中国海区区域地质编图中重磁图的编制方法

本文简要介绍了局控项目《中国海区１∶５０万区域地质编图（大连幅）》重力异常图、磁力异常图的编制过程，给出了一种以计算机为手段、实现编图自动化的新方法，并分析了该方法与以往编图方法的不同和优点，以国际分幅在中国海区开展区域地质编图尚属首次，在既无海区地质调查规范，又无海区地质调查编图规范的情况下，这一工作无异具有开创性。从理论上系统总结出一套切实可行的编图方法，对于编制中国海区区域地质调查编图规范以     

全球构造体系图编制完成

中国地质科学院地质力学所运用我国科学家创立的地质力学理论和方法编制的《全球构造体系图》近日完成。该图系包括一张1：2500万主图和6张1：7500万辅图。     

大区域水深地形图编图处理手段及方法

以1∶300万中国海—西太平洋水深—地形图(北幅)为例,编制大区域小比例尺的水深地形图,需要广泛地收集区域内的水深、地形、地貌等方面的资料,并且对相关资料进行整理、归类,对不同来源的数据进行比对和调整,检验数据的可靠性及精确度,使不同来源及精度的数据合理的融合,共同形成标准的网格数据,再根据编图规范、标准及细则的要求,完成成果图件的编制工作。     

中国东部海区及邻域区域构造图的编制方法及地质构造单元划分

我国东部海区及邻域1:1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N₂地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。     

图幅拼接存在叠加分离的缘由

国际规定的图幅是按经线和纬线来划分由的,由经纬线围成各梯形图图幅,其编号由该图幅所在的行号与列号组合而成,看似无缝拼接。在海涂地形图的形成过程中,用现势数据和历史数据比对,历史成果图与现势图拼接时,图上的地形出现叠加或分离的现象。图幅划分与高斯分带是两种不同的投影概念,前者面积不变,角度改变,使椭圆线成为弧线和直线;后者除了中央子午线不变外其他均有改变,使各带的变形规律相同,误差互不传递,所以不同中央子午线的图进行拼接会出现分离或叠加现象,这并非测量或图形误差所致。此外,只要找出分幅规律性,各比例尺图号与经纬度可以通过图解或计算获得,图上任何点坐标能计算各种比例尺图号及图廓经纬度。     

西太平洋暖池水体振荡与赤道中东太平洋海表温度异常的关联性初探

赤道中东太平洋海表温度异常是研究ENSO(El Ni?o-South Oscillation)的重要指标。本文利用海洋再分析数据,着眼于西太平洋暖池暖水体三维结构的年际变异特征,分析西太平洋暖池水体变动与赤道中东太平洋海表温度异常的关联性,并从前期西太平洋暖池三维暖水体的结构演变及其在上层海洋质量与热量配置中的作用角度,探究了赤道中东太平洋关键Ni?o分区海表温度异常变化的内在一致性,以期为ENSO的预测预报提供新的思路和依据。分析表明,ENSO尺度上西太平洋暖池三维结构变异主模态表现为暖水体平均约以170oE为轴的纬向时空振荡,其可超前赤道中东太平洋海表温度异常变化约达6个月,并以在赤道中东太平洋及附近海域形成双舌状异常"暖池"为显著特征。前期暖池暖水体的纬向振荡是赤道中东太平洋海表温度异常变化的重要前兆信息之一。作为海洋中ENSO暴发的重要源区和驱动因子,西太平洋暖池纬向振荡通过在中东太平洋形成不同强度(泛指暖水量及其深度和范围等的大小)的异常"暖池",进而在上层海洋质量和热量的纬向配置中起关键性作用,并且可能与不同EI Ni?o事件的触发机制密切相关,从这种意义上讲,不同ENSO事件的发生和发展存在一定的同源一致性。     

论太平洋底的断块构造

太平洋板块为全球六大板块之一.板块学者K.V.Bogolepov与(?)称沟-弧-盆系为“地槽带”,把洋底划分为“裂谷构造带”、“大洋板块”、“火山隆起”、以及“海洋克拉通”等构造单元.张文佑教授在《中国及郊区海陆大地构造图》编纂工作开始时即指出:“太平洋板块不是一个统一的整体”.本文试图以断块学说为指导,对太平洋底的构造作一初步探讨.一、西太平洋过渡型地壳构造区根据海底地壳同相邻大陆的成生联系,西太平洋过渡型地壳构造区可划分为两大部分.这两个过渡型地壳构造区大体以赤道为界.赤道以北,呈以亚洲大陆为中心的环形,称环亚洲过渡型地壳构造区;赤道以南,则呈以澳大利亚大陆为中心的环形,称环澳大利亚过渡型地壳构造区(图1).     

