中国东部海区磁异常特征及其地质解释

通过对中国东部海区最新磁力资料的分析和整理,结合前人的研究成果,利用先进的计算机手段,编制了中国东部海区及邻域磁力异常图。磁异常强度一般为±200nT,局部达到±500nT以上,呈NE、NNE向带状分布,局部异常走向不一,类型多变,磁异常特征刻画出东西分带南北分块的构造模式。根据磁力异常的幅值高低、形态展布和区域变化等特点,将磁力异常划分为华北-渤海异常区、山东半岛-北黄海异常区等9个异常区和34个异常亚区,并对引起磁异常地质问题进行了探讨和解释。     

台湾地区重力场特征及莫霍面反演

台湾地区空间重力异常幅值在-240~340mGal之间变化,布格重力异常幅值在-140~380mGal之间变化,重力异常及圈闭走向呈现北东、北北东向。将小波分析方法引入台湾地区的重力异常数据处理,经过分析比对,台湾地区布格重力异常小波分析三阶逼近结果代表莫霍面起伏形态,利用重力数据反演了深部界面莫霍面,研究区莫霍面深度为12~32km,莫霍面展布呈现北东走向,台湾岛区莫霍面深,在24~31km之间变化,由西北往东南为厚-薄-厚分布,台湾东部海区莫霍面深度浅,在12~17km之间变化,台湾岛属于陆壳结构,靠近菲律宾海的台湾岛外海地区,属于海洋性地壳结构。     

冲绳海槽及邻区重力异常特征及其地质意义

通过分析冲绳海槽及邻区自由空间重力异常和布格重力异常的分布特征,对其构造地质学意义进行了定性研究。冲绳海槽空间重力异常和布格重力异常较高,与其下地幔物质上涌引起的质量盈余有关;海底正向地形单元、基底隆起等具有较高的空间重力异常,而地壳浅部低密度岩浆房表现为较低的空间重力异常;布格重力异常及其上延结果反映了地壳厚度的变化,冲绳海槽地壳显著减薄,台湾地区地壳显著增厚;琉球岛弧及弧前布格重力异常受菲律宾海板片俯冲和岛弧地壳结构的共同影响,俯冲洋壳与琉球岛弧地壳的接触带位于琉球海沟以西,大致与120mGal布格重力异常等值线相对应。     

重磁资料揭示的冲绳海槽及邻区断裂和岩浆岩分布

冲绳海槽及邻区是强烈的构造活动区,断裂和岩浆岩分布广泛。以1∶100万重磁数据为基础,计算了空间重力异常、布格重力异常和ΔT磁异常的垂向和水平方向一阶和二阶导数,通过对比计算结果,对冲绳海槽及邻区断裂和岩浆岩分布特征进行了研究。结果表明,冲绳海槽发育平行和垂直于海槽走向的两组断裂带,其中垂直于海槽走向的NW、NWW向断裂带为走滑断裂,在东海构造演化过程中长期发育并逐渐向东前展,受不同时期构造应力场变化的影响,走向自西向东发生变化,整体呈现NE向凸出的弧形;岩浆岩呈带状分布,海槽东侧自北向南纵贯海槽的岩浆岩带与琉球火山前锋相对应;与钓鱼岛隆褶带相对应的宽阔岩浆岩带南端终止于27°N的NW向断裂带附近;海槽南段轴部岩浆岩带与海槽现今的扩张活动有关,而陆架边缘和陆坡上部的台北-钓鱼岛火山岩带的构造属性不同于北部的钓鱼岛隆褶带。     

重磁资料揭示的冲绳海槽及邻区断裂和岩浆岩分布北大核心CSCD

冲绳海槽及邻区是强烈的构造活动区,断裂和岩浆岩分布广泛。以1∶100万重磁数据为基础,计算了空间重力异常、布格重力异常和ΔT磁异常的垂向和水平方向一阶和二阶导数,通过对比计算结果,对冲绳海槽及邻区断裂和岩浆岩分布特征进行了研究。结果表明,冲绳海槽发育平行和垂直于海槽走向的两组断裂带,其中垂直于海槽走向的NW、NWW向断裂带为走滑断裂,在东海构造演化过程中长期发育并逐渐向东前展,受不同时期构造应力场变化的影响,走向自西向东发生变化,整体呈现NE向凸出的弧形;岩浆岩呈带状分布,海槽东侧自北向南纵贯海槽的岩浆岩带与琉球火山前锋相对应;与钓鱼岛隆褶带相对应的宽阔岩浆岩带南端终止于27°N的NW向断裂带附近;海槽南段轴部岩浆岩带与海槽现今的扩张活动有关,而陆架边缘和陆坡上部的台北-钓鱼岛火山岩带的构造属性不同于北部的钓鱼岛隆褶带。     

