冲绳海槽沉积的孢粉、藻类组合

冲绳海槽又称冲绳舟状海盆,为西太平洋的年轻弧后盆地。国内外不少学者对冲绳海槽进行过地球物理、地质、古生物的研究,但有关孢粉的研究,至今尚未见报道。1975年以来,我们先后对冲绳海槽沉积的孢粉、藻类进行了系统的研究,共分析表层沉积21个站和12个站柱状剖面的100多块样品,鉴定统计15,000多粒孢粉、藻类,为海洋孢粉研究取得了大量资料。     

南冲绳海槽地质与地球物理调查的气象和水文条件

为保障南冲绳海槽地质与地球物理调查工作的顺利进行,对该海区气象和水文条件进行了分析。结果表明,影响南冲绳海槽海洋地质与地球物理调查的气象和水温要素主要包括海面风、热带气旋、波浪、黑潮等;根据气象和波浪特征的分析认为,该地区海上调查的最佳时间为每年3-6月,其次为10月至次年2月;调查过程中应采取适当方法应对较强的黑潮表层流和底流对仪器设备的冲击。     

冲绳海槽沉积物及其沉积作用的研究

冲绳海槽位于中国东海大陆架钓鱼岛隆褶带和琉球岛弧之间,呈弧形向东南方向凸出,主体水深大于1000米,是西太平洋沟、弧、槽体系中的一个扩张型半深海盆地.因此,研究冲绳海槽的沉积物及其沉积作用对阐明岛弧体系的形成和发展具有重大的意义.从六十年代开始,国内外一些研究单位先后对冲绳海槽开展了地质学、海洋学和地球物理学等方面的调查,陆续发表了一些调查报告和文章,这些成果为以后的研究打下了基础.为了较系统地了解海槽地形地貌及沉积物的分布规律,地质矿产部海洋地质综合研究大队和地质矿产部海洋地质研究所于1980、1981年两次对冲绳海槽进行了地形地貌、沉积物及岩石等方面的调查.范围南起与那国岛东侧,北至宝岛以北一带.测线横穿海槽,其中两条测线穿越宫古岛与久米岛之间的海区,直到琉球岛弧东坡水深1800—2000米一带,调查面积约15平方公里(图1).调查由“东方红”号考察船完成,取样设备有0.25(米)~2曙光型表层采泥器、重力取样管、重力活塞取样管、开口面积为960×360(厘米)~2的铁架底质拖网,测深仪为日产W—33CR—421C鱼探仪(标定精度为<1%),定位仪为日本无线电株式会社SNA—10自动航法装置,定位误差为200米.     

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.     

发展中的海洋地质研究所

地质矿产部海洋地质研究所自1979年上级批准恢复以来,在前几年筹备的基础上,经过全所职工的努力,现在科研、实验及生活等设施已基本建成.现有职工234人,其中工程师以上专业技术干部91人.设有海洋沉积、构造地质、石油地质、地球物理、科技情报五个研究室及实验室.地质矿产部区域第四纪地质中心也设在这里.我国著名的海洋地质学家、中国科学院学部委员业治铮教授为第一任所长.建所以来先后与海洋地质调查局合作开展了冲绳海槽地质调查,与南海地质调查指挥部合作编制《南海及周缘地质-地球物理图集》,我所负责编制重力均衡异常图和△T剖面平面图.联合开展珠江口三角洲全新世沉积特征和沉积模式的研究.     

冲绳海槽晚更新世—全新世沉积物的初步研究

关于岛弧体系的形成和发展,一直是举世瞩目的重大地质问题之一.板块学说问世以来,其重要性越发显得突出.冲绳海槽位于中国东海大陆架钓鱼岛隆褶带与琉球岛弧之间,地处弧后,呈弧形向东南方向凸出(图1),是环太平洋弧、沟体系中的一个扩张型半深海盆地.其沉积作用、火山活动和地史演化,与岛弧的发育过程关系密切,因此具有重要的研究价值.多年来,国外的许多研究单位和科学家,曾先后开展了包括地质学、海洋学和地球物理学等多方面的调查研究.我国的一些单位也开展了综合性的地质调查.本文仅就地质矿产部组织的两个航次的调查资料,对海槽沉积物的主要类型及其特征作一简略报导.所有资料,均由地质矿产部海洋地质调查局和海洋地质研究所联合组成的冲绳海槽地质调查队提供.调查工作是由《东方号》考察船完成的.使用W-33-CR-421IC型垂直探鱼仪测     

中法东海调查地震系统及其它设备简介

根据中法海洋科技合作协定，１９９６年４月２２日－５月１６日国家海洋局和法国海洋开发研究院的科技人员使用法国阿塔朗特号海洋调查船，在我国东海陆架和冲绳海槽进行海洋地质和地球物理调查，目的是研究第四纪以来的地层序列，及其与海平面变化，古气候变化和构造运动的关系。     