《中国海区1:50万区域地质编图(大连幅)》通过评审

地质矿产部石油地质海洋地质局聘请苏云山、陈汝泉、赵一阳、徐世浙、许东禹、许祥平、王舒畋等七位专家教授组成的专家评审委员会,于1993年7月27日—29日在青岛对地质矿产部海洋地质研究所提交的《中国海区1:50万区域地质编图大连幅(J-51-A)》的编稿原图及说明书进行评审,并通过了部级验收。 大连幅(J-51-A)的编制工作是贯彻国家科委2000年规划,要求编制全国海区1:50万的基础图件,加强基础研究和为今后海洋开发利用而编制的。课题组在一年半的时间里,按项目设计书和合同的要求按时提交了地形图、沉积物类型图、地貌图、布格重力异常图、空间重力异常图、磁力异常(ΔT)平面图、磁力异常(ΔT)平面剖面图、前第三系地质图、构造区划图、矿产资源分布图等10种图件及说明书,圆满地完成了项目任务。     

印度洋大地构造背景及其构造演化——印度洋底大地构造图研究进展

印度洋底大地构造图(1∶1 500万)基于最新地球物理数据,结合中国大洋调查航次积累的地貌、地质、地球物理和矿产资源资料编制,综合反映印度洋底及周缘地质、地貌、地球物理和资源分布等特征,将为理解和推进印度洋盆构造演化和资源分布研究提供理论支撑。本文介绍了该图编制的思路和方法、数据来源、图面内容和大地构造单元划分,认为印度洋盆具有多微陆块、多期扩张、多洋底高原、无震海岭和"入"字形洋中脊等特征。在前人研究基础上,将印度洋盆地构造演化归纳为3个阶段:(1)冈瓦纳大陆裂解与洋盆初始张开(侏罗纪-白垩纪中期);(2)洋盆持续张开与扩张中心跃迁(白垩纪中期-古近纪初期);(3)印度板块与欧亚板块俯冲碰撞及非洲板块裂解(新生代)。在扩张中心跃迁式的发育形式下,现今印度洋盆多微陆块、多期扩张中心和"入"字形的洋中脊基本构造格局在古近纪早期便已形成。     

基于模糊聚类分析的莱州湾南岸地下水化学分布特征研究

针对莱州湾南岸咸水入侵区地下水质连续、渐变和边界模糊的特征,利用规格化变换对莱州湾南岸地下水化学组分数据进行标准化,采用夹角余弦法作为相似系数,用平方法计算传递闭包构造模糊等价矩阵进行模糊聚类分析,将莱州湾南岸地下水划分为3类并绘制其平面分区图.在此基础上,用探索性数据分析技术的箱线图分别识别各类地下水各组分的分位数、中位数、极值等数据分布情况,并结合 Radial 图绘制各类地下水各组分均值;利用基于 CA 舒卡列夫分类方法的 Piper三线图识别了各类地下水的水化学类型;最后在相关分析基础上选取代表性指标绘制等值线图,结合模糊聚类分区探讨了分区各指标的空间结构特征及内在机理.综合上述分析,定义玉区为海水入侵重点治理区,域区为海水入侵综合防范与整治区,芋区为卤水区.     

