我国近代海平面变化与沿岸地壳升降的关系

本文从理论及实际资料两个方面入手,初步探讨了海平面与沿岸地壳这两个独立变量之间的相互关系。结果表明,只有对两者变化幅度值进行数学分析,才能确切地了解海岸升降的原因;我国东部沿岸新构造时期地壳的升降活动所反映的海平面升降变化总体上显示为北高南低特征,该特征与沿岸断块构造差异活动(北降南升)密切相关,而根据地壳形变测量、验潮站观测资料所得的海平面则相反(北低南高)。这一矛盾现象似可用长周期趋势变化与短周期瞬时变化的“非等效性”予以解释。文中还认为南海海域近代海面上升与沿岸地壳下降活动关系密切;以地壳年均升降速率为指标划分地壳垂直活动强度类型应是一种可行的方案;华南沿岸既有“相对稳定”岸段,也有“活动”及“强烈活动”岸段。     

南海现代海平面变化研究的进展

本文根据笔者近年对广东海平面变化的研究,并参考前人的研究结果,对南海现代海平面研究的进展进行了较系统的评述.认为数十年来南海相对海平面总体上呈上升趋势,上升速率一般小于2.5mm/a.1.8mm/a或1.9mm/a可以近似地作为绝对海平面上升速率.预测2030年或2025年相对海平面上升幅度为20～25cm.     

秦皇岛沿岸海平面变化与地壳升降

本文研究发现,近43年来秦皇岛沿岸相对海平面变化呈总体下降趋势,其变化速率为-2.1~-2.4mm/a,经地壳升降观测资料修正后,确定海平面变化速率为-1.3~-1.6mm/a,并分岸段讨论了相对侮平面变化的年速率.由此证明,秦皇岛沿海海岸侵蚀并非由海平面变化引起.预计未来10余年内,海平面变化将不会对海岸带经济发展构成威胁.     

南海周边中全新世以来的海平面变化研究进展

综述了近几十年来前人有关中全新世以来南海海平面变化研究的主要成果,着重探讨了研究中出现的争议和热点问题,结果表明,南海中全新世确实存在高海平面,海平面最高有2~3 m,出现在7.0~5.5 kaBP;而此后的海平面变化呈振荡模式,波动降低到目前海平面的位置,且与温度波动有一定的同步性,揭示了它们之间的紧密联系。而由卫星观测结果统计出的最近十几年以来南海海平面的上升速率达3.9 mm/a,略高于同期全球平均值;由验潮站统计出的南海海平面上升率为2.4 mm/a,同样略高于相应的全球平均值。最后还指出了研究过程中存在的主要问题与不足,并初步总结出一些改进措施:①使用高精度的定年技术,减少年龄误差;②在构造相对稳定的海岸段研究古海平面变化;③尽量采用高精度的标志物,如微环礁、管形虫壳等。     

1993—2012年中国海海平面上升趋势

利用AVISO高度计数据计算了1993—2012年中国海海平面上升趋势,结果表明:(1)中国海平均海平面的上升速率为4.3mm/a,高于全球平均水平;渤、黄、东和南海的上升速率依次为3.1、2.9、3.0和4.6mm/a;渤黄东海平均为3.0mm/a;(2)首次同时计算了中国沿岸、中国海整体及中国海边界平均海平面的上升速率,分别为3.2、4.3、4.6mm/a;中国海边界的上升速率明显高于中国海沿岸及渤、黄和东海。初步认为:(1)渤、黄和东海及中国沿岸的平均海平面均与同期全球平均水平相当,而南海对整个中国海上升率贡献较大;(2)1993—2012年来中国海外围海域的上升可能是中国海上升的主导因素,建议在监测中国沿海海平面变化的同时,必须研究、监测相邻边界海域的海平面变化机制及变化趋势。     

