南海海盆地形与NW向断裂

新的2'×2'卫星测高获得的水深数据表明,除了在南海中央海盆扩张脊附近分布有高耸、断续的近东西向海山链外,在南海深海平原上还存在一些北西向的连续线状凸起特征.这些线状特征高约500m,宽10-30km,绵延数百至近千公里.反射地震数据则显示,这些海底线状隆起实际上是宽50-100km的走滑断裂带,在该断裂带内还有一些低幅和隐伏褶皱,它们代表了海盆内部的压性走滑断裂带,反映了海盆扩张停止后台湾-吕宋岛弧向西的构造挤压应力对南海海盆的持续作用.其中一条穿过116°E的北北西向断裂带构成了中央海盆与西南海盆的边界断裂.     

菲律宾海盆磁条带特征及61 Ma以来的海底扩张过程重建

菲律宾海盆是西太平洋最大的边缘海盆地,作为地球上最壮观的“沟-弧-盆”体系的重要组成部分,其成因及构造演化可有效约束西太平洋洋陆过渡带的复杂动力学过程。海底磁异常条带是海底扩张的重要依据,其几何形态能够反映海底扩张的时间、方向及速率,为研究海盆的海底扩张过程提供重要信息。菲律宾海盆的次级海盆—西菲律宾海盆、四国海盆地磁异常表现为明显的条带状异常特征,帕里西维拉海盆内的磁条带特征虽不明显,但仍能看出南北向的分带现象。对海盆内的磁异常条带进行系统的分析、对比与解释,将菲律宾海盆划分为7个扩张阶段,构建了菲律宾海盆61 Ma以来的阶段性扩张模型。揭示了边缘海盆构造演化的一般规律及扩张过程为岛弧裂解、高速弧后扩张、慢速弧后扩张和扩张后作用4个阶段。     

西南太平洋弧后盆地（北斐济海盆和劳海盆）深海热液的生物群落

西南太平洋弧后盆地（北斐济海盆和劳海盆）深海热液的生物群落ＤａｎｉｅｌＤｅｓｂｒｕｙｅｒｅｓ等自１９７６年以来，沿洋中脊所作的调查航次都查明了火山口生物群落很多见，并且不受洋中脊扩张速度影响。这些生物群落在东太平洋海隆、加拉帕戈斯扩张中心、戈尔达海脊...     

帕里西维拉海盆南端的地质构造特征及成因分析

帕里西维拉海盆是西太平洋地区最大、最典型的弧后盆地,根据帕里西维拉海盆的形态特征,将帕里西维拉海盆分为帕里西维拉海盆主盆地和帕里西维拉海盆南端。本文利用国际公开的重力数据和实测的多波束、浅地层剖面数据研究了帕里西维拉海盆南端的重力异常特征和海底地形特征,并进一步探讨了该区域的特殊性及成因机制。海底地形与地球物理特征研究表明,帕里西维拉海盆南端可划分为A、B、C、D、E 5个区域,分别代表海盆NE−SW向扩张形成的NW−SE向扩张构造、海盆E−W向扩张形成的N−S向扩张构造、海盆旋转过程中由北向南传播的扩张中心与海盆最南端的裂谷系统相互作用形成的NEE−SWW向构造、与帕里西维拉海盆同期形成的海山区以及裂谷系统相互作用形成的深渊区。海盆南端表现出明显的东西不对称性,海盆只存在扩张中心以西的部分,推测受卡罗琳海脊碰撞影响,帕里西维拉海盆南端东半部一部分逆冲至雅浦岛弧之上,还有一部分被推离至现今西马里亚纳海脊以西,随着洋壳持续的逆冲和迁移,最南端逐渐暴露的帕里西维拉海盆扩张中心与雅浦海沟合并,形成现今的雅浦海沟,最终造成了现今帕里西维拉海盆南端缺失东半部的构造形态。     