西太平洋卡罗琳M4海山区悬浮体分布及其影响因素

海山可以通过与洋流的相互作用改变水体结构,促进悬浮体以及海洋生物的再分配,进而影响海洋生物地球化学过程,促进大洋物质和能量交换。西太平洋有着复杂的环流结构,也是海山分布最多的海区之一。为研究西太平洋海山区的悬浮体分布及其控制机制,2017年夏季在西太平洋卡罗琳M4海山区进行现场调查,利用扫描电镜分析了该海山区悬浮体样品的物质组成及分布,并结合温度、盐度和荧光叶绿素a浓度数据,讨论了海山对悬浮体分布的影响。结果表明,M4海山区的悬浮体由生物碎屑、矿物颗粒和絮凝体等组成。海水的强烈层化阻碍了该海山区下层营养物质的上涌,使上层水体呈现出寡营养的特征,导致大部分站位悬浮体丰度较低;但在海山顶部,潮流和海山地形相互作用在山顶上方形成反气旋环流,不仅促进了深水的营养物质向上扩散,使得荧光叶绿素a浓度升高,同时对平流输送来的以及从深水中上涌的悬浮体起到了滞留作用,使山顶上方的悬浮体丰度远高于离山顶较远的位置。随着水深的增大,温、盐跃层的强度减弱,水体中的营养盐浓度升高,为浮游生物的生长提供了适宜的环境,进而使生物碎屑及絮凝体的丰度升高。北赤道潜流挟带来自西太平洋近岸海区的陆源矿物颗粒到达M4海山区,...     

北极地区大地构造特征及其构造演化——北极地区大地构造编图研究进展

北极地区具有丰富的油气资源,但是受极度寒冷气候和广泛分布冰盖的影响,北极是全球地质研究程度最低的地区之一。为此,基于最新地球物理数据,结合文献资料中的地貌、地质、矿产资源资料,编制了北极地区大地构造图(1:500万)。通过系统的编图研究,认为北极地区位于泛大陆腹地,中生代以来的构造演化受到冰岛地幔柱的垂向作用和欧亚-劳伦板块缓慢的顺时针旋转的水平作用共同制约。其构造演化可归纳为3个阶段:(1)早中生代:北亚-北美西北部(远东-科迪勒拉)造山带俯冲-造山增生阶段,古太平洋向北俯冲,古亚洲洋最终关闭,泛大陆最终形成;(2)侏罗纪-白垩纪:伴随着加拿大盆地张开,南阿纽伊洋盆俯冲消亡并形成南阿纽伊缝合带,两者之间在运动学上具有耦合联系,并伴随其间转换断层的调节作用;(3)新生代以来北大西洋中脊持续扩展传播,造成欧亚盆地张开和加科尔洋中脊发育。北极地区处于全球不同构造域之间的桥梁和枢纽。随着北冰洋洋盆伸展作用发展及加科尔洋中脊向南传播,它将西南贯通北太平洋构造域(远东造山带),彻底改变全球中生代以来的构造格局。     

西太平洋海山年龄及地球化学:地幔过程及岩石成因

Research on seamounts provides some of the best constraints for understanding intraplate volcanism, and samples from seamounts reveal crucial evidence about the geochemical makeup of the oceanic mantle. There are still many seamounts in the West Pacific Seamount Province(WPSP) that have not been studied, meaning their ages and geochemistry remain unknown. A better understanding of these seamount trails and their evolutionary history, investigated with age and geochemistry data, will enable better understanding of the geological processes operating underneath the Pacific Ocean Plate. Here, new ~(40)Ar/~(39) Ar ages and trace element and Sr-Nd-Pb isotopic data for seven basalt rocks from four seamounts in the WPSP are provided. Chemically, these rocks are all Oceanic Island Alkali basalt(OIA type); analysis of olivine phenocrysts shows that the magmas experienced strong olivine fractionation and changed from olivine + plagioclase to olivine + plagioclase + clinopyroxene cotectic during their evolution. Rare earth element(REE) patterns and a spider diagram of the samples in this study show OIB(Ocean Island Basalt) like behavior. The range of ~(87)Sr/~(86) Sr values is from 0.704 60 to 0.706 24, the range of ~(206)Pb/~(204) Pb values is from 18.241 to 18.599, and the range of ~(143)Nd/~(144) Nd values is from 0.512 646 to 0.512 826; together, these values indicate magma sources ranging from EMI to EMII. Finally, new ~(40)Ar/~(39) Ar age data show that these seamounts formed at ～97 and ～106 Ma, indicating that some may have undergone the same formation processes as seamounts in the eastern part of the Magellan Seamount Trail, but other seamounts likely have different origins.     

