冲绳海槽南段基底组成分析

根据反射地震、折射地震和磁力等资料,结合周边地质,探讨冲绳海槽南段基底组成。在海槽周边的东海陆架盆地、台湾褶皱带和琉球岛弧褶皱带,发育不同程度变质的晚古生代、中生代和早第三纪地层。多道反射地震表明,海槽南段沉积盖层由上第三系和第四系组成,声学基底由下第三系及更老地层构成。邻近海槽南段的折射地震揭示,除第四系．中新统速度层之外,还存在纵波速度分别为4．7—5．3km／s和6．3km／s的下第三系和中生界速度层。磁力异常分析和正反演拟合计算结果表明,海槽磁性基底主要由变质岩系构成,次为燕山期中酸性岩浆岩和喜山期中基性岩浆岩,磁性基底大部分相当声学基底。综合分析表明,海槽南段基底主要由不同程度变质的下第三系、中生界和上古生界构成;在海槽某些构造部位,已有喜山期基性岩浆岩形成。     

折射方法在南海北部潮汕坳陷中生界地层研究中的应用

潮汕坳陷是中生界地层为主的沉积坳陷,被认为是南海油气勘探的重要勘探领域.潮汕坳陷已有丰富的多道反射地震资料,但是由于多次波干扰严重,获取的反射波速度精度低.潮汕坳陷多道反射地震资料中包含丰富的折射波数据,但是很少人重视多道地震记录中的折射波信息并利用他.在此我们通过编写处理程序拾取了折射层的地震速度.试验测线所在海区的水深在600-800m,测线的最大偏移距为6 250m.测线所测的第三系地震折射波速度为2.0-2.5km·s-1,与潮汕坳陷其他地方的第三系地震波速度基本相等.但是潮汕坳陷西南部中生界的地震折射波速度在3.5-4.2km·s-1,低于潮汕坳陷中东部中生界的地震波速度(4.0-5.0km·s-1),预示潮汕坳陷西南部油气储集物性可能较好.     

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。     

折射方法在南沙礼乐盆地西南海域中生界研究中的应用

钻探和拖网取样资料都表明南沙海区东北部礼乐滩及附近海域存在大套中生代海相沉积,但其西南侧是否也存在中生界不清楚。新的长排列(偏移距超过6km)多道地震测线C2B经过南沙礼乐滩西南海域(水深1.5~1.7km),反射剖面显示了重要的角度不整合界面,上覆地层呈平行披盖结构,下伏地层则存在明显的挤压变形;长排列炮集记录则显示了清晰的折射波。利用OBSTOOL软件进行了折射波震相的拾取,折射波速度计算结果表明不整合界面上覆层地震速度为2.5~3.0km/s,下伏层地震速度为3.5~5.5km/s,跨不整合界面发生速度突变(其差值约1.0~2.0km/s),表明地层严重缺失。结合南海的构造演化过程、钻探和拖网取样结果,以及与南海北部潮汕坳陷已经确定的中、新生代地层速度的对比,将上覆层划为新生界,下伏层划为中生界。C2B测线东南端下构造层属于中生界褶皱构造,地层速度较低,约3.5km/s,低于潮汕坳陷西南部中生界的地震折射波速度为3.5~4.2km/s,推测为早白垩世边缘海相沉积,可能预示礼乐盆地西南海域较好的中生界油气储集。     

东海陆架区中北部前第三系基底综合地球物理研究

从地震、钻井资料出发,结合周边地质特征,推断东海陆架区中北部存在中生界和古生界地层。结合地震资料,正演消除了海底和新生界密度不均匀在重力场上的影响,定量反演重、磁力异常并求取了重力基底和磁性基底。重力基底的特征在东西分带的大背景下表现出“靠陆侧南北分块,靠洋侧东西分带”的特点。西湖凹陷区的磁性基底与重力基底埋深大致相同,不一致地方可能是受岩体的影响。西湖凹陷以西地区,包括海礁凸起等单元,总体出现磁性基底埋深比重力基底埋深深2km左右,初步解释为古生界地层的反映。中生界地层厚度的分布也具有东西分带和南北分块特点。西湖凹陷西缘的中生界地层厚度大,其中带中生界虽然含有一定的火山岩或火山碎屑岩,但沉积岩更多,这对下一步的油气勘探有利。     

