南海地球物理场特征及基底断裂体系研究

南海海域主体可划分为南海北缘、中西沙、南沙南海海盆四块，各块具有明显不同的重磁场特征。反演得到的莫霍面总体趋势由陆向洋抬升，反映陆壳、拉伸陆壳、过渡壳、洋壳的分布。东沙高磁异常含一定的高频成份，与新生代玄武岩及中生代岩浆岩有关，而其低频成份可能反映了发育的下地壳高速层，南海海域断裂极为发育，可分为北东向断裂组、东西向断裂组、北西向断裂组和南北向断裂组，南海北缘、南缘均以北东向张性断裂与北西向张剪性、剪性断裂为主要格架，形成了、南北分带、东西分块”构造格局。     

南海磁性基底分布特征的地球物理研究

利用南海最新的磁力资料,在岩石物性分析基础上,选择南海一条典型剖面拟合反演其密度与磁性结构并以拟合结果作为约束,反演全海域磁性基底的宏观分布.对南海磁力数据进行了低纬度化极处理,利用Halo小波基对化极磁异常进行了多尺度分析并依据磁力异常特征进行了磁场分区.根据剖面与全海域磁性基底反演结果认为：南海北部陆缘更倾向于非火山型的构造属性.磁性基底对浅部沉积作用的控制关系在莺歌海一带表现得非常明显.中—西沙和南沙块体的磁性基底特征十分相似,推测在海盆拉张之前,二者为同一块体.     

南海中部地球物理特征与地壳结构

自20世纪50年代以来,南海地区的地质构造一直为地学界所关注.本文根据南海的地球物理场特征,讨论了南海中部的基底岩相类型,并将它划分为5个基底岩相区.在中央海盆,分析了高精度磁测异常和卫星测高重力资料,并使用海底扩张磁条带异常相关分析方法,鉴别出扩张脊、转换断层和各磁条带地层的年代,揭示出许多有意义的而过去显示不清楚的特征.进一步提取深部地球物理信息,包括磁性、密度、层速,以及一些界面的深度值,如基底面深度、居里面深度、莫霍面深度等,综合分析并探讨了南海中部的地壳深部地质.认为南海经历了长期地质演变形成了过渡性地壳结构.     

大兴安岭两侧控盆断裂域地球物理场基本特征与地质意义

大兴安岭重力梯度带两侧控盆断裂域的地球物理场基本特征与构造属性存在巨大差异,本文通过研究大兴安岭西坡德尔布干断裂以及松辽盆地中央孙吴-双辽断裂附近的重力、大地电磁测深资料,并结合满洲里-绥芬河地学断面（GGT）资料,对德尔布干断裂和孙吴-双辽断裂的控盆作用以及地质意义进行论述.研究结果表明：德尔布干断裂控制了海拉尔-根河盆地的演化,并在区域动力作用下被改造;使断裂深部倾向北西,浅部倾向南东.孙吴-双辽断裂控制着松辽盆地的形成演化,断裂深部倾向近垂直,浅部主要受太平洋西向俯冲和蒙古-鄂霍茨克洋闭合的影响,在浅部产生双向逆冲推覆构造.德尔布干断裂位于盆地的附近,由于岩浆沿断裂的侵入与喷发,因此有利于生烃也有利于形成重要的金属成矿带;孙吴-双辽断裂位于盆地中央,含油气层附近的双向逆冲推覆构造可能更有利于油气的聚集,使松辽盆地成为最重要的产油盆地之一.

     

大庆外围盆地地球物理场与盆地基底特征

根据收集到的大庆外围盆地的布格重力异常和航磁异常数据,对外围盆地中的8个盆地进行了地球物理场特征的分析.对各盆地的重力异常进行了由下地壳与上地幔的密度差引起的重力效应的剥离,对磁力异常进行了由居里面起伏引起的磁力效应的剥离.在此基础上应用调和级数法和遗传算法分别反演计算了这8个盆地的重力基底和磁性顶界面,并分析了其基底特征. 各盆地重力基底在0.2~9.0 km之间变化,磁性顶界面在1.8~9.8 km之间变化,其特征反映了各盆地的基本现状.     