中西太平洋海山形态类型与钴结壳资源分布关系

通过对中西太平洋海山形态剖面的山体高度、山顶直径、基底直径、山顶直径与基底直径之比、山体坡度、山体高度与基底直径比值六个参数多元统计分析,发现可以根据山体高度与基底直径的比值对海山形态类型进行分类:比值小于0.10的为平顶海山(Ⅰ类),大于0.10的为尖顶海山(Ⅱ类),对于等于0.10的海山需参考平坦度和山体坡度,平坦度大和山体坡度缓的为Ⅰ类,反之为Ⅱ类。西太平洋的麦哲伦海山区、马绍尔群岛基本以平顶海山为主,介于中西太平洋之间的威克—马尔库斯海山区和中太平洋海山区、莱恩群岛平顶海山与尖顶海山共同发育。对各种类型海山上钴结壳分布研究发现,无论是在尖顶海山还是在平顶海山,板状结壳均比较发育,但砾状结壳在平顶海山比在尖顶海山的发育。中太平洋尖顶海山的结壳比平顶海山的发育,但由于山顶面积小,钴结壳资源量不大。仅从平顶海山看,在麦哲伦海山区、威克—马尔库斯海山区板状结壳比中太平洋海山区、马绍尔群岛、莱恩群岛的板状结壳发育,前者的板状结壳平均厚度大于3 cm,后者的板状结壳平均厚度小于3 cm,总体上是西太平洋平顶海山钴结壳比中太平洋平顶海山的发育。两种类型海山各方向上的资源分布明显不同,在平顶海山的西部山坡的资源比东部山坡的丰富,尖顶海山的则刚好相反。     

无震脊或海山链俯冲对超俯冲带处的地质效应

全球海底分布着众多的无震脊或海山链,且在太平洋、印度洋及大西洋均存在靠近俯冲带的海岭。除小安德列斯弧外的巴拉克达脊和蒂勃朗脊起源自转换断层外,一般认为它们由与板块构造动力学迥异的地幔柱动力学所形成的。在板块汇聚边缘处,与扩张脊处所形成的正常洋壳一起,无震脊或海山链俯冲于陆缘弧或洋内弧之下,其对弧及弧后地区的地质效应(构造、地貌、地震以及岩浆作用等)有别于正常洋壳俯冲。无震脊或海山链的俯冲通常造成俯冲带地区的上驮板块的局部异常抬升、俯冲剥蚀作用效应的加强、海沟的向陆迁移以及地震强度的增加。同时,无震脊或海山链俯冲时,其携带的具富集地球化学特征的物质不仅影响着地幔地球化学,也对弧及弧后火山熔岩化学产生明显影响,并对超俯冲地区的热液矿床的形成产生重要影响。最后,本文指出了我国有关无震脊或海山链俯冲的可能的研究方向包括黄岩海山链俯冲对吕宋岛弧的可能影响、印度洋无震脊俯冲对青藏高原局部地区的影响,有我国学者参与的IODP344航次的研究对象——科科斯脊俯冲对哥斯达黎加地震成因的效应以及位于西太平洋地区靠近俯冲带的一些无震脊等。     

The mapping methods and division of tectonic units of the regional tectonic map in the eastern China seas and adjacent regions

The geological-geophysical map series of the eastern China seas and adjacent region (1:1 000 000) will be published in the late half year of 2009. The regional tectonic map is one of the main professional maps. The Mapping methods, the division method of geological tectonic units and the main geological tectonic units are mainly discussed. The strata from Pliocene to Holocene are peeled off so as to display the Pre-Pliocene structures. In basins, isopaches are drawn for the Cenozoic deposits. The plate tectonic theory and present tectonic pattern are adopted as the priorities in tectonic division. As to the division of intraplate tectonic units, it is a revision, complement and improvement of previous dividing systems, and the nomenclature for each tectonic unit follows the current system in China. The first-order tectonic unit is plate (Pacific Plate, Eurasian Plate and Philippine Sea Plate). The second-order tectonic unit is tectonic domain (East Asian continental tectonic domain,East Asian continental margin tectonic domain and west Pacific tectonic domain). The Philippine Sea Plate and the west part of the Pacific Plate are called the West Pacific tectonic domain. The part of the Eurasian Plate involved in this study area can be further divided into East Asian continental tectonic domain and East Asian continental margin tectonic domain. The East Asian continental margin domain is composed of the Ryukyu island arc, the Okinawa Trough back-arc basin and the back-arc basin of Sea of Japan. The East Asian continental tectonic domain in this study area is composed of the Sino-Korea Massif, the Changjiang River (Yangtze) Massif and South China Massif. In turn, these massifs consist of basins, folded belts or uplift zones. The basins,the folded belts or the uplift zones are further divided into uplifts and depressions made up of sags and swells.     