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。     

南海西北部莺歌海盆地低速层的特征及其成因探讨

对垂直于莺歌海盆地走向的两条广角反射地震剖面数据的模拟结果表明，莺歌海盆地在3.5-9km深度范围存在低速层，对多道反射地震数据及钻孔测井数据的进一步分析表明，该低速层的上界面埋深从盆地中心的1.5km往周变为5km，表现出明显的穿时性，包含的地层在盆地中心地带有部分第四系和第三系，往北西和南东只有部分第三系，没有第四系，低速层形成的原因在盆地不同部位有所差异；盆地的西北和东南部主要由沉积物快速堆积及其引起的欠压实造成而盆地中心地带则除沉积物快速堆积外，多期的活动热流体及其底辟作用可能是造成低速层上界面抬升的主要原因。     

南黄海磁性基底特征分析和综合解释

本文利用南通幅区域地质调查的重磁异常数据,在重磁异常特征分析的基础上,采用一维频谱分析法对南黄海进行磁性基底反演。结果表明:南黄海属于扬子块体向海域的延伸,具有元古代结晶基底和古生代褶皱基底的双基底结构,其磁性基底深度在2—10km之间变化,是褶皱基底与磁性层最小埋深的结合,在坳陷和隆起上表现不同。通过利用综合地质和地球物理综合方法,对南黄海区域的四大构造单元华北—狼林地块、扬子—京畿地块、华南—岭南地块、东海大陆架进行重磁异常变化特征和磁性基底特征分析,为研究区断裂等区域构造特征解释提供了依据。     

南海西南次海盆声呐浮标地震测深资料研究

利用声纳浮标资料，得到了南海西南次海盆地壳的速度结构。确定海盆中沉积物的速度为1．6～3．9km／s，基底顶面速度为4．2～6．8km／s。确定海盆中存在洋壳。海盆中基底起伏较大，埋深为4400～5700m，很多地方的基底上只有一层300～500m厚的低速沉积层，而缺少其它上第三系的沉积物。海盆中沉积物的厚度为300～1500m，时代为晚渐新世～第四纪，由此推测西南次海盆的扩张开始时间应该为早渐新世。     

冲绳海槽地壳结构与性质研究进展和新认识

冲绳海槽是张裂于东亚大陆边缘的弧后盆地,对其地壳结构性质的研究具有重要的理论和现实意义。本文在总结冲绳海槽重力场、广角反射/折射地震探测、海底磁异常条带以及火山岩和岩浆作用这4个方面研究成果的基础上,对海槽的地壳结构、地壳性质和所处的构造演化阶段进行了探讨。认为冲绳海槽绝大部分地区地壳厚度大于正常洋壳,应属减薄的陆壳,由裂陷作用形成;但海槽中段和南段中央地堑地壳速度结构与洋壳类似,发育条带状磁异常,且已有大量幔源物质参与了地壳的组成,具备初始扩张作用的特征。对于海槽内是否存在洋壳,仍需进一步调查和研究。     

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--弧后背景下大陆张裂的最高阶段

高热流、强地震活动、火山活动、张性断层作用以及快速沉降等特征表明部绳海槽的演化已经达到了大陆张裂的最高阶段。根据地震折射和重力资料的计算表明冲绳海槽底下存在低密度的异常地幔，冲绳海槽的莫霍面介于15．4－23．8km之间。在我们提出的边缘海盆地演化旋回中，冲绳海槽处于胚胎期，即处在大陆张裂的最高阶段和弧后海底扩张的过滤阶段。冲绳海槽也可视为是威尔逊旋回中连接东非裂谷和红海阶段的一个重要的中间环节。     