金属氢与地球物理场

本文根据地球的结构和物理场,以及氢在元素周期表中的位置,和由其电子结构所推断的本身性质,结合近代凝聚态、结构化学和超高压技术的进展,论证氢在地球的下地幔—地核的物理化学环境中,超高压达10~6数量级大气压,有足够的热力学位的差值,使氢凝聚成全属氢,它具备自激发电机原理,可阐明地球的磁场、电场和引力场的来源。     

南海岩石层及边界构造的地球物理特征

南海经历了中生代主动大陆边缘到新生代被动大陆边缘的转换,其岩石层地球物理场具有明显的块、带特征.本文通过综合分析南海地区深地震探测、面波层析成像、重磁异常以及地热与岩石层流变学等各种地质地球物理资料,对南海地壳及岩石层的综合地球物理特征进行了深入总结,发现深地震探测剖面所确定的洋、陆壳转换位置与空间重力异常梯级带位置较为一致,据此拟定了南海洋、陆壳的转换边界;依据多条地壳结构剖面中拉张减薄的程度确定了正常减薄陆壳、洋陆壳过渡带及洋壳等属性特征,并初步圈定了南海下地壳高速层的分布范围.对比分析了南、北陆缘地壳结构及其拉张减薄的变化特征,从综合地球物理特征的相似性上推测了北部陆缘的中西沙陆块与南部陆缘的南沙礼乐滩陆块具有共轭对称性.依据S波速度梯度变化确定了南海岩石层厚度分布情况,揭示出南海北部陆缘存在一条岩石层厚度的减薄带,且该减薄带与高热流带具有较好的一致性.在综合分析的基础上,以深地震探测剖面与重、磁异常变化的对应性为基础,划定了南海边界构造的位置.     

冲绳海槽北部基底构造特征

利用最新的重磁数据对冲绳海槽北部的基底构造进行了推断解释.研究表明,在海槽内部主要发育两条火山带,一条为著名的吐噶喇火山链,由一系列活动的或休眠的串珠状展布的活火山岛构成;另一条沿海槽中央张裂轴分布,主要由孤立的海底火山构成.冲绳海槽的基底具有沿东西向凹－凸－凹相间的构造格局,深度在1 km~8 km之间变化,受吐葛喇断裂带的北部断裂F1的作用,第三系基底构造发生了显著变化,说明吐葛喇断裂带的北部断裂F1是一条构造转换带.莫霍面为一北北东向的向东倾伏的幔坡,地壳厚度由21 km减至18 km.     

南海磁场特征研究

建立客观的磁力ΔT异常,获得可信的磁力ΔZ_⊥异常、居里面成果, 在此基础上开展综合地质地球物理研究,对于解决南海资源等相关的地质、地球物理问题意义重大.本文汇集我国历年在南海取得的磁力实测资料,重新处理、校正、整合,特别是追溯南海周边的国际地磁台的日变资料进行日变改正,形成的南海磁力ΔT异常,其资料品质得到了极大提高.采用全磁纬变倾角化极技术,获得磁力ΔZ_⊥异常,其与实测证实的磁性海山、海岛有非常好的匹配关系,建立起可以直接用于反演处理解释的南海磁力ΔZ_⊥异常.选择磁力ΔZ_⊥异常的小波多尺度分解四阶逼近,采用单一磁性界面反演技术进行深度反演,获得居里面又称磁性底界面.建立了认识、解释南海的磁场基础体系,证实了南海基性岩浆岩分布区与磁力ΔZ_⊥异常的正磁异常高密切相关,区域性的磁力ΔZ_⊥异常负磁异常区可能与居里面深度相关.     

南海北部滨海断裂带的深部地球物理探测及其发震构造研究

滨海断裂带为华南亚板块与南海亚板块的分界断裂,是南海北部陆缘的重要控震构造和发震构造。为了探明南海北部海陆过渡带特别是滨海断裂带两侧的深部地壳结构变化特征,在南海北部进行了一系列的海陆地震联测的实验,根据海陆联合深地震探测的结果,南海北部以滨海断裂带为界,断裂带西北部为华南亚板块的典型陆壳,地壳厚30km,上地壳下部存在一层速度为5.5～5.9km.s-1、厚度为3.0～4.0km的低速层,埋深约10～18km;断裂带东南部为南海亚板块减薄型陆壳,厚25～28km,上地壳下部的低速层逐渐减薄并最后尖灭。滨海断裂带为一个上下连续倾向SE的低速破碎带,宽度6～10km。滨海断裂带与上地壳下部的低速层的交接构造部位形成南海北部的重要应力集中带和应变能积聚带,是地震孕育、发生的深部动力学条件。滨海断裂带的发震构造属NEE向与NW向相交切的断裂构造型式,以NEE向的滨海断裂带为主,NW向断裂带为辅。     

