东经九十度海岭有效弹性厚度计算及其对构造运动的解释

有效弹性厚度(T_e)表示岩石圈抵抗变形的能力,其大小主要取决于岩石圈内部的温度结构和地壳物质组成。作为全球最长的海岭之一,东经九十度海岭(NER)来源与形成过程一直是国内外科学家研究的热点,然而受到该地区复杂构造活动的影响,研究者对海岭的形成过程仍缺乏清晰认识。本文从T_e的角度出发,通过空间褶积方法计算了沿着NER不同位置处T_e的空间分布特征。计算结果表明,整个海岭的T_e主要在0~35 km之间变化,表现为北(8°N~1°N)高(平均值为20 km)、中(1°N~15°S)低(平均值在5 km以下)、南(15°S~30°S)高(平均值为30 km),变化趋势与凯尔盖朗热点的3期岩浆活动相对应。T_e的变化反映了NER形成过程中东南印度洋脊与热点的相对位置的调整,说明NER是凯尔盖朗热点、印度洋板块扩张与东南印度洋洋中脊迁移三者共同作用的结果。最后,结合T_e的结果与ROYER板块重构的结果,本文提出了NER形成过程的模式。     

总强度磁场稳健向下延拓的改进泰勒级数法

首先分析调和函数的相关性质,验证Bm为准调和函数的结论。在精确计算各阶垂向导数基础上,提出利用改进泰勒级数实现磁场稳健向下延拓。为降低边界效应对向下延拓计算结果的影响,提出采用半余弦函数对磁场在4个方向上进行平滑扩边处理。通过船载实测磁场数据对提出的方法进行验证。结论表明,提出的技术方法可实现磁场稳健向下延拓,计算结果精度要优于现行的向下延拓方法。     

南极布兰斯菲尔德海峡船测重力资料平差处理

基于中国南极考察第28航次和第30航次所获得的实测重力数据,结合NGDC的部分资料,我们采用最小二乘算法平差处理布兰斯菲尔德海峡内470 610个有效船测重力观测值点,使航次内、航次间观测误差达到极小。针对不同航次、不同船只数据交点的分布情况,对平差方式进行不同程度的微调,完成对研究区4组数据的平差。其中,中国南极考察第28航次船测数据交点误差的标准差由平差前的5.5×10-5 m/s2降为平差后的1.78×10-5m/s2,而全部125个交点平差后标准差降为1.545×10-5 m/s2。在此基础上,绘制了研究区空间重力异常图,相比卫星重力异常数据,融合成果数据能更真实地反映海底火山等特征,从而进一步提高了数据精度。     

北冰洋Gakkel洋中脊的地幔熔融控制因素及非岩浆地壳增生

Spreading rate is a primary factor of mantle melting and tectonic behavior of the global mid-ocean ridges. The spreading rate of the Gakkel ridge decreases gradually from west to east. However, the Gakkel ridge can be divided into four thick-and-thin zones with varying crustal thicknesses along ridge axis. This phenomenon indicates that mantle melting of the Gakkel ridge is not a simple function of spreading rate. Mantle temperature, water content,mantle composition, and other factors are important in crustal accretion processes. Based on gravity-derived crustal thickness and wet melting model, we estimate that the mantle potential temperatures of the four zones are1 270, 1 220, 1 280, and 1 280°C(assuming that mantle water content equals to global average value), with corresponding mantle water contents of 210, 0, 340, and 280 mg/kg(assuming that mantle potential temperature is 1 260°C), respectivly. The western thinned crust zone is best modeled with low mantle temperature, whereas the other zones are mainly controlled by the enhanced conduction caused by the slower spreading rate. Along the Gakkel ridge, the crustal thickness is consistent with rock samples types. Predominated serpentinized peridotite and basalt are found in the area with crustal thickness 1.5 km and 2.5 km, respectively. The rock samples are including from basalt to peridotite in the area with crustal thickness between 1.5 and 2.5 km. Based on this consistency, the traditional magmatic accretion zone accounted for only 44% and amagmatic accretion accounted for 29% of the Gakkel ridge. The amagmatic accretion is a significant characteristic of the ultra-slow spreading ridge.     