冲绳海槽天然气水合物综合异常特征及成藏地质条件

从冲绳海槽的地质条件来看,该区有利于天然气水合物的稳定存在,从沉积厚度和沉积速率来看,位于冲绳海槽盆地西侧的陆架前缘坳陷最有利于有机质的保存和转化,可以为冲绳海槽水合物的形成提供充足气源。通过对冲绳海槽区域地质条件和地球化学异常的综合分析以及地震特殊处理资料的精细解释,认为冲绳海槽南段很可能更适宜水合物的形成和聚集,因而可能会有很好的远景。     

东海天然气水合物的区域地质特征及可能的远景区

从水深、沉积物厚度、沉积速率、有机质含量、地形和地貌来看，冲绳海槽盆地具有天然气水合物形成的区域地质条件，水合物出现的水深在500m以上，冲绳海槽南段水合物潜力最大。与智利三联点相类比，该区水合物可能主要分布在陆坡中部浅地层中。从冲绳海槽盆地的海底温度、海底热流和折射地震层速度资料的分析来看，该区具有水合物稳定存在的温压条件，其中南段和北段的稳定带厚度比中段更大一些，从已解释的穿越冲绳海槽盆地的地震剖面来看，有BSR迹象的剖面段约有300km，主要分布在中段的南部，从底水甲烷和卫星热红外异常分析来看，冲绳海槽盆地南段海域因存在经常性的卫星热红外增温异常和高值底水甲烷异常，因而水合物成藏的条件可能最好。     

冲绳海槽第二航次地质调查新知

在地质部海洋地质司领导的关怀下,由海洋地质调查局和海洋地质研究所联合组成调查队,再次借用东海水产研究所《东方》号调查船,于1981年8月22日至9月15日对冲绳海槽进行第二航次地质调查.本航次调查范围涉及的地理座标为123°—129°07′E;24°26′—31°N,包括东海陆架外缘、陆坡、海槽、琉球岛坡及琉球海岭的一部分.其中,123°—127°20′E、24°26′—25°30′N之间的沉积物取样,在国内是首次进行.此次调查共完成测深线2465公里,取样站位71个,调查总面积约14万平方公里.通过调查并综合国内以往的调查资料进行分析研究后,拟将对海槽区地形地貌、底质等的新发现、新认识,扼要报导如后.1.地形地貌(1)调查过程中并未发现海槽中有大于2400米水深的海域;(2)陆坡(相当海槽西或西北坡)平均坡降为0.042,坡角为2°24′:岛坡(相当海槽东或东南坡)平均坡降为0.045,坡角为2°36′;(3)海槽的平面形态呈单个香蕉形.总体走向为北东,实际上其北段为北北东,向南逐渐过渡为南南西,呈开阔弧形,在宫古岛以北地区向东南突出.海槽槽底平均宽100公里,最窄处约60公里,最宽处位于奄美群岛西北部,可达125公里;     

析构造作用与冲绳海槽地貌演化的关系

冲绳海槽是一个构造上极其活跃的大陆坡边缘盆地,具有壮观的海底地貌形态。研究冲绳海槽地区构造作用与其地貌演化的关系,有助于我们进一步深入了解冲绳海槽本身的地质演变历史,其意义非常重要。本文系根据1980年以来对冲绳海槽多次地质、地球物理调查所获得的一系列成果,结合前人已有的一些资料撰写而成。笔者拟将对冲绳海槽地区路作用与地貌演化的关系作一初步探讨,不足之处,恭请惠正。     

冲绳海槽沉积物地球化学的基本特征

冲绳海槽是介于东海大陆架和西北太平洋之间的一个现代沉积凹地,其特殊的地理位置吸引着众多的中外学者争相研究。近年来我们曾对冲绳海槽进行了一系列的海洋地质调查研究工作,本文即为该海槽沉积物地球化学特征的初步总结(调查站位见图1)。     

冲绳海槽地壳结构的研究

根据1990年以来对冲绳海槽地质地球物理调查的最新实测资料,包括多道和单道反射地震、海底地震仪折射地震、重磁测量、水深测量、海底岩石拖网,结合国内外学者对冲绳海槽的调查研究成果,对冲绳海槽地壳结构进行了探讨,得出如下初步结论：（1）冲绳海槽是一个典型的发育在大陆地壳边缘、由陆壳张裂而成、处于裂谷作用最高演化阶段、洋壳即将产生、海底扩张即将出现的弧后活动裂谷。（2）根据火成岩发育、沉积层分布和地壳结构分析,冲绳海槽尚缺少已经开始“扩张”的证据,还不能确定海槽中央已经发育了大洋地壳。冲绳海槽目前仍属于拉薄的大陆地壳。（3）冲绳海槽作为一个浅海槽状地貌单元,形成于距今6Ma。作为一个弧后裂谷,自距今2Ma以来开始强烈的张裂活动。海槽中央张裂地堑（槽中槽）距今2Ma以来开始形成并逐渐发展。中央张裂地堑内的火成岩年龄不大于1Ma。因此,冲绳海槽是一个年青的、正在活动的弧后裂谷盆地。     