沂沭带形变、重磁场时空变化特征与地震活动

综合利用流动水准和流动重磁复测资料,分析沂沭断裂带上地壳形变场和地球物理场的时空强变化特征,揭示沂沭断裂带活动特征是以鲁中隆起的继承性活动为主,沂沭带北端的双山-李家庄断裂两盘的垂直形变受区域断裂控制并与区域地震活动有关,与1983年荷泽地震和1995年苍山地震有较好对应关系;沂水附近地磁场有“窗口效应”,尤其与南黄海地震活动及沂沐断裂带上的小震活动有关。     

关于南海北部滨海断裂带的研究

南海北部的滨海断裂带是位于南澳岛之东粤东南滨海地区的一条北东东走向的构造带。由于其所处的构造位置而一直被地球科学工作者所关注,并从不同角度作了不少研究。在广泛收集有关断裂带的资料和研究成果的基础上,对前人关于断裂带存在的依据、断裂带发育的时代、断裂带的构造属性和第四纪活动情况的认识作了简要归纳,并就断裂带的分布、构造属性等作了初步分析。     

South China Sea

The South China Sea is poorly understood in terms of its marine biota, ecology and the human impacts upon it. What is known is most often contained in reports and workshop and conference documents that are not available to the wider scientific community. The South China Sea has an area of some 3.3 million km² and depths range from the shallowest coastal fringe to 5377 m in the Manila Trench. It is also studded with numerous islets, atolls and reefs many of which are just awash at low tide. It is largely confined within the Tropic of Cancer and, therefore, experiences a monsoonal climate being influenced by the Southwest Monsoon in summer and the Northeast Monsoon in winter. The South China Sea is a marginal sea and, therefore, largely surrounded by land. Countries that have a major influence on and claims to the sea include China, Malaysia, the Philippines and Vietnam, although Thailand, Indonesia and Taiwan have some too. The coastal fringes of the South China Sea are home to about 270 million people that have had some of the fastest developing and most vibrant economies on the globe. Consequently, anthropogenic impacts, such as over-exploitation of resources and pollution, are anticipated to be huge although, in reality, relatively little is known about them. The Indo-West Pacific biogeographic province, at the centre of which the South China Sea lies, is probably the world's most diverse shallow-water marine area. Of three major nearshore habitat types, i.e., coral reefs, mangroves and seagrasses, 45 mangrove species out of a global total of 51, most of the currently recognised 70 coral genera and 20 of 50 known seagrass species have been recorded from the South China Sea. The island groups of the South China Sea are all disputed and sovereignty is claimed over them by a number of countries. Conflicts have in recent decades arisen over them because of perceived national rights. It is perhaps because of this that so little research has been undertaken on the South China Sea. What data are available, however, and if Hong Kong is used, as it is herein, as an indicator of what the perturbations of other regional cities upon the South China Sea are like, then it is impacted grossly and an ecological disaster has probably already, but unknowingly, happened.     

南黄海北部构造演化的地球物理认识

南黄海北部坳陷是研究中朝板块和下扬子板块在海区碰撞效应,以及古、中、新生代沉积盆地的地质构造特征和油气资源前景的重点地区.该海域虽经历了40多年的调查与研究,未获得油气的重大突破,与早年调查研究方法的单一、技术手段的落后和对基础地质构造认识不清、勘探思路的偏颇有关.近十年来,通过对新的地球物理资料及已有钻井的综合分析和...     

南海北部深水盆地浅水流的地球物理特性及识别

浅水流(Shallow Water Flow,SWF)是深水环境海底浅部地层中超压的砂体流动,是对深水钻井最具破坏力的一种地质灾害,严重制约深水油气开发.为有效预测和防治浅水流,需要对浅水流地球物理特性进行研究,并在研究区内加以识别.本文借鉴国外主要深水盆地对浅水流问题的研究经验,对南海北部深水盆地潜在浅水流区域采取以属性判定、超压分析为主,振幅识别为辅的方法进行预测.精细层序地层学解释发现,南海北部深水盆地存在上新世以来的古珠江深水水道沉积体系和第四纪水道,这些水道砂体疏松未固结、孔隙度大、有效应力低、几乎表现出流体特性.基于遗传算法的混合反演方法发现,研究区存在典型的AVO响应,横波速度极低,低频特征明显,振幅强度弱,连续性较好,存在极性反转,高泊松比和高纵横波速度比.研究结果表明,南海北部陆坡具备浅水流发生的潜在条件,深水水道发育区为潜在的浅水流危险区,浅水流具有独特的地震响应特征,泊松比高达0.49,纵横波速度比约为3.5~9或更高,SWF层位对地震属性的敏感度VP/VS>AVO响应>泊松比.