南海西北海盆的构造特征及南海新生代的海底扩张

分析了南海西北海盆及其邻区的地形地貌、重磁场异常和地壳结构特征,并对穿过西北海盆和中央海盆的地震剖面进行精细解释。结果发现,西北海盆的地球物理场异常、地质构造和地壳厚度均呈ＮＥ走向展布,而中央海盆则表现为ＥＷ向特征;西北海盆中的新生代沉积比中央海盆多一套地层（Ｔ４－Ｔｇ）,说明西北海盆的年龄比中央海盆老。联系到南海西南海盆和西北海盆在区域构造、地球物理场异常和地形地貌特征等方面的相似,以及西南海盆和中央海盆由磁异常条带对比得出的年龄差异,我们认为,西北海盆和西南海盆是在第一次海底扩张时（４２－３５ＭａＢ．Ｐ．）形成的,中央海盆是在第二次海底扩张时形成的。     

西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动与硫化物特征

基于国内外研究成果对西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动的分布规律、扩张速率、水深以及热液硫化物的矿物组成与金属品位等特征进行探讨。西太平洋岛弧-弧后盆地热液硫化物区以活动型热液区为主,受扩张速率的影响明显主要分布在20～60 mm/a地区;水深分布规律主要受所处构造单元的水深特征控制,而非由热液硫化物区的形成特征所决定;研究区内的热液产物主要为富Zn-Cu、富Ba-Zn以及富Fe-Cu型硫化物;热液硫化物中冲绳海槽具有最高的Ag、Pb含量,劳海盆具有最高的Zn含量,马努斯海盆和伊豆-小笠原-马里亚纳海槽具有较高的Au含量,北斐济海盆具有最高的Cu含量。本研究将进一步为西太平洋岛弧-弧后盆地地区热液硫化物资源的勘探与潜在资源量的估算提供参考。     

北冰洋地球动力演化过程中泛大陆裂解的阶段性与扩张盆地的形成

在重建泛大陆裂解和北极地球动力系统演化框架中研究扩张盆地形成的时间序列。通过本研究可识别出扩张盆地形成的3个时空独立的阶段：晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世一新生代早期、新生代。第一阶段,作为美亚海盆构造组分的加拿大海盆地的扩张中心形成、演化与消亡。第二阶段是拉布拉多-巴芬-马卡罗夫扩张中心的演化,它在始新世停止活动。第三阶段,极慢速的Mohna、Knipovich和Gakkel洋中脊的形成,至今在格陵兰海及欧亚海盆仍在活动。已有的地质地球物理资料解释表明,在加拿大海盆形成之后,北极地区脱离了古太平洋地球动力的影响,以扩张、俯冲、弧后盆地形成以及碰撞相关的过程等为特征。伴随着太平洋和大西洋的扩张系统向北延伸,马卡罗夫海盆形成,标志着北大西洋的大洋机制的开始（包括典型的陆间裂谷、慢速与超慢速的扩张、陆块的分离、原始盆地扩张中心的消亡、扩张轴的漂移、新的扩张脊和扩张中心的形成等）。上述表明,从。大地构造角度来看,北冰洋事实上是混合的大洋,也就是复合的异源大洋。北冰洋的形成是两个不同时代、不同类型空间并列的地球动力系统作用的结果。加拿大海盆的古太平洋系统,在晚白垩世完成其演化,马卡罗夫和欧亚海盆的北大西洋系统取代了古太平洋系统。与传统观点不同,认为挪威-格陵兰盆地北部的不对称形态是北大西洋两次扩张的结果。第二次扩张中心Knipovich脊始于渐新世一中新世之交,该过程导致Hovgard陆块裂离巴伦支海。泛大陆及其劳亚大陆部分的裂解,伴随着在两侧形成新的扩张盆地,是阶段性的过程。在晚白垩世之前（第一阶段）,泛大陆在古太平洋-侧裂解形成加拿大海盆-美亚海盆的一部分（北冰洋形成的第一阶段）。从晚白垩世开始,裂解活动来自北大西洋一侧,导致格陵兰从北美分离,形成拉布拉多-巴芬-马卡罗夫扩张系统（北冰洋形成的第二阶段）。新生代以第二扩张轴的发展为标志,形成挪威-格陵兰海和欧亚海盆（北冰洋形成的第三阶段）。本段扩张中心至今还在活动,但速率极低。     

