南黄海北部航空重力场特征及主要地质认识

南黄海北部重力场信息丰富、梯级带发育、异常特征明显,充分反映了该区隆坳构造格局、断裂展布等地质特征。综合研究认为: NE向断裂构成了南黄海北部主体构造格架,嘉山-响水断裂、南黄海北缘断裂共同构成了苏鲁造山带南部边界; 依据航空重磁资料新发现的NW向宫家岛深大断裂对南黄海北部基底构成、岩浆岩分布具有重要的控制作用; 通过重磁联合反演,发现在南黄海北部坳陷的东北凹陷存在着前寒武系稳定的结晶基底; 航空重力资料表明,胶莱盆地向东延伸进入南黄海,在海域内其最大沉积厚度可达3 km。上述地质认识和发现为南黄海北部海洋区域地质调查、油气资源调查及重大基础地质问题的解决提供了借鉴。     

东海地区重磁场特征及其地质意义

重磁方法是地球物理研究中的重要分支,其以位场理论为基础,具有在水平方向上的高分辨率能力并能够提供地壳深部结构的信息,从而对于研究沉积盆地的形成演化过程起着经济有效的作用.文章以东海地区近年的重磁数据为基础,分析了重磁场特征,布格异常值介于-160～460 mGal,在正值背景上发育一些局部的重力低圈闭,布格重力异常的主体走向为NE向,磁力异常值介于-200～+ 500 nT,磁力异常的主体走向为NE向.同时,利用磁异常数据计算了东海的磁性基底界面,磁性基底深度在4～12 km之间变化,各个地区磁性基底深度起伏变化不同,结合前人研究成果,认为东海地区广泛存在中生界地层.     

南海重力异常特征及其显著的构造意义

在南海地区地震测深数据有限的情况下,利用重力异常可以研究南海大范围的深部地壳结构及地质构造展布特征。基于空间重力异常,结合最新的地形、沉积物厚度及地震测深等数据,分别从地震约束的莫霍面反演和无约束的三维相关成像两个视角研究南海的地壳结构,利用壳幔界面起伏、地壳厚度及三维等效密度分布来探讨地壳结构的纵横向变化。同时,联合采用延拓、水平梯度及线性构造增强滤波方法聚焦重力异常中的区域线性特征,突出显示了反映地壳横向变化的深断裂、洋陆转换边界、海盆扩张轴等线性构造的展布。重力解释与贯穿南海南北的广州-巴拉望地学断面对比表明,重力异常反演及异常的区域线性特征,较好地揭示了南海海域大范围的地壳结构与区域构造展布。     

Distribution of eruptive volcanic basalt in the South China Sea and adjacent areas by interpreting gravity,magnetic and seismic data

Volcanic basalt eruption activity in the South China Sea and adjacent areas occurred strongly in Cenozoic E ra. However, it is difficult to define their ranges and spatial locations.This paper presents the methods of reduction to the magnetic equator in low latitudes to bring out a better correlation between magnetic anomalies and their causing-sources; high-frequency filtering is to separate gravity and magnetic anomalies as well as information about the volcanic basalts in the upper part of the Earth’s crust; 3D total gradient is to define the spatial location of high density and magnetic bodies. The distribution of eruptive volcanic basalt is determined by multi-dimensional correlation analysis between high frequency gravity and magnetic anomalies with weighted total gradient 3D.The results from the above-mentioned methods have shown that the distribution of the eruptive volcanic basalt is mainly concentrated along the South China Sea’s sea floor-spreading axis, transitional crust, Manila trench and some large faults zone. These results are improved by existing boreholes and seismic data in the study area.     

南沙海区及邻区构造演化动力学的若干问题

通过南沙海区地球物理资料及围区地质地球物理资料的对比分析,指出南沙海域及邻区中新生代经历晚三叠世碰撞缝合事件及巽他陆块的形成,晚白垩世板块运动重大变格及东亚陆缘的大规模裂谷作用,始新世板块运动重大变革及古南海的消亡,中新世变革事件及南海今日面貌的奠基等四个重要演化阶段。并提出“东亚陆缘超级剪切”动力学模式来概括南沙海区及邻区这新生代构造演化:在特提斯构造域西段(印度部分)、东段(澳大利亚部分)及西太平洋构造域这三大体系的竞争和联合的影响下,东亚陆缘岩石圈交替承受“左行压扭”和“右行张扭”超级剪切应力场的作用,导致南海等边缘海的张开或关闭,以及周边地块的裂离、拼合。     