南海东北部的断裂分布及其构造格局研究

通过对南海东北部重磁异常的分析和处理,结合珠江口盆地、潮汕坳陷等地区的综合地质地球物理研究成果,根据研究区的重磁异常特征划分了4个异常区。应用地球物理数据处理方法,推断了该区的主要断裂35条,其主要走向为NW、NE、NEE向及S-N向4组。综合各方面研究成果在该区划分了7个构造单元。依据地震剖面、物性资料和重磁资料的分析,对南海东北部地区中生界的地层标定、构造与结构特征有了新的认识,研究了该地区前第三系基底和中生界的分布,并对南海东北部构造演化进行了探讨。     

重力异常的视密度反演推断扬子与华北块体在南黄海地区的地质界线

通过对南黄海及周边船载测量重力数据、现代卫星测高重力数据、陆地测量重力数据以及地球重力模型等多来源重力数据进行整理和融合,对南黄海地区布格重力异常特征进行了分析。利用基于切割法和插值迭代法的大深度位场向下延拓技术的视密度反演法对南黄海布格重力进行处理和解释,结合山东和朝鲜半岛的地质信息,推断了扬子块体和中朝块体在南黄海海域的界限。中朝和扬子块体在海上的分界位置为千里岩北缘断裂,向NE延伸到125°E后,折向NNW向并在36°N附近再次转为NE向进入朝鲜半岛并经过洪城南侧继续以NE向延伸。扬子的北缘为苏鲁造山带,穿过黄海与京畿造山带相接,苏鲁超高压变质带对应洪城杂岩。     

《中国海陆及邻区地质地球物理系列图(1∶500万)》荣获中国地球物理学会科学技术进步一等奖

<正>2015年10月12日,在北京举办的中国地球物理科学技术奖颁奖典礼上,《中国海陆及邻区地质地球物理系列图(1:500万)》荣获中国地球物理科学技术进步一等奖。据青岛海洋地质研究所副所长张训华研究员介绍,《中国海陆及邻区地质地球物理系列图(1∶500万)》编制项目于2008年启动,历时5年之久,编制完成了空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、地震层析成像图、莫霍面深度     

Aegir脊及邻区重磁异常及构造特征

为研究北极地区挪威海内Aegir脊及邻区断裂构造特征，为北极地区油气勘探提供方向，在斯克里普斯海洋研究所发布的研究区重力数据（网格数据）基础上填充最新船测数据，对已有重磁资料进行异常分离、滑动平均和重磁场边界识别。目前，研究区的特征断裂和构造单元划分尚不清楚。根据异常极值带、异常带走向、异常梯度带变化程度等，对研究区进行了断裂识别和构造单元划分。研究表明：重磁异常特征呈NNE-NW-NE向展布，重力异常呈现高低分带，反映出该区基底隆坳相间的格架。根据重磁异常与断裂对应关系，识别出4个构造走向和7条主要断裂，划分出Mohns脊、扬马延微陆块、东扬马延断裂带、西扬马延断裂带、Aegir脊、东扬马延深海盆地和挪威深海盆地等7个构造单元。     

渤海基底倒形结构形成机制

为了探讨渤海基底结构特征,中国科学院海洋研究所调查船“海燕号”用KЦГ—Ⅱ型海底石英重力仪和国产ZH641型金属弹簧海底重力仪在渤海进行了联合观测(范时清,江玉成),完成剖面四条,测点49个,控制面积1700平方公里,全区总测量精度为±1.06毫伽。为了得到单纯由地质不均匀体引起的海底重力变化状况,通过对观测数据的系统校正与运算,求出各测点的海底布格重力异常值,并作出各剖面的布格重力异常曲线。 海底构造的存在,会引起水下各地段密度分布的不均匀或相对的差异性,从而引起海底重力场相应的变化,在一般情况下,局部重力变化与地壳表层地质构造的差异有关,即同岩石成分及其成层条件不同有关,在较致密的岩层接近地表的地方,重力值就增大,反之,重力值就减小。海底重力测量结果表明,渤海中部存在着一个巨大的北北东向的重力低区和各断面布格异常曲线呈大凹陷的地段,反映这里乃是一个沉积盖层较     

南海海域布格重力异常图及莫霍面等深图

南海是西太平洋最大的边缘海之一,面积约350万平方公里,地质构造复杂,资源丰富,是世界上最有希望的油气远景区之一。 近年来国内外地质工作者先后在南海开展了多次地质和地球物理调查,我们利用重力测量资料编制了南海海域布格重力异常图和莫霍面等深图;它不仅可估算地壳厚度,推断某些地质构造,了解海区重力场对大地测量座标原点的垂线偏差的影响,还可提出如何进行详细的地质和地球物理调查的意见,对岩石圈的研究及油气预测具有重要意义。     

