绳海槽方向搬运的暂时停留区。海底峡谷往往成为陆源物质向陆架外搬运的重要通道。     

东海陆架盆地长江坳陷新生代原型盆地分析

利用地震剖面对东海陆架盆地长江坳陷新生代构造进行解析,认为长江坳陷新生代经历多次构造运动,尤其古新世末的瓯江运动对该区构造定型尤为突出,其中,该坳陷中的挤压反转、地垒等构造对油气的圈闭、运移和保存具有重要意义.主要利用平衡剖面技术,对东海陆架盆地长江坳陷进行盆地原型的恢复.最后,结合长江坳陷的构造演化的特点,得出长江坳...     

冲绳海槽中南部不同环境表层沉积物质来源

对冲绳海槽中南部3种不同沉积环境(东海外陆架、东海陆坡和冲绳海槽)表层沉积物进行了稀土等元素地球化学分析,结果显示,冲绳海槽和陆坡表层沉积物具有与台湾物质来源类似的稀土元素配分模式,La/Sm-Gd/Yb散点图也显示海槽和陆坡沉积物主要分布在台湾物源端元区,表明冲绳海槽中南部海槽和陆坡表层沉积物主要来源于台湾,而外陆架沉积物明显的重稀土亏损与大陆河流(特别是长江、黄河)沉积物来源较为一致。为进一步判断外陆架表层沉积物来源,对外陆架沉积物重矿物进行分析鉴定,结果显示,外陆架沉积物重矿物以普通角闪石-绿帘石-石榴石-赤褐铁矿为组合特征,与长江沉积物重矿物组成特征类似,其明显缺乏台湾河流来源的典型重矿物锆石、黄河来源典型重矿物云母、浙闽沿岸来源典型重矿物磁铁矿,说明台湾、黄河和浙闽沿岸并非研究区外陆架表层沉积物主要物源。根据以往测年等研究成果,研究区外陆架沉积物年代较老,应为古长江物质经东海现代环流体系不断改造而成。     

末次冰期盛期长江入海流路探讨

通过对现代长江口外东海内陆架和外陆架三条地震剖面的地层和埋藏地貌分析 ,并经与相关钻孔和现代长江三角洲第四纪研究资料对比 ,在东海陆架研究区内未发现末次盛冰期时古长江沉积和古河谷 ,前人所称之长江古河谷实际上是现代潮流水道 .认为当时长江很可能未曾由研究区流经东海陆架入冲绳海槽     

东海地区地热场综述

综述了东海地区地热场的特征及研究进展,根据收集的各航次热流值资料,绘制了东海地区的热流值分布图,并根据热流值的分布特点将东海地区分为陆架区、冲绳海槽区、琉球岛弧和海沟区、菲律宾海盆区等4个区块,详细分析了它们的热流分布成因,在已有的东海南北热结构模型基础上对东海南北热结构差异进行了分析。南冲绳海槽区的地壳热流值和地壳减薄程度都明显高于北冲绳海槽及其它各区,说明高热流值起源于地幔抬升和地壳的减薄,东海的扩张已经从冲绳海槽北部转移到南部。     

东海陆架外缘隆褶带的形成与构造演化

东海陆架外缘隆褶带是菲律宾海板块俯冲带陆侧弧后裂陷盆地(陆架盆地与冲绳海槽)之间的水下残留火山弧.其地球物理特征、地层组成、岩浆活动及地质构造等均具有“东西分带、南北分块”之特征.本隆褶带的形成始于第三纪初,当时为陆缘弧;中新世末以后,由于琉球弧后冲绳海槽的张裂作用,遂成为古琉球弧的残留弧.其形成机理受东海构造格局控制,与菲律宾海板块的俯冲作用及俯冲带的东向迁移有关,东海隆褶带的形成和构造演化大致经历了四个阶段:(1)断隆火山弧(E₁₊₂)、(2)褶隆火山弧(E₃)、(3)褶隆残留弧(N₁)和(4)消亡残留弧(N₂～Q).最后一个阶段隆褶带与陆架盆地整体沉降,接受了厚约1500m的上新世-第四纪浅海相沉积.