南海及其周缘地区全新世海平面遗迹的构造含义

通过对海南岛海岸带野外考察,在文昌市铜鼓岭石头公园观察到高程为30m的海平面遗迹,在东方市黄流镇观察到高程为25~35m的海平面遗迹,在三亚市鹿回头观察到高程为2.5m的海平面遗迹。综合研究前人在该区关于海平面变化的研究成果,得出如下几点初步认识:(1)南海及其周缘地区中全新世以来海平面呈下降趋势,海平面最高位置出现在7000a左右、高于现代海平面3m左右的位置;(2)南海中全新世以来海平面遗迹所揭示的古海平面高程的差异性是古海平面本身持续下降和该区地壳差异性垂直运动共同作用的结果;(3)南海及其周缘地区中全新世期间中央海盆及其西缘的珠江口、红河、湄公河和昭披耶河4个河流三角洲地区为构造沉降区,而南海周缘的台湾岛、雷州半岛、印支半岛、南马来半岛、爪哇岛和苏拉威西岛6个地区为构造抬升区,抬升幅度最大的地方在台湾岛。     

南海及其周缘地区全新世海平面遗迹的构造含义南海及其周缘地区全新世海平面遗迹的构造含义

通过对海南岛海岸带野外考察，在文昌市铜鼓岭石头公园观察到高程为30 m的海平面遗迹，在东方市黄流镇观察到高程为25～35 m的海平面遗迹，在三亚市鹿回头观察到高程为25 m的海平面遗迹。综合研究前人在该区关于海平面变化的研究成果，得出如下几点初步认识：（1）南海及其周缘地区中全新世以来海平面呈下降趋势，海平面最高位置出现在7 000 a左右、高于现代海平面3 m左右的位置；（2）南海中全新世以来海平面遗迹所揭示的古海平面高程的差异性是古海平面本身持续下降和该区地壳差异性垂直运动共同作用的结果；（3）南海及其周缘地区中全新世期间中央海盆及其西缘的珠江口、红河、湄公河和昭披耶河4个河流三角洲地区为构造沉降区，而南海周缘的台湾岛、雷州半岛、印支半岛、南马来半岛、爪哇岛和苏拉威西岛6个地区为构造抬升区，抬升幅度最大的地方在台湾岛。     

中国近海近50年海平面变化速度及预测

由验潮资料求得的平均海平面变化包括绝对海平面变化和地壳垂直变化两部分。采用沿海符合均衡原理布设的验潮站资料 ,经各站取平均后 ,基本消除了地壳垂直变化对平均海平面变化的影响。得出中国近海 5 0年平均的海平面变化速度为 (1 3± 0 2 5 )mm/a,最近时间段海平面变化速度已上升为 3 5 9mm/a。同时给出了海平面变化速度最佳拟合的预测方法     

基于11年高度计数据的中国海海平面变化初步研究

利用1992年10月~2004年1月共11 a的TOPEX/Poseidon(T/P)和Jason-1高度计数据,对中国海海平面的时空变化变化做了初步分析,并且对11 a间海平面的上升速率进行了分析。研究发现中国海海平面11 a间的一些基本的变化特征:(1)11 a间中国海海平面变化被两次厄尔尼诺-拉尼娜现象分成了5个阶段;(2)中国海海平面变化以1 a周期为主,其中黄海和东海变化较为相似,以1 a周期信号为主,而渤海则还有2个月的周期信号,南海还有0.5 a信号;(3)11 a间,渤海海平面变化振幅最大,黄海和东海次之,南海变化最小,南海海平面变化受厄尔尼诺-拉尼娜事件影响程度最大,黄海和东海次之,渤海最小;(4)中国海海平面的上升速率为0.593 cm/a,渤海、黄海、东海、南海的上升速率依次为0.365,0.517,0.683,0.611 cm/a。分析结果为中国海海平面的变化规律、厄尔尼诺现象对中国海海平面变化的影响以及对未来海平面上升趋势的预测提供了有力的依据。     

南海周边相对海平面变化特征及2004年苏门答腊地震影响分析

利用南海周边1989-2014年的潮汐资料和GPS长期观测资料,分析了南海周边相对海平面变化特征,以及2004年苏门答腊地震对该区域相对海平面变化的影响。研究结果表明,南海周边的相对海平面变化以上升为主,平均上升速率（4.53±0.20） mm/a,高于全球平均速率,且2004年后上升趋势加剧;南海周边相对海平面呈现6类较典型的变化特征,并存在与板块构造相对应的分区聚集现象,形成了中国东南和越南沿海、马来半岛、加里曼丹岛北部、菲律宾群岛等4个变化特征区。受2004年苏门答腊大地震的影响,马来半岛、南沙和西沙海域的地壳形变由上升趋势转为下沉,加剧了相对海平面的上升;中国东南沿海和菲律宾群岛受地震影响较小;越南沿海和加里曼丹岛北部区域的地震影响还有待进一步研究。     