西太平洋海底弧后扩张中心发现金矿带

自1986年起,人们已在西太平洋弧后扩张中心发现多处热液成因硫化物矿床。主要分布在拉乌海盆、北斐济海盆、马纳斯海盆、马里亚纳海沟、冲绳海槽和伍德拉克海盆。其中拉乌海盆中Valu Fa海脊中金属硫化物中含金量高达29×10~(-6),平均为3×10~(-6)。样品分析表明,均属热液成因。这是首次在活动喷口区金属硫化物沉积中发现的含有原生金的样品。在冲绳海槽,大陆壳弧后裂谷和类黑矿型块状硫化物中含金量达14×10~(-6)。据最新报道,马纳斯海盆硫化物中金的平均含量为30×10~(-6),最     

南海中南—司令断裂带的延伸特征及其与南海扩张演化的关系

为了确定中南—司令断裂带在南海海盆及其在南部陆缘的延伸位置,并探讨其与南海扩张的关系,本文利用重磁异常、地震、莫霍面深度、P波速度特征、钻井拖网资料,对中南—司令断裂带的延伸位置进行了综合地质和地球物理研究,厘定了中南—司令断裂带在东部次海盆与西南、西北次海盆之间呈NS向延伸,并南延至南海南部陆缘之上,深度上切割至莫霍面。根据南海海盆中磁异常条带走向的变化,及磁异常条带、走滑/转换断裂、扩张方向的印证关系,结合前人对古南海“剪刀状”碰撞闭合、南海扩张演化、构造应力场的研究,提出在32~25 Ma,伴随着南海东部次海盆的NNW向扩张,南海海盆及南沙地块整体发生顺时针旋转,使中南—司令断裂走向由形成初期的NNW向转变为N—S向;23.5 Ma之后,顺时针旋转停止,南海东部次海盆继续NNW向扩张,西南次海盆呈NW—SE向渐进式扩张。作为一条切穿地壳的深大断裂,中南—司令断裂与红河-越东断裂、马尼拉海沟断裂三条深大断裂一起组成区域“滑线场”,制约南海海盆的扩张与南沙地块的南移。     

西太平洋科学大洋钻探的地球动力学成果

西太平洋聚集了地球上大量的边缘海盆和俯冲带,在全球地球动力学研究中占有举足轻重的地位,一直以来都是大洋钻探的重点区域。文章通过归纳过去40年来科学大洋钻探在西太平洋的地球动力学成果,分析当前大洋钻探的现状,进而探讨仍然存在的问题及未来钻探的区域。钻探成果揭示了边缘海盆的演化过程,包括日本海盆的弧后海底扩张成因,菲律宾海的弧后扩张和残留弧的形成模式及南海构造演化过程。深海沉积物的研究及玄武岩的地球化学分析为海盆的扩张成因提供依据,同时为了解海盆扩张过程中的地幔演化过程提供重要信息。大洋钻探成果表明,俯冲倾角大小不仅影响俯冲工厂的动力学机制,而且对俯冲板块耦合性具有控制作用。目前日本南海海槽发震带钻探项目的最大钻探深度为3056米,未来几年有望获得发震带的岩石样本。对于西太平洋的两个重要构造单元-Shatsky海隆和翁通—爪哇海台的成因机制问题,大洋钻探获取的依据仍不能单一地支持某一个假说。在南斐济海盆及赫布里斯海盆发现的大洋红层的形成主要受控于海盆的海底扩张事件。苏拉威西海和南海发现的大洋红层直接发育在大洋玄武岩之上,可能为海盆的扩张起标定作用。虽然过去进行了大量的钻探工作,但因西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性,仍然有很多科学问题有待进一步开展研究。     

The 16°40′ S triple junction in the North Fiji Basin (SW Pacific)