重磁数据在东海陆架盆地构造格架划分中的应用

针对现有重磁构造识别深部地质体分辨率低的情况,提出改进局部相位边界识别技术,采用不同阶水平导数的比值函数有效地均衡不同深度构造的响应,提高了对深部地质体的分辨能力。理论模型试验表明改进局部相位边界识别技术能更加清晰和准确地识别地质体边界,且受噪声干扰较小。利用改进局部相位边界识别技术对东海陆架盆地重磁数据进行构造识别,并比照欧拉反褶积结果进行断裂划分,结合东海基底反演结果和地质资料给定东海陆架盆地的边界和主干构造格架。     

南海东北部磁静区深部构造及成因模式

2001年7-8月,国家重点基础研究发展规划项目（973）的二级课题《中国边缘海前新生代基底特征及其构造格局》与两岸合作课题《南海东北部与台湾间的构造及地球物理研究》合作在南海东北部地区开展了重、磁、震资料的海上采集航次,获取了大量珍贵数据,其中973NH-01与MLTW测线垂直穿越了南海东北部传统意义上的磁静区。以这两条测线的重磁资料为主,结合地震解释剖面,对磁静区的重磁异常特征、重磁基底及深部构造进行了深入的分析和研究,并结合前人工作对磁静区的成因模式提出了新的解释,认为磁静区位于南海北部被动大陆边缘的洋陆交界带（COB）,独特的动力构造背景导致其下伏的地幔高热物质上涌并沿构造薄弱带侵入成岩墙,进而造成区域居里面抬升,磁性层减薄,磁异常减弱而形成磁静区。     

基于航空重、磁数据的南黄海海相地层分布特征识别

基于南黄海海域实测高精度航空重、磁数据,结合航空重、磁场及物性特征,通过平均对数功率谱分析匹配滤波方法技术,对南黄海海相地层界面起伏引起的重、磁异常特征进行分离、提取,采用切线法和外奎尔法计算海相地层界面的深度,经地质和地球物理综合解释,编制了南黄海海相地层底界面、顶界面深度图及海相地层厚度图。在此基础上,初步划分了南黄海海相地层构造单元,探讨了南黄海海相地层的分布特征。苏北—南黄海坳陷区的中部坳陷和南部坳陷均发育在强磁性基底之上,构造变形较弱,海相地层保存完整,埋藏浅,厚度为4~8 km,是南黄海地区具有较大资源潜力的油气勘探区。     

Characteristics of marine strata distribution in South Yellow Sea based on airborne gravity and magnetic data

Based on the high accuracy airborne gravity and magnetic data of South Yellow Sea, combined with the characteristics of gravitational and magnetic field and geophysical properties, the authors analyzed the matched filtering through radially averaged logarithmic power spectrum to separate and extract the gravity and magnetic anomaly caused by the interfacial fluctuation of marine strata. And the depth of the marine strata interface of South Yellow Sea was interpreted by the tangent and Vaquier methods. The authors also compiled the depth of the bottom and top interface of the marine strata after geological and geophysical interpretations. In addition, a preliminary division of South Yellow Sea marine strata tectonic units was carried out and the strata distribution was also discussed. The central depression and southern depression of Subei- South Yellow Sea depression area were developed on the strongly magnetic basement, with weak tectonic deformation. The marine strata remain intact with a shallow depth of 4 km to 8 km. South Yellow Sea is the oil and gas exploration area with great resource potential.     

基于重磁场特征的敦化盆地构造格架研究

依据重力、磁力异常数据及其处理结果( 水平梯度模和斜导数) ,对敦化盆地边界、基底起伏、断裂位置及以火成岩为代表的磁性体分布进行了研究。盆地重力异常的分析和水平梯度模及斜导数的计算结果表明,盆地基底具南部凹陷、中央凸起和北部凹陷的“两凹一凸”的起伏形态特征,盆地内断裂以SW--NE 向为主,盆地为单断半地堑式盆地。依据航磁异常,将盆地划分为4 个异常区: 东北部磁异常区、中部低磁异常区、西南高磁异常区和西南边部相对低磁异常区。结合磁异常水平梯度模和斜导数的计算结果显示,以火成岩为代表的磁性体受SW--NE 向构造控制。     

大连周边海域航空重力调查方法及重要成果

为加强海洋地质调查工作,中国地质调查局组织实施了海洋航空地球物理探测及应用项目,在大连海域及其周边,应用GT-1A航空重力测量系统,开展了1∶20万航空重力调查工作,获取了高质量的航空重力数据9.4万测线km,原始测量总精度达到1.27×10^-5 m/s²; 形成了一套覆盖渤海东部、北黄海、辽东半岛和山东半岛的航空重力系列图件,填补了研究区内航空重力资料的空白。通过综合解释与研究,在基底构造形态分析、主要构造单元边界厘定、断裂构造分布特征研究以及局部构造异常圈定等方面取得了重要成果,为研究区海洋区域地质调查、渤海和北黄海的油气资源调查、海陆过渡区关键地质问题的解决提供了重要依据。     