中国近海海平面变化研究进展

通过对近10年来中国近海海平面变化研究成果的分析得出:(1)中国海域海平面变化时空差异明显,沿海海平面高值出现在8—9月,最低值出现在2—3月,季节最大差值可达20.75 cm;黄海和东海海区东南高、西北低;南海夏季西低东高,冬季东低西高;从辽宁到广西海平面上升速率差异大,范围在-2.1~10 mm/a之间;相对海平面上升较快区域主要是黄河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲,2050年3个地区海平面预计分别上升980、720、520 mm。(2)地面沉降已经成为中国东部沿海相对海平面上升速率高的重要影响因素,在黄河三角洲和长江三角洲人口密集地区尤为突出。(3)每年8—9月为我国一年中的海平面最高月份,此时也正是热带气旋影响中国东南沿海的高峰时段,在季风、热带气旋等共同作用下,东南沿海高海平面将对东南沿海城市安全构成严重威胁。     

HOLOCENE SEA LEVEL CHANGES AND CRUSTAL MOVEMENTS ALONG THE NORTHERN COASTS OF THE SOUTH CHINA SEA

This paper discusses level changes of the sea in the last 6000 years and the recent crustal movements of the coasts of the South China Sea. There was one transgression in the middle Holocene (about 6000-3000 years ago); the sea level might not be higher than the actual one. Many terraces and coral reef platforms above the sea level can be explained by recent crustal movements.As far as the intensity of the crustal movements are concerned, the NE faults are the strongest, the NW next, and the WE are the weakest. They intersect ia block-faulting, differing in seismic activity, crustal movement rate and amplitude. On the whole, they gradually become stronger from west to east in accordance with the increasing tendency of stress field.The land is tilting toward the sea, especially ia western Guangxi Province.     

从南海与大洋磁异常的相关性探讨南海的成因

对南海与大洋盆地条带状磁异常的相关分析表明，相关系数为０．１１—０．６５９，存在弱线性关系。这从一个侧面反映出边缘海洋壳与大洋壳本质上的差异。边缘海洋壳是玄武岩浆侵入并吞蚀破碎的大陆边缘地壳后形成的不同于大洋壳的新型洋壳。南海盆地磁异常显示其洋壳是新老不一、厚薄不匀的新洋壳的拼合叠覆体。     

南海区域岩石圈的壳-幔耦合关系和纵向演化

南海区域岩石圈由地壳层和上地幔固结层两部分组成。具典型大洋型地壳结构的南海海盆区莫霍面深度为９～１３ｋｍ,并向四周经陆坡、陆架至陆区逐渐加深;陆缘区莫霍面一般为１５～２８ｋｍ,局部区段深达３０～３２ｋｍ,总体呈与水深变化反相关的梯度带;东南沿海莫霍面深约２８～３０ｋｍ,往西北方向逐渐增厚,最大逾３６ｋｍ。南海区域上地幔天然地震面波速度结构明显存在横向分块和纵向分层特征。岩石圈底界深度变化与地幔速度变化正相关;地幔岩石圈厚度与地壳厚度呈互补性变化,莫霍面和岩石圈底界呈立交桥式结构,具有陆区厚壳薄幔—洋区薄壳厚幔的岩石圈壳－幔耦合模式。南海区域白垩纪末以来的岩石圈演化主要表现为陆缘裂离—海底扩张—区域沉降的过程,现存的壳－幔耦合模式显然为岩石圈纵向演化产物,其过程大致可分为白垩纪末至中始新世的陆缘裂离、中始新世晚期至中新世早期的海底扩张和中新世晚期以来的区域沉降等三个阶段。     