During the last three years, the North Fiji Basin (SW Pacific) has been intensively studied on three oceanographic cruises carried out by French, American and Japanese ships. One of the main goals of these cruises was to study by means of precise SeaBeam, SEAMARC II, seismic and magnetic surveys, the active spreading system and its associated hydrothermal processes. The North Fiji basin, bounded by the major Pacific and Indo-Australian plates, shows a complex polyphased tectonic evolution. One of the last phases of this evolution is the functioning since 3 Ma of a NS spreading center in the axial part of the basin. The tectonic instability of the area resulted in a permanent rearrangement of the ridge axis. Among others, the 16°40′ S triple junction is one of the major manifestations of such an instability. Sinistral strike-slip motion 1 Ma ago, along the North Fiji Fracture Zone induced the change in direction of two segments of the axis from NS to N15 and N160. The first segment is characterized by a typical spreading ridge similar to various parts of the EPR, while the second shows an atypical ‘en echelon’ fan-shape opening. The N15 and N160 ridges converging with the North Fiji Fracture Zone constitute the 16°40′ S Ridge-Ridge-Fracture Zone triple junction. The detailed morphologic and kinematic study of this junction allows us to understand one of the mechanisms of the deformation in the North Fiji basin.     

台西南盆地的构造演化与油气藏组合分析

本文根据台西南盆地的地质、地球物理资料，对台西南盆地的地壳结构、基底特征、沉积厚度、断裂构造等基本地质构造特征＾［１］作了研究，探讨了台西南盆地的构造发展演化及及油气藏组合。认为该盆地的构造演化为幕式拉张。幕式拉张可分为三大张裂幕，相应的热沉降作用使盆地在不同的张裂幕时期发展为断陷，裂陷，裂拗－拗陷。它们分别与板块作用下的区域构造运动阶段相对应，说明区域构造运动不但控制了盆地的发展演化，同时也制约     

GLORIA imagery of sea floor structures in the northern North Fiji Basin

GLORIA side-scan imagery from the northern North Fiji Basin reveals modern and relict sea-floor fabric. The South Pandora Ridge is marked by steep escarpments and small rift basins, but no recent volcanism. The northern and eastern limbs of the 16°58S, 173°55E triple junction are marked by rift grabens flanked by steep escarpments, but little recent volcanism is apparent there. At present, there is no well-organized spreading system in the northern North Fiji Basin; extension and shearing are occurring within narrowly confined areas. It is uncertain how these areas relate to one another and fit into the regional tectonic framework.     

Trend analysis and its tectonic implications using digital bathymetric data

Abstract

Quantitative and objective trend analysis of bottom topography in order to detect the tectonic structures has become available by use of the processed Seabeam data. The following two procedures of trend analysis are introduced.

(1) Edge detection procedures in digital image processing are applicable to the analysis of topography for extraction of the lineament of tectonic structures and prediction of the existence of faults based on the digital bathymetric data.

(2) Automatic calculation of water flow using the topographic grid data is used for estimation of not only water flow pattern and volume but also the construction of the ridge or trough axis by calculating the accumulated water volume. This method was also applied to the Seabeam bathymetric data. This is quite useful for detection of offset structures and hidden faults.

These two methods are applied to the topographic data obtained in the North Fiji Basin, which is characterized by active spreading ridges. The regional tectonic structure of the North Fiji Basin was found to be expressed by the topographic trend of the central axis.     

Abrupt axial variations along the slow to ultra-slow spreading centers of the northern North Fiji Basin (SW Pacific): Evidence for short wave heterogeneities in a back-arc mantle

This study presents results of surveys conducted along the slow to ultra-slow spreading axis of the Northern North Fiji Basin (NNFB), including the Hazel Holmes, Tripartite and South Pandora Ridges, and the newly discovered Futuna and North Cikobia spreading centers. Spreading segments along these axes display highly contrasted axial morphologies, ranging from a rift valley to a prominent axial high. In some places, abrupt inversions of topography are observed between neighboring segments. Detailed analyses of bathymetry and backscatter maps reveal that axial highs are spotted with numerous coalescent volcanoes forming features ranging from irregular terrains to well-organized ridges. The volcanic edifices are distributed over a wide neovolcanic zone, which corresponds to the axial relief, suggesting on important contribution of volcanism to the relief construction. Comparisons between various ridge-shaped segments reveal that axial volcano-tectonic patterns are directly related to the local magma production and delivery, in a context of tectonic extension related to plate divergence, and suggest that coalescent volcanoes are fed from multiples short-lived and unconnected magma lenses. In the competition between horizontal and vertical accretion of oceanic crust, the spreading centers of the NNFB represent a special case where lava production is locally high enough and spreading rate is low enough to allow prominent axial highs to develop. The along axis morphologic variability is related to intermittent volcanic activity that may result from rapid temporal and spatial variations in the distribution of upper mantle convection cells below accretion centers, superimposed on the regional thermal anomaly located under the whole basin.     