关于南海北部特提斯的讨论

南海及邻区处于欧亚大陆与冈瓦纳古陆拼合带的东南端,是特提斯构造域和濒太平洋构造域交汇的重要地区.特提斯缝合带沿金沙江-哀牢山构造带进入南海,人们从而认为南海可能存在特提斯洋遗迹,并认为缝合带存在于磁静区中.本文通过对南海北部陆坡地球物理资料的解释结果,包括重力、磁力、海底地震和深反射地震数据,以及区域地质特征分析,研究了南海北部陆缘高磁异常带和磁静区的成因.结果表明高磁异常带是中白垩世时期古太平洋板块转向俯冲形成的陆缘火山弧,当时存在古俯冲带.磁静区经历了后期大陆边缘张裂和古南海和南海的打开,并经历了高温热物质的底辟作用,使得地壳拉张减薄,居里面抬升形成磁静区.经历了南海的扩张后,原始的俯冲带可能已经向南迁移到南海南部或者已经俯冲消失,其中也不存在缝合带.      

从航空重力看郯庐断裂系(渤海)及其围区构造几何学特征

本文以我国首次试验的渤海西、南部海陆结合带航空重力测量资料为依据, 探讨了郯庐断裂在渤海西、南部海域的空间展布及其围区的构造几何学特征。研究表明, (1)渤海南部和西部两个明显的NNE向 重力异常梯级带属于区域不同重力场的分界线, 分别是郯庐断裂带东支断裂(主干断裂)和西支断裂的反映; (2)郯庐主断裂东侧主要发育NE-NNE向重力异常梯级带, 西侧呈现NW向、NE-NNE向、近EW向重力异常梯级带相互交错的面貌, 反映了东、西两侧不同的断裂构造格局; (3)重力异常小区与异常梯级带的不同组合, 反映了拉张、压缩、扭动三类构造样式; (4)不同的重力异常区、亚区、小区, 反映了不同的沉积构造特征, 分别对应不同的构造单元。     

基于航空重磁特征对突泉盆地构造的认识

为获取突泉盆地航空物探基础地质资料,为油气调查评价提供参考,中国国土资源航空物探遥感中心在该盆地开展了1:10万航空重磁综合调查工作。利用最新的航空重磁资料及实测岩石物性数据,对突泉盆地及其邻区重磁异常特征进行研究,分析航空重磁异常与地层展布、断裂活动、岩浆岩体的分布关系,重点探讨盆地的基底性质。结果表明,研究区航空重力异常与航磁异常在强度、范围、形态、梯度和走向等方面具有一定的规律性,该区断裂体系分布与重磁场特征明显相关,NNE-NE向、NW向及NE向3组断裂明显控制盆地沉积岩体及岩浆岩体的展布,盆地基底由下古生界浅变质岩系和前古生界中等变质岩系构成。     

利用重力梯度反演南海西南海盆深部构造

重力梯度异常反映的是重力异常的变化,其分辨率比重力异常高。重力梯度空间参量图能给出构造倾角和倾面的信息,结合重力梯度剖面和梯度空间参量图可以构建出地下构造的几何模型,进而对一些复杂构造进行解释。本文利用重力梯度异常对南海西南海盆进行了解释,得到大致以西南海盆北东向扩张轴为对称轴的穹隆状构造面。该构造面在西南海盆下6~15km处形成一个密度界面,此界面可能是西南海盆北西-南东向海底扩张期间地幔上隆所引起的。      

南海新生代沉积基底性质和盆地类型

根据新的重磁、地震及钻井资料,结合大地构造性质和新生代主要构造变形特征,将南海新生代沉积盆地基底划分为三个基底区,即北部古生界断陷基底区、西部中—古生界走滑拉分基底区以及南部复杂基底区。北部基底区以古生界变质基底为主,同时含有中生界残留断陷,它由北部湾断陷基底区、珠江口中—古生界断陷基底区以及西沙古生界断陷基底区三个次级区构成;西部基底区以走滑伸展为特征,分为莺歌海古生界、中建南中生界以及万安中生界等三个次级走滑拉分基底区;南部基底区较复杂,划分为曾母新生代早期褶皱基底区和南沙中—古生界复杂基底区。这八个次级基底区之间主要以俯冲—碰撞缝合带、蛇绿岩带、深海放射虫沉积岩带、洋中脊火成岩带以及深大走滑转换断裂带等分隔,各自有着不同的演化历史,控制了南海新生代多种类型次级沉积盆地的地质特征。     