南海及其周缘中新生代火山活动时空特征与南海的形成模式

根据南海海区、华南和中南半岛的地面露头、钻井、拖网及地球物理资料，分析了南海地区火山活动的时空分布特点。在南海陆缘和周边陆区中生代末期花岗岩分布非常广泛。新生代火山岩活动规模较小，主要是海底扩张之后在洋盆扩张脊、北部陆缘的陆洋边界附近、雷琼地区和中南半岛南部的玄武岩。在南海北部陆缘的深部地震调查中发现，在地壳下部存在小规模的高速异常体，结合浅部的晚第三纪一第四纪火山活动，认为该高速体形成于南海扩张之后。这些特征表明，在南海的拉张过程中岩浆供应不丰富，在陆缘未形成大规模的侵入和喷出岩。南海陆缘属于岩浆匮乏型被动大陆边缘。南海海区残留多个刚性断裂陆块，反映了裂谷拉张过程中脆性破裂。根据这些特征，南海形成难以用印藏碰撞引起的软流圈物质上涌导致岩石圈破裂这样的模式来解释。     

黄渤海沿岸潮汐汊道的P－A关系

本文计算了１５个潮汐汊道的大潮潮棱体Ｐ及平均海面下口门最小过水断面积Ａ之间的回归方程式。黄渤海沿岸潮汐汊道的天然状态下的Ｐ－Ａ关系为：Ａ＝０．０８４５Ｐ１．０２０。Ｐ与Ａ不仅具有密切的相关性，还有相当大的离散性，这主要与潮汐汊道所获取的泥沙丰度及潮汐汊道的发育阶段有关。与南海、东海沿岸Ｐ－Ａ关系的对比表明，中国海和海区Ｐ－Ａ关系中的常数Ｃ和ｎ差别不大。研究也表明，泻湖型和海湾－溺谷湾型两种潮汐汊道可求得统一的Ｐ－Ａ关系。但与滨临深水区的半环抱形海湾不同。后者主要因为没有较充裕的泥沙供应及海湾水域较为开敞，而不应列入潮汐汊道的范畴。     

VERTICAL DISTRIBUTIONS OF SOUND VELOCITY IN SEA FLOOR MEASURED IN SOUTH CHINA SEA AND HUANGHAI SEA

This paper presents the vertical distribution of sound velocity in the first few ten meters of the sea floor measured in the South China Sea (12 stations) and the Huanghai Sea (2 stations) by reflection and refraction methods.The apparent characters of the sediment samples and the velocities estimated from the sample porosities by Anderson's empirical equation basically coincide with the measured velocity structures.A new method called "total reflected ray method" has been used to interpret the reflection data.     

南海北部地球物理特征及地壳结构

为了研究南海地壳结构，中国和日本合作在南海北部首次进行了以炸药为震源的综合地球物理调查。经初步分析其地壳结构主要特征为：南海北部地壳分为沉积层、上地壳层、中地壳层及下地壳层。大陆架及上陆坡地壳厚度大、稳定。下陆坡地壳厚度除中地壳外，其他壳层厚度减薄且不稳定。深海盆地壳分３层，厚度虽薄但相对稳定，其底部缺失７．３ｋｍ·ｓ－１的高速层。测区内地壳总厚度：陆壳２６—３０ｋｍ，过渡壳１３—２２ｋｍ，洋壳为８ｋｍ。     

南海南部海域构造地貌

构造地貌是指由新构造运动直接形成的一种动态的、积极活跃的地貌类型。南海南部海域新构造运动强烈,类型众多,它们是控制海底构造地貌形成和发育的主要内动力因素。根据地质地球物理资料,对该区区域构造沉降、海底扩张、断裂作用、褶皱作用和火山活动等新构造运动类型及其形成的构造地貌进行了分析。区域构造沉降形成规模较大的构造台地、深水阶地和陆坡盆地等;海底扩张形成西南海盆、中央海盆及其内部的众多构造地貌类型;断裂作用形成断层崖、断阶、海底谷、断块山、断陷盆地等;褶皱作用形成山地和挤压构造盆地;火山作用形成海山、海丘。     

从古海平面遗迹看晚更新世中国海的高海面高度

从渤海到南海分布的几十至上百米宽的海蚀平台、与全新世类高的晚更新世海积地面和同期滨海相粘性土的顶面高程，是确定晚更新世、尤其是距今4万至2万年中国海的高海面接近现在海面的3项古海面遗迹证据。选择证据以大陆海岸、岩岸和沙坝湖海岸为主。三角洲平原的晚更新世中期海相粘性土的顶面高程偏低，是由于沉积物压实、冰期低海山时被流水蚀低和构造下沉3个因素造成的，可通过复原获得改正。