冲绳海槽北段的重磁场特征及地质意义

１９９２年之前,国内对冲绳海槽的调查研究主要集中在海槽的中部和南部,而对其北段的调查研究工作却很少。根据实测的重磁异常,较深入地分析了海槽北段的地球物理场特征,构造活动地壳结构及应力状态,结果表明冲绳海槽北段同样具有强烈的地壳构造活动。     

中法东海调查地震系统及其它设备简介

根据中法海洋科技合作协定。1996年4月22日～5月16日国家海洋局和法国海洋开发究院的科技人员使用法国阿塔即传号（L′ATALANTE）海洋调查船，在我国东海陆架和冲绳海槽进行海洋地质和地球物理调查，目的是研究第四纪以来的地层序列，及其与海平面变化、古气候变化和构造运动的关系。调查中使用了多学科的仪器和设备，特别是地震系统，获得了高质量的东海海区浅地层创面，现将训查工作所使用的仪器设备简介如下。     

西太平洋典型弧后盆地的地质构造、岩浆作用与热液活动

研究了西太平洋典型弧后盆地冲绳海槽和马努斯海盆的区域地质背景、岩浆岩、喷口流体、热液柱、沉积物以及多金属硫化物。结果表明,冲绳海槽在构造和地球物理特征上南北分异,从北向南地壳厚度减薄,南部重力异常变化大,发育条带状磁异常,中部则具有最高的热流值。马努斯海盆的重力异常变化较小,磁力异常呈东西向展布,海底扩张中心附近出现磁异常条带。马努斯海盆已出现洋壳,冲绳海槽的地壳属于过渡性地壳,在中南部的地堑中可能已出现洋壳。 冲绳海槽与马努斯海盆玄武岩的岩浆是由地幔源区部分熔融产生的原始岩浆与板块俯冲组分混合构成。中酸性岩与基性岩具有相同的岩浆物质来源,是玄武质岩浆结晶分异的产物。与马努斯海盆火山岩相比,冲绳海槽火山岩存在不同程度的地壳混染。 冲绳海槽的喷口流体为富含金属元素（Mn、Fe、Zn、Pb）的酸性高温（高达320 °C）流体,其热液柱中的Zn2 、Cd2 、Pb2 、Cu2 离子浓度明显高于正常海水。马努斯海盆的热液柱呈现出CH4、Mn、Al、δ3He正异常及pH负异常的特征。与马努斯海盆PACMANUS热液区的喷口流体（220–276 °C、pH = 2.5–3.5）相比,DESMOS热液区的喷口流体温度（≥88–120 °C）相对较低,酸性更强（pH ≤ 2.1）,二者较低的δ34SH2S和δD值表明岩浆演化过程中有酸性挥发分进入岩浆流体。冲绳海槽与马努斯海盆含金属沉积物的分布及其元素含量特征具有差异,相应地,两个弧后盆地含金属沉积物中的微生物群落也不同。冲绳海槽和马努斯海盆热液区均具富Zn型、Ba-Pb-Zn型、Si-硫化物型和Si-硫化物-硫酸盐型热液产物。与冲绳海槽的多金属硫化物相比,马努斯海盆中多金属硫化物的Pb和Au含量较低。     

西太平洋典型弧后盆地的地质构造、岩浆作用与热液活动

本文研究了西太平洋典型弧后盆地冲绳海槽和马努斯海盆的区域地质背景、岩浆岩、喷口流体、热液柱、沉积物及多金属硫化物。结果表明,冲绳海槽在构造和地球物理特征上南北分异,从北向南地壳厚度减薄,南部重力异常变化大,发育条带状磁异常,中部则具有最高的热流值。马努斯海盆的重力异常变化较小,磁力异常呈东西向展布,海底扩张中心附近出现磁异常条带。马努斯海盆已出现洋壳,冲绳海槽的地壳属于过渡性地壳,在中南部的地堑中可能已出现洋壳。冲绳海槽与马努斯海盆玄武岩的岩浆是由源区地幔部分熔融产生的原始岩浆与板块俯冲组分混合构成。中酸性岩与基性岩具有相同的岩浆物质来源,是玄武质岩浆结晶分异的产物。与马努斯海盆火山岩相比,冲绳海槽火山岩存在不同程度的地壳混染。冲绳海槽的喷口流体为富含金属元素(Mn、Fe、Zn、Pb)的酸性高温(高达320°C)流体,其热液柱中的Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)离子浓度明显高于正常海水。马努斯海盆的热液柱呈现出CH_4、Mn、Al、δ~3He正异常及pH负异常的特征。与马努斯海盆PACMANUS热液区的喷口流体(220~276°C、pH=2.5~3.5)相比,DESMOS热液区的喷口流体温度(88~120°C或120°C以上)相对较低,酸性更强(pH≤2.1),二者较低的δ~(34)S_(H_2S)和δD值表明,岩浆演化过程中有酸性挥发分进入岩浆流体。冲绳海槽与马努斯海盆含金属沉积物的分布及其元素含量特征具有差异,相应地,两个弧后盆地含金属沉积物中的微生物群落也不同。冲绳海槽和马努斯海盆热液区均具富Zn型、Ba-Pb-Zn型、Si-硫化物型和Si-硫化物-硫酸盐型热液产物。与冲绳海槽的多金属硫化物相比,马努斯海盆中多金属硫化物的Pb和Au含量较低。     