Seafloor spreading anomalies and crustal ages of the Clarion-Clipperton Zone

The Clarion-Clipperton Zone (CCZ) of the central Pacific is one of the few regions in the world’s oceans that are still lacking full coverage of reliable identifications of seafloor spreading anomalies. This is mainly due to the geometry of the magnetic lineations’ strike direction sub-parallel to the Earth’s magnetic field vector near the equator resulting in low amplitude magnetic anomalies, and the remoteness of the region which has hindered systematic surveying in the past. Following recently granted research licenses for manganese nodules in the CCZ by the International Seabed Authority, new magnetic data acquired with modern instrumentation became available which combined with older underway data make the identification of seafloor spreading anomalies possible for large parts of the CCZ and adjacent areas. The spreading rates deduced from the seafloor spreading patterns show a sharp increase at the end of Chron 21 (47.5 Ma) which corresponds to the age of the bend in the Hawaii-Emperor seamount chain and an associated plate tectonic reorganisation in the Central Pacific. An accurate map of crustal ages for the central-eastern Pacific based on our anomaly picks may provide a basis for improved plate tectonic reconstructions of the region.     

塔斯曼海构造特征及其演化过程研究

塔斯曼海位于西南太平洋地区，处于印度-澳大利亚板块和西兰板块之间，大地构造背景复杂。该地区是全球油气资源勘探的重点海域之一，但是国内对该地区的研究相当匮乏。本文根据塔斯曼海海域的自由空气重力异常对塔斯曼海海域的构造单元进行了划分，前人关于塔斯曼海的研究主要集中在Resolution海岭北部，我们认为塔斯曼海的范围应包括Resolution海岭以南，麦夸里海岭以西，塔斯曼断裂带以东的区域（即南部次盆）。结果显示，塔斯曼海域及邻区包括3个一级构造单元:东澳大利亚陆缘、西兰板块和塔斯曼海盆，且塔斯曼海盆可进一步划分为西部次盆、东部次盆和南部次盆。本文基于塔斯曼海域90 Ma以来的洋壳年龄数据编制了构造演化图，将塔斯曼海的形成演化过程分为4个阶段:（1）中生代陆内裂谷期（90~83 Ma BP）；（2）塔斯曼海扩张阶段（83~61 Ma BP）；（3）塔斯曼海北部扩张停止阶段（61~52 Ma BP）；（4）塔斯曼海南部改造阶段（52 Ma BP至今）。     

Estimating optimum density for regional Bouguer reduction by morphological correlation of gravity and bathymetric maps: examples from offshore south-eastern Brazil

Free-air gravity and bathymetric maps are routinely used for large-scale geological studies but rugged topography and varying shallow-depth conditions can complicate their usefulness in geological interpretations. It is crucial to reduce the gravity anomaly map to a common datum for regional correlation studies so that Bouguer anomalies can be more confidently interpreted to reveal subsurface bodies of exploration interest. However, Bouguer anomaly computation requires a precise knowledge of the shallow-depth density variation, while direct measurement of the near-surface density at every observation station is not feasible. A simple, objective indirect method for estimating the optimum density for Bouguer reduction is desirable. Using data from the Hotspur seamount and the Santos Basin offshore south-eastern Brazil, it is shown that correlating bathymetry and computed Bouguer anomaly for a range of densities provides a simple means for selecting the optimal density for Bouguer reduction. Unlike previous approaches, the use of angular differences between the gradients of bathymetric and Bouguer gravity maps is proposed to select the optimum density for reduction. Their standard deviations clearly define a minimum when the maps are least correlated, providing an objective metric for determining the optimum density for large-scale regional Bouguer reduction. The results improve the delineation of major features such as the Santos hinge line and the landward limit of the salt province in the Santos Basin.