北黄海盆地东部M隆起构造特征及演化

北黄海盆地是中国东部近海中生代断陷型盆地,详细记载着中国东部复杂的构造活动信息,期间经历了多期岩浆活动和构造反转。M隆起位于北黄海盆地东部,其构造活动记录比周边的坳陷更为详细。为充分认识M隆起的地质结构及沉积响应关系,在充分利用地震、钻测井等资料的基础上,结合区域构造背景,从构造运动学和动力学等方面探讨分析其构造演化历程,进而为北黄海盆地乃至中国东部地区的构造演化提供新的依据。高精度三维地震资料及地质分析揭示,该隆起区发育有5个典型的不整合面,纵向上可划分为5个构造层。结合北黄海盆地所处构造位置、构造变形和沉积充填特征,及板块运动和区域构造演化史,将北黄海盆地东部M隆起自中侏罗世至今的构造演化划分为5个阶段(共9期):裂陷阶段(稳定沉积期、掀斜形成期、早白垩世凹陷沉积期)、构造反转阶段(晚白垩世抬升剥蚀期)、再次裂陷阶段(早渐新世初沉积期、早渐新世末剥蚀期、F2断层活跃期)、再次构造反转阶段(整体抬升期)、区域沉降阶段(区域沉降期)。     

鲍威尔海盆的重磁场特征及其构造意义

鲍威尔海盆位于南极半岛东北和南奥克尼微大陆之间,是南半球典型的高纬度边缘海。通过搜集鲍威尔海盆的相关重磁资料、历史文献,以及总结前人的相关研究成果,介绍了鲍威尔海盆的重磁场基本特征以及张开历史。结果表明鲍威尔海盆中部存在着约NW30°方向倾斜的埋藏扩张中心,两侧残存基底高地,在靠近陆架边缘存在着裂谷海盆。根据线性的对称磁异常分布模式及年代的限定,鲍威尔海盆的扩张历史可以被重建为40 Ma的闭合期,29.7 Ma的断裂后期,27 Ma的中脊扩张时期。     

冲绳海槽构造活动的差异性及其非同步发展

冲绳海槽的地质和地球物理特征,特别是其构造活动性表明,海槽轴部存在一个扩张应力场,是弧后扩张形成的边缘盆地。其基本特征和构造活动性从东北至西南差别明显,具有南北分段的特点。据此作者把海槽分为扩张作用非同步发展的三段;东北段处在扩张前以裂陷为主的地堑或半地堑阶段;中段处于初始扩张过程的裂谷阶段;西南段则处于相对高级扩张的弧后盆地阶段。这种非同步发展可能是由于菲律宾海板块向亚洲大陆俯冲过程中,其速度在时间和空间上的差异性所致。     

Active spreading and hydrothermalism in North Fiji Basin (SW Pacific). Results of Japanese French Cruise Kaiyo 87

The aim of the Japanese-French Kaiyo 87 cruise was the study of the spreading axis in the North Fiji Basin (SW Pacific). A Seabeam and geophysical survey allowed us to define the detailed structure of the active NS spreading axis between 16° and 22° S and its relationships with the left lateral motion of the North Fiji Fracture Zone. Between 21° S and 18°10′ S, the spreading axis trends NS. From 18°10 S to 16°40 S the orientation of the spreading axis changes from NS to 015°. North of 16°40′ S the spreading axis trends 160°. These two 015° and 160° branches converge with the left lateral North Fiji fracture zone around 16°40′ S to define an RRFZ triple junction. Water sampling, dredging and photo TV deep towing give new information concerning the hydrothermal activity along the spreading axis. The discovery of hydrothermal deposits associated with living communities confirms this activity.