冲绳海槽现代海底热液活动研究概况

1948年,瑞典“信天翁号”调查船在红海发现高温高盐溶液和多金属软泥,至此揭开了海底热液活动研究的序幕。随着全球范围内大洋调查活动的展开,先后在大洋中脊、断裂活动带、岛弧和弧后扩张盆地发现了众多的海底热液活动区以及颇具经济远景的海底热液多金属矿产资源,从而使海底热液活动的调查与研究成为地区中热点领域。冲绳海槽作为一个年轻的弧后扩张盆地,是环太平洋火山、地震带的一个重要组成环节,构造活动和火山作用频繁。其特殊的地理位置、地质现象引起了各国学者的注意,并从1984年开始在冲绳海槽(主要是中部)发现了多处热液活动区。…     

冲绳海槽火山岩--揭示弧后盆地早期扩张动力学过程的钥匙

简述了冲绳海槽火山岩的研究意义、研究历史、现状及存在问题，提出了今后深入研究的思路与展望，指出应基于现代地球化学理论和方法，从板块构造沟弧盆体系岩浆作用的角度，将冲绳海槽这一典型幼年期弧后盆地中复杂多变的火山岩作整合型归纳和思考，既揭示不同岩石系列的成因联系，又注重将岩浆作用与构造环境相结合，并在与成熟弧后盆地火山岩的对比中揭示弧后盆地早期扩张过程中岩浆作用的特性、规律与标志，以揭示弧后盆地早期扩张的构造动力学过程。     

冲绳海槽北部的构造活动性硏究

西北太平洋各个边缘海盆虽同处于环太平洋构造活动带,但构造特征、形成机制和构造演化各不相同。例如南中国海发育在东亚大陆边缘,经过多次扩张形成了中央海盆,发育了大洋地壳,但洋陆壳边缘无火山弧发育,亦无明显的构造活动特征,地磁场平静,因此属于大西洋型边缘海盆。另一类边缘海盆如马里亚纳海槽,发育在两个海洋板块的汇聚带上,发育了活动的火山弧(马里亚纳弧)和残留弧(西马里亚纳弧),两列弧在北端合并为小笠原弧。四国海盆和帕里斯维拉(Parece Vela)海盆也属此类。 冲绳海槽与以上两类海盆不同,它发育在东亚大陆边缘地壳上,由陆壳张裂而成。在冲绳海槽和琉球海沟之间既发育了活动的火山弧(吐喀喇火山弧),也发育了大陆地壳性质的非火山弧(琉球弧主体)。东南亚地区的日本海、苏禄海槽(Sulu Trough)、班达海(Banda Sea)、安达曼海(Andaman Sea)属于这种类型的边缘海盆。但是如果把具有复杂的斜向张裂的安达曼海除外,冲绳海槽是世界上唯一一个典型的发育在大陆边缘,由陆壳张裂而成,处于裂谷作用最高阶段,海底扩张即将出现的弧后活动盆地。因此,冲绳海槽的现代构造演化将是这类边缘海盆演化的典型例证,对冲绳海槽构造活动性的深入分析研究将具有全球意义。 世界各国学者对冲绳海槽进行了许多调査研究,但主要集中在海槽的南部和中部,对海槽北部调查研极少,研究程度也最差。本文根据中国科学院海洋研究所自1988年以来在冲绳海槽北部完成的大量实测地质、地球物理资料,结合国内外其它单位的洋洋地球物理调查资料(包括海洋反射地震测量、海洋重力测量、海洋地磁场测量和水深测量),对冲绳海槽北部进行了较为详细的地质构造学研究。结果表明,冲绳海槽北部表现出强烈的构造活动特征,而不同于国内外本研究领域内流传的“冲绳海槽构造活动性南强、北弱”的观点。