东海陆架新生代砂岩锆石U-P年龄及其地球动力学意义

东海陆架西部凹陷带古新统砂岩锆石的U-P年龄表明,陆架西部古新世物源以中生代母岩为主,其次为元古代变质岩及少量古生代母岩。东海陆架东部凹陷带渐新统砂岩锆石的U-P年龄表明陆架东部渐新世物源以元古代变质岩为主,其次为中生代母岩及少量太古代变质岩与古生代母岩。陆架西部古新统砂岩锆石的U-P年龄与闽浙隆起带露头及钻孔揭示的基岩一致,而陆架东部渐新统砂岩锆石的U-P年龄比西部老。根据上述砂岩锆石U-P年龄,可以推测古近纪东海陆架盆地发育过程中,东海陆架东部地势较高。单颗粒锆石REE配分模式表明元古代锆石轻稀土(LREE)明显比其他样品高且含量相近,Ce正异常不明显;中生代锆石Ce正异常明显,但同时Eu负异常也很明显,与中生代基岩锆石相似;古生代锆石稀土元素含量偏低,La含量明显超过其他轻稀土元素。根据上述特征可以清晰指示砂岩的母岩类型与年代,推断古新世东海大陆架的基底性质与构造背景。     

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     

Back-arc rifting in the Okinawa Trough

Geological and geophysical data reveal that the Okinawa Trough shows incipient continental rifting, and crustal separation started from about 2 Ma. The early extensional movements in the trough are probably of Miocene age. In addition to the Miocene phase, two main periods of extension are recognized: a Pleistocene phase between 1.9 and 0.5 Ma and the present day phase. During the stage short central rifts (Central Grabens) were formed. The opening however, may have occurred only in the southern part of the trough basin having an average half spreading rate of 2 cm yr^?1 since Early Pleistocene time, producing its present width of several tens of kilometres. These activities were well represented by igneous intrusions, sedimentary facies and sedimentary structures in and around the Okinawa Trough. The width of the zone affected by back-arc extension (defined as Greater Okinawa Trough) is larger than the present Okinawa Trough, whose width is 200–250 km. The present form of the Greater Okinawa Trough started to form at the same time as that of the Okinawa Trough.     

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。     

冲绳海槽西部陆坡地震相模式与沉积体系

对冲绳海槽西部陆坡上两个航次(95航次和99航次)共计2000多公里的单道地震资料进行分析和解译,对斜坡沉积环境下沉积体系发育、分布特征进行了研究。结果表明：a)冲绳海槽西部斜坡环境下,上新世以来的沉积层均不同程度的变形和错动;b)存在两种斜坡相地震反射模式——退覆模式和叠覆模式,这两种模式都反映了冲绳海槽西部陆坡得到充足的沉积物供给;c)斜坡环境下主要发育陆架边缘三角洲、重力流沉积和水道充填等沉积体系;d)沉积层发育特征表明,冲绳海槽西部陆坡具有北段坡度缓、沉积物供应丰富、构造相对不活跃,中段坡度陡、沉积物供应充足、构造活动强烈,南段坡度陡、沉积供应相对较少、构造和火山活动十分强烈3种主要沉积环境。西部陆坡的沉积特征也揭示了东海陆架向陆坡提供了大量碎屑沉积物质。     

冲绳海槽中段地球物理场及对其新生洋壳的认识

通过对冲绳海槽中的磁场进行分析，在海槽轴部追踪到了线性磁条带异常。另外，在扩张轴附近也拖到了新鲜拉斑玄武岩。重力自由空气异常值较低。根据这是由于深部地幔大幅上升所致。地震剖面及磁力资料显示在海槽轴部有强磁性浅层侵入体及海底山，这些侵入体很可能来自于深部地幔。高温地幔物质上涌在海槽轴部形成高热流、强磁异常、多火山以及热液活动。上述现象说明冲绳海槽中段张裂轴部大陆岩石圈已经破裂，并可能已有新生洋壳形成。