《中国海区1:50万区域地质编图(大连幅)》通过评审

地质矿产部石油地质海洋地质局聘请苏云山、陈汝泉、赵一阳、徐世浙、许东禹、许祥平、王舒畋等七位专家教授组成的专家评审委员会,于1993年7月27日—29日在青岛对地质矿产部海洋地质研究所提交的《中国海区1:50万区域地质编图大连幅(J-51-A)》的编稿原图及说明书进行评审,并通过了部级验收。 大连幅(J-51-A)的编制工作是贯彻国家科委2000年规划,要求编制全国海区1:50万的基础图件,加强基础研究和为今后海洋开发利用而编制的。课题组在一年半的时间里,按项目设计书和合同的要求按时提交了地形图、沉积物类型图、地貌图、布格重力异常图、空间重力异常图、磁力异常(ΔT)平面图、磁力异常(ΔT)平面剖面图、前第三系地质图、构造区划图、矿产资源分布图等10种图件及说明书,圆满地完成了项目任务。     

南极布兰斯菲尔德海峡区域重力场特征及异常分析

南极布兰斯菲尔德海峡及周边区域是南极大陆火山、地震等新构造活动最活跃的地区,与南设得兰海沟、南设得兰群岛一同构成南极大陆边缘现存唯一的"沟-弧-盆"构造体系。本文基于"雪龙"船第28、第30航次实测数据及两个航次的国际共享资料,利用均衡改正数据处理方法获得布兰斯菲尔德海峡的莫霍面深度及其分布规律,分析深部构造-断裂的区域分布及其重力异常特征等。布兰斯菲尔德海峡内的空间重力异常呈条带状分布,走向总体与地形相近,布格重力异常则由两侧向中间升高,大致在坡折处形成异常场值为100×10-5 m/s2的分界线,在中央次海盆和东部次海盆海山处形成两个异常高值圈闭,异常值最高为150×10-5 m/s2。莫霍面深度以弧后扩张中心为最低值,向南设得兰群岛和南极半岛两个方向递增,深度从12 km递增至陆坡位置的24 km。     

北黄海盆地北缘断裂带及其特征

根据最新调查获得的北黄海盆地海洋重力、海洋与航空磁力和多道地震资料,结合以往周边地区的资料,编制了北黄海空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图。在重磁基础图件的基础上,通过解析延拓、任意方向导数计算、离散小波变换等处理,结合地震和地质资料,对北黄海北缘断裂带进行了综合分析。确定了北黄海北缘断裂带的存在,并对该断裂带的延伸长度、切割深度和性质进行了分析,指出北黄海北缘断裂带是辽东隆起与北黄海盆地的界线,断裂带两侧具有明显不同的地球物理场特征;而且断裂带具有多期活动的特点,对北黄海盆地的形成演化具有重要的控制作用。     

南海中北部莫霍面及深部构造

本文用重力资料反演计算了测区莫霍面埋深,试分析了影响莫霍面埋深及其展布形态的深部因素,并以莫霍面等埋深图为依据,结合重磁水深图探讨了南海地壳结构及深部构造,发现与相邻边缘海和大洋相比,南海具有莫霍面埋深浅,布格重力异常值低的特点,究其原因可能与南海复杂的构造活动和低密度地幔的存在有关。     

南海沙巴—巴拉望边缘重力异常及深部构造控制

南海富烃区的东南部边缘被北西－南东走向的构造线分割成一系列区段，各区段具有鲜明的特征，重力形态往往发生突然变化。其中沙巴段的西南以廷贾（Tinjar)或西巴兰（West Baram)构成线为界，东北与苏禄海西南边缘的巴拉巴克构造线邻接。这部分最显著的特征是沿着距岸约150km的沙巴海槽伴生的自由空间重力异常极低。地震反射资料显示，前积沉积和重力驱动推覆体所产生的负荷使伸展的南海陆壳下陷到局部均衡面之下，产生了类似前陆盆地的海槽，海槽中的沉积速率低于沉降速率。负荷体本身则位于局部均衡面之上，部分受下伏地壳和岩石圈的刚性所支持。深部的晚第三纪沉积盆地就位于布格重力和自由空间重力高带的侧翼上。穿过沙巴海岸的重力值降低，因此，大致处于均衡补偿的克罗克（Crocker）山脉（包括Mt Kinabalu)很可能位于较弱的岩石圈之上。而和沙巴海沟相伴生的自由空间重力异常比根据其水体厚度所计算的异常要小，这预示着海槽轴线下面的地壳减薄，这不是一个正常的前陆盆地特征，因此推断地壳减薄是在盆地形成前就出现的。在沙巴海槽中最显著的是呈NE－SW走向的平行的重力异常和地貌特征，它们与海槽中早第三纪地质走向不一致，因此它们是受南海岩石圈和地壳中原有组构的控制。沙巴地区的第三纪构造重组就是以这种假设为基础的，即南海边缘在老第三纪的陆架裂开时所形成的裂谷盆地中的沉积物是这个地区富烃资源的主要来源。     