南沙海区沉积盆地油气资源评价及重点勘探地区

我国南沙海域分布有曾母、万安、南沙海槽、礼乐等众多盆地。这些新生代沉积盆地构造类型多、面积大,新生界巨厚,邻近陆坡的大陆架十分宽广,塑造了多个三角洲,是重要的含油气资源区。盆地的主要烃源岩为渐新世—中中新世湖相泥岩以及下海岸平原沉积。储层发育有砂岩、灰岩(礁灰岩)、基岩等。区域性盖层为上新统—第四系广海相泥质岩。南沙海域含油气构造,具有规模大,隆起幅度高,类型多,成群成带分布等特点。应用波阻抗、烃类检测或模式识别等处理技术,通过盆地模拟技术和沉积岩体积法对南沙海域进行了油气资源评价,其总资源量为581.0047×108t,属于我传统海疆线内达372.0704×108t。文中最后指出曾母盆地的西、北部,万安盆地的南部和南沙海槽盆地的北部是近期重点勘探地区。     

Types and Distribution of Geological Hazards in the South China Sea

Various types of geological hazards exist in the South China Sea. In dynamics sense, they can be categorized into 5 principal genetic types related to effects of hydraulic dynamics, gaseous activity, soil mechanics, gravity and tectonism, respectively. Integrated analyses indicate that the geological hazards associated with volcanoes, earthquakes and fractures are mainly distributed in tectonically active regions, whereas those resulting from mudflows, landslides and diapirs are usually concentrated in the region of slope, that shallow gas, high pressure gas pockets and soft intercalations are major potential geological hazards in the inner shelf, and that strong hydraulic dynamics, especially storm tide, is one of the major causes of geological hazards in the littoral areas. The geological hazards that occurred in the South China Sea are also characterized by periodicity, succession and, to a certain extent, unpredictability in addition to regionalization.     

基于重磁异常的新生代丽水—椒江凹陷基底分布特征研究

丽水—椒江凹陷位于东海陆架盆地西南部,是在中生代残留盆地基础上发育起来的新生代具有典型东断西超特点的断陷,是油气勘探的新区域。区域地质条件复杂、构造叠加、沉积厚度大,地震勘探无法获得较好的反射数据,因此采用面积广、深度大的重磁数据结合地震数据来描述基底构造和火成岩岩性特征,通过重磁数据的阶跃边界识别技术划分区域断裂。丽水—椒江凹陷内断裂呈北东向分布,控制凹陷的形状,且断裂作用使凹陷形成多个小型次凹,断陷特征明显。中—新生代火成岩具有较高的重磁异常,结合质量较好的地震剖面来获得地层、火成岩及岩性分布特征,并建立了多联通域地层的计算公式。区域内中—古生界较为发育,但凹陷内中—新生代火成岩侵入较少,不会对于油气构造造成大的破坏,因此该凹陷具有良好的油气前景。     

中国东部海域地质特征及一些重要大地构造界线在海区延伸的地质地球物理证据

本文通过对中国东部海域地质地球物理资料进行综合分析,特别是近十年来海洋区域地质调查最新采集的地球物理资料,梳理了研究区基础地质特征,探讨了陆区大地构造单元在海区的延伸。研究表明:渤海和北黄海为典型的华北型基底并发育华北型沉积盖层;南黄海为典型的扬子型基底并发育扬子型沉积盖层;东海陆架为华夏型基底,东部很可能发育晚古生代沉积盖层,其上叠置了晚三叠世以来沉积盖层。下扬子地块西侧通过左旋走滑的郯庐断裂带,东侧通过右旋走滑的朝鲜西缘断裂带揳入华北地块中,朝鲜西缘断裂带兼具走滑和俯冲带性质。整个朝鲜半岛无论从变质基底和沉积盖层来看都类似于华北地块。扬子地块在北侧和东侧都发育“鳄鱼嘴”式构造,扬子地块的下地壳向北、向东俯冲于华北地块之下,而上地壳则仰冲于华北地块之上。江绍结合带表现为宽50~70 km的NE向高磁异常条带,进入杭州湾后走向转为近EW向,经舟山群岛、大衢山岛及附近岛屿,过东海陆架虎皮礁凸起向东进入日本九州岛。虎皮礁凸起的岩石很可能类似于大衢山岛,为一套俯冲增生杂岩。