冲绳海槽沉积物地球化学的基本特征

冲绳海槽是介于东海大陆架和西北太平洋之间的一个现代沉积凹地,其特殊的地理位置吸引着众多的中外学者争相研究。近年来我们曾对冲绳海槽进行了一系列的海洋地质调查研究工作,本文即为该海槽沉积物地球化学特征的初步总结(调查站位见图1)。     

马里亚纳海槽玄武岩K-Ar地质年代学及地球化学研究

对马里亚纳海槽弧后扩张脊上所采集的玄武岩样品进行了系统的Ｋ－Ａｒ定年和微量元素及稀土元素地球化学特征研究,指出马里亚纳海槽的张开及其与之相伴的玄武岩浆活动至今仍在进行,海槽的半扩张速率可能为２０～２．５ｃｍ／ａ。同时,海槽玄武岩年龄在空间上具有从南到北逐渐变新的演化规律。地球化学特征指示,地幔岩的部分熔融程度是控制海槽区玄武岩地球化学性质差异的主要机制。岩石学和微量元素地球化学特征及其随纬度的规律     

弧后盆地

有关岛弧的研究,在三十年代早已开始了.1930年时,荷兰一位地球物理学家在研究重力异常时发现,在印尼南部的诸岛形成了一个弧状的构造,称它为岛弧.而且发现了它以南弧形的爪哇海槽,这是个很深的海槽,在它北坡下有个很大的重力异常带.这个海槽发现后,许多地质学家普遍认为岛弧在海洋地质上是个很重要的现象,与造山运动有关.     

冲绳海槽西侧陆坡及其邻区天然气水合物成藏构造特征

为了解特殊地质体与天然气水合物成藏构造特征之间的关系,作者以冲绳海槽西侧陆坡和槽底为例,利用地震资料和地球化学方法对该地区上新世和第四纪沉积物厚度、有机碳含量和断裂系统进行了分析。研究表明,在冲绳海槽西侧及槽底都发育了较厚的上新统和第四系沉积层,上新统厚度约为1000—1500m,第四系厚约为1000—3500m,其中海槽南段存在巨厚的第四系,而且冲绳海槽西侧陆坡沉积物中有机质含量高达0.75%—1.25%,并且沉积速率高达10—40cm/ka,有利于有机质的保存和转化。陆坡发育有与海槽走向一致的NE-SW向断裂系统,以及横切海槽的一系列NW-SE向水平错动扭性断裂系统,其中NE-SW向断层在海槽南段方向变为NEE-SWW,这些断裂系统为烃类气(流)体的运移创造了有利条件。因此,在冲绳海槽西侧陆坡发育的海底峡谷、滑塌体、断块隆脊、泥底辟等特殊地质体与天然气水合物的形成密切相关。     

2004年国家自然科学基金海洋地质学部分批准项目一览表

项目批准号项目名称申请者单位起止年月40403012冰期旋回中海洋浮游植物群变化的有机地球化学记录李丽同济大学2005.01—2007.1240406010东北热带太平洋近表层沉积物生物拢动作用研究杨群慧中国科学院广州地球化学研究所2005.01—2007.1240406011南海自然铝的成因及其对寻找油气、天然气水合物的指示意义陈忠中国科学院南海海洋研究所2005.01—2007.1240406012南海新生代演化与印支地块挤出作用相互关系的物理摸拟研究孙珍中国科学院南海海洋研究所2005.01—2007.1240406013台湾以东海域加瓜“楔形”带的构造演化及其对冲绳海槽弧后二次扩张…     

冲绳海槽近3.5万a来陆源物质沉积通量及其对气候变化的响应

以冲绳海槽DGKS9603孔沉积物为研究对象,利用元素地球化学成分数据因子分析方法把混合源沉积物分离成陆源、火山源和生物源.结合沉积物干样密度和沉积速率对冲绳海槽近3.5万a以来沉积物中陆源物质沉积通量进行了估计,进而揭示陆源物质供应对气候变化的响应规律.研究表明,冲绳海槽的陆源物质主要来源于长江输运的我国大陆物质.在冰期—间冰期时间尺度上,海平面涨落导致的长江与海槽之间距离的伸缩是制约陆源物质通量变化的主要因素;在盛冰期和气候变冷事件(Heinrich事件)期间,东亚冬季风的增强使更多的粉砂级物质进入冲绳海槽,导致陆源物质通量增加.冲绳海槽沉积物记录的Heinrich事件与增强的东亚冬季风密切相关.     

冲绳海槽海底热流的研究

冲绳海槽为世界上罕见的高热流区之一.迄今在海槽内已取得189个热流数据.热流分析表明,属于西北太平洋活动边缘的琉球弧后地区具有异常高的热流值,尤其是在冲绳海槽中部,测得大于10 000m·W/m2的异常高热流值,为全球热流调查中所仅见,这暗示着冲绳海槽为一迄今尚在强烈活动的弧后裂谷.     

太平洋三海区热液烟囱物的氧同位素

使用氧同位素方法,测试了西太平洋马里亚纳岛弧、马里亚纳海槽、冲绳海槽和东太平洋加拉帕戈斯裂谷的海底热液烟囱和硫化物全岩样品.结果表明马里亚纳岛弧上的埃斯梅拉尔达破火山口的热液硫化物的形成温度最高(达275℃),而成为高温产物的代表;冲绳海槽和加拉帕戈斯裂谷烟囱,表现为中高温类型,其氧同位素温度在150℃     

IODP365航次——日本南海海槽地震带实验

正南海海槽位于日本西南海岸的海域,它是地球上最活跃的地震带之一。南海海槽地震带实验(发震带计划)是一个复杂的海洋钻探项目,该计划包括钻探、海面以下和海底深入地观察地震发震机制,将采集钻孔的样品,通过安装在海底深处的传感器记录,研究与地震相关的岩石及其摩擦特性。从而揭示俯冲带地震发生时水和岩石的相互作用,进一步了解地震和海啸的产生过程。     

太平洋及其边缘海

太平洋毗邻我国,位于亚洲和澳洲大陆之东,南、北美洲以西,南部与南极洲接壤。太平洋是世界上面积最大、水深最深的大洋,其面积达179679000平方公里,占地球表面总面积的三分之一以上,比地球上所有大陆和岛屿的总面积还要大。太平洋的平均水深为4028米,最深的地方不在它的中央,而是在周围的海沟地区。太平洋有19条海沟,最深的是马利亚纳海沟,最大水深达11022米。 很久以来,人们对太平洋进行了长期、大量的调查研究。概括起来,大致可分为三个时期。