全球三大洋底高原重力异常与地壳厚度特征及对比研究*

翁通爪哇高原、凯尔盖朗高原与沙茨基海隆是全球三大洋底高原, 是大量岩浆喷发到地表的结果, 火山面积分别达1.90×10⁶、1.25×10⁶、0.53×10⁶km²。本文详细分析了该三大洋底高原的地形、剩余地幔布格重力异常(residual mantle Bouguer anomaly, RMBA)与重力反演的相对地壳厚度, 并结合地质与地球化学特征约束进行对比研究。结果显示, 翁通爪哇高原、凯尔盖朗高原与沙茨基海隆分别高出周围海底约4.3、5、4km, 相应的地幔布格重力异常最大变化值分别为250、330、200mGal, 以及相应的相对地壳厚度变化分别为11、13、9km, 表明形成三大洋底高原的岩浆量远远大于正常洋中脊的岩浆量。此外, 三大洋底高原皆形成于洋中脊附近。Nd、Pb、Hf同位素比值分析表明, 翁通爪哇高原的玄武岩组分为洋岛玄武岩; 凯尔盖朗高原大部分类似于洋岛玄武岩, 并含有洋中脊玄武岩组分; 沙茨基海隆的玄武岩组分主要为东太平洋海隆正常洋中脊玄武岩, 却又存在少量位于全球洋岛玄武岩范围内。这些特征揭示了三大洋底高原可能形成于“地幔柱-洋中脊相互作用”。对此本文提出了两种模式: 一为洋中脊被地幔柱拖拽至其上方; 二为洋中脊之下的软流圈受到地幔柱影响, 从而产生超常熔融与超厚地壳。     

中国海区及邻域地质—地球物理系列图通过评审

中国海区及邻域地质—地球物理系列图(以下简称“系列图”)评审会于1989年8月15—16日在北京举行.参加评审的著名专家有黄汲清、程裕祺、叶连俊、孙殿卿、王鸿祯、傅承义、张炳熹、马杏垣、郭文魁、臧胜远、李廷栋、肖序常和王福庆等.“系列图”(比例尺均为1:200万)是在地矿部石油地质海洋地质局的领导下,地矿部海洋地质研究所为该项目的主持单位,上海海洋地质调查局和广州海洋地质调查局参加主持下共同完成的.该项目从1986年开始工作,于1989年第一季度完成,包括地形图、地貌图、空间重力异常图、布格重力异常图、磁力剖面平面图、地质图、地球动力学图、大地构造图、新生代沉积盆地分布图9幅图件.编图范围为东经102°—140°,北纬0°—42°.     

南海北部磁静区重磁特征及成因

南海磁静区位于南海北部的洋陆结合带上,在磁异常图上位于陆架高值正磁异常带以南,海盆磁异常条带区以北。收集了南海北部的地质和地球物理相关资料,总结了南海北部磁静区的研究现状,对ΔT磁异常数据进行了低纬度化极处理,参考磁静区周围的自由空间重力异常分布,结合区域地质背景划分了南海磁静区的分布;采用小波多尺度分解方法讨论了南海北部磁静区及周围区域的重磁场特征,对主要界面的反演发现磁静区内存在磁性基底深度增加、居里等温面隆升、磁性层厚度减薄和莫霍面抬升的现象,认为南海磁静区形成的直接原因是区域内磁性层厚度的减薄,包括中生代末期地壳的拉张沉降使区域老地层断陷,磁性基底深度增加,磁异常减弱;拉张减薄促使深部地幔热物质向上运移,莫霍面抬升,磁性层发生热退磁,居里等温面抬升,磁性层厚度减薄,磁异常减弱;南海扩张期和张裂以后磁静区的热活动剧烈,深部高温物质底侵,形成高速层,进一步减弱了区域磁异常。     

近海山体对船测重力数据的影响

在处理近海重力数据时,近海山体对船测重力数据的影响是不能忽略的。笔者提出一种校正近海山体对船测重力数据影响的方法,使用点元法计算近海山体对船测重力数据的影响值,并给出其消除方法。以位于崂山邻近海域的工区为例,通过计算崂山的影响值可知,测点距山体距离与影响值成反比,最大可达0.12 mGal,当距离超过20 km,影响值忽略不计。通过上述方法,可以得到更加准确的海洋重力数据,从而进行更加有效的地质解释。