罗斯海天然气水合物成藏条件及资源量评估

罗斯海位于南极洲太平洋侧,通过对罗斯海气源沉积条件、地质构造条件和温、压条件对罗斯海天然气水合物成藏条件进行综合分析,结果表明罗斯海具备良好的天然气水合物储藏条件和勘探前景。本文在温、压条件的基础上,利用热流数据定量计算了天然气水合物稳定带的厚度,并使用体积分方法初步估算了该区域的天然气水合物的资源前景量。计算结果表明,罗斯海区域的天然气资源量为3.6×1011 m3,具有可观的经济价值。     

中国东部及近海磁异常特征及大地构造意义

根据全球磁异常数据和中国近海高精度、高分辨率的海洋船磁资料,通过频率域的迭代下延方法,将两种不同分辨率的数据进行融合,得到了覆盖我国东部及近海的大面积地磁异常数据。对磁异常进行大范围变倾角化极,并进行了小波分解和频谱分析,计算、分析磁源重力异常、磁异常解析信号及倾斜角等转换场。结果显示中国东部及近海主要地质构造单元的磁异常特征,揭示了华北地块古陆块分布和扬子地块的南北边界走向,并指出浙闽火山岩带向西南可能和东沙隆起相连,都是中生代古俯冲的火山弧,南海北部NW向断裂可能是古特提斯构造域向太平洋构造域转换边界断裂,对中生代古俯冲及由主动陆缘向被动陆缘转化过程都有控制作用。     

冲绳海槽弧后扩张证据及关键问题探讨

在冲绳海槽区采用国内最新勘测的多波束数据构建高分辨率的DTM(Digital Terrain Model),选择典型海区绘制了相应的三维海底形态图件,并在此图件基础上定量分析了冲绳海槽典型构造地貌形态：海底峡谷、海山、构造洼地和构造台地,统计分析表明冲绳海槽存在近似平行和近似垂直海槽轴向两种走向的构造地貌单元。对构造地貌的成因机制进行了推测,认为菲律宾板块和欧亚板块间的相互作用是产生与海槽走向垂直的构造形态和弧后扩张的动力源,而弧后扩张则产生了沿海槽走向分布的线性海山和雁行排列的构造洼地。在中部和南部海槽这两种作用力交织在一起,产生两类海底地貌形态共存的构造格局。对目前关于冲绳海槽构造研究的几个关键问题进行了探讨,阐述并支持了冲绳海槽弧后盆地扩张成因的观点;定量估算了冲绳海槽三幕构造运动的方向、扩张量和半速率;从动力学角度阐述了沟-弧-盆体系的形成演化过程;阐述了冲绳海槽三幕构造运动的演化过程和特征：中新世的拱顶、断陷,上新世—早更新世的被动拉张,晚更新世—全新世后的主动弧后扩张。三幕构造运动的方向、特征和动力机制明显不同,运动方向的多次改变导致海槽内多种走向构造地貌的存在。近代的海槽扩张有明显活跃和加速趋势。     

局部多项式插值方法在多源海底沉积厚度数据融合中的应用

提出了在多源空间数据融合过程中出现不一致的问题;介绍了局部多项式插值方法的基本原理;通过该方法在海底沉积厚度模型构建中的成功应用,为基础数据的搜集和融合提供了新的思路.     

与海洋地磁日变改正有关的长期变化和磁扰的处理

提出地磁日变改正中需要顾及地磁长期变化和磁扰的可靠分离,保证磁力数据改正处理具有明确的基准,提高拼接整合的精度.如果日变站能够控制测区,两者可采用时间同步固定的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由日变站实测的地磁长期变化来改正,反之,对日变站和测区应分别采用时间同步变化的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由地磁正常场的地磁长期变化来改正.为此,应该明确定义与时间相关的日变改正基值为地磁正常场与地磁异常之和.通过磁静日总场观测值偏离正常场的某种形式的长期平均值,可以逼近日变站的地磁异常.磁扰的分离应保证磁扰初动和消失相对于磁静日无磁扰的连续过渡.采用综合模型一并进行日变改正、正常场及其长期变化改正,可以更好地解决目前日变改正中遇到的问题.     

南海西缘断裂带的地球物理特征及其构构造地质意义

南海西缘断裂带以8°N为界分为南北两段.主断裂是一条形成于中生代的基底断裂,在新生代为持续活动的断裂带,并控制了沿断裂带及其邻近分布的新生代盆地的发育.断裂带内无磁性的高密度岩体属于印支期或燕山第1,4,5期之中的某一期花岗岩侵入体,它很可能是燕山晚期的产物.该断裂带的基底断裂在万安盆地的延伸段位于盆地中部;万安盆地东缘断裂带是新生代以来受盆地中部基底断裂右行走滑的扭张应力作用,在盆地东部边缘引发断陷而形成的.