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。     

南海西缘断裂带的地球物理特征及其构造地质意义

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。     

日本南海海槽俯冲带的地质特征及其构造意义

日本西南部的南海海槽是一个典型的俯冲系统,由菲律宾海板块向欧亚板块俯冲形成,其俯冲板片包含了九州-帕劳洋脊（KPR）、Kinan海山链、四国海盆和伊豆-小笠原岛弧（IBA）等多种地质单元。为了研究不同地质单元的板块俯冲效应,本文系统分析了南海海槽的地球物理和岩石地球化学特征。重力和热流特征显示南海海槽中部具有低的重力异常（-20–-40 mGal）和高的热流值（60–200 mW/m²）,而东西两侧的热流值（20–80 mW/m²）较低。地震模拟结果显示俯冲板块的地壳厚度为5–20 km。地球化学结果表明俯冲板块的下覆地幔成分从西到东逐渐亏损。无震洋脊（如KPR、Kian海山链和Zenisu洋脊）的俯冲是控制南海海槽俯冲效应的主要因素。首先,无震洋脊的俯冲可能使上覆板块发生变形,沿着增生楔前缘出现不规则的地形凹陷。其次,无震洋脊的俯冲是大型逆冲地震的止裂体,阻碍了南海海槽1944年Mw 8.1和1946年Mw 8.3地震破裂的传播。此外,KPR和热的、年轻的四国海盆的俯冲会导致俯冲板片熔融,在日本岛弧上出现埃达克质岩浆活动,并为斑岩铜金矿床提供成矿物质。地球物理和地球化学特征的差异表明尽管IBA已经和日本岛弧发生碰撞,但作为IBA的残留弧,KPR仍然处于俯冲阶段,与日本岛弧之间有明显的地形分界,呈现单向收敛的状态。     

南海新生代岩浆活动的地球化学特征及其构造意义

基于已发表的和可利用的岩石学及地球化学数据,评述了南海地区新生代(特别是新生代海底扩张停止(17或15.5 Ma)以来)岩浆活动的地球化学特征及其成因,并讨论了其深部地球动力学背景及其对南海形成演化的构造意义.南海新生代早期(60～43 Ma或32 Ma)的岩浆活动呈现双峰式特点,主要出现在南海北缘一系列古近纪盆地内....     

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.     

南海西南海盆南缘中生代花岗闪长岩的发现及其构造意义

利用在南海西南海盆南缘首次发现的花岗闪长岩样品,通过等离子质谱仪、岩相显微镜和电子探针等设备对其地球化学组成进行了分析;并对其组分中黑云母矿物进行了40Ar/39Ar年代学研究。40Ar/39Ar等时线年龄显示岩石的结晶年龄为(109.5±1.5)Ma,是早白垩世岩浆入侵的产物。地球化学测试表明:样品以富SiO2、K2O,高Al2O3、贫TiO2为特征。地球化学-构造判别图解显示,样品属于火山弧花岗岩,为造山类花岗岩。样品可能是海盆早期张裂阶段裂谷系组成的重要岩石类型,而裂谷拉张的过程可能与现代红海的演化相似,经历了裂谷沉陷过程,当裂谷宽度、深度达到一定规模时,洋壳随之而产生。该样品的发现,揭示其产出位置可能是南海西南海盆的南部边界,而且是洋盆扩张初期断裂系统的组成部分,为探讨南海的张裂、形成与演化历史提供了新的线索。     

南海南部海域新生代万安运动的构造意义及其油气资源效应

南海南部海域在中中新世末发生了一次区域构造运动,被命名为万安构造运动。这次构造运动在新生代沉积中的表现是断裂、块断、挤压背斜和向斜。部分地区发育逆冲构造等。根据南海区域构造分析产生这次构造运动的起因可能与菲律宾海板块和欧亚板块于13MaBP在民都洛岛处发生碰撞．以及澳大利亚板块和欧亚板块在苏拉威西岛处发生碰撞(10MaBP)有关。这两次碰撞事件均对南海南部海域产生挤压,尤其是第一次碰撞挤压(向西方向)很强烈,是这次构造事件的主导因素。万安构造运动在南海南部海域沉积盆地中产生了许多挤压构造;而该海域沉积盆地中生烃的关键时刻是6MaBP,构造形成时间在生烃关键时间之前。因此,该海域形成了极其丰富的油气资源。     

南海南部表层沉积物中生物硅的分布及其环境意义

对南海南部25个表层沉积样进行了生物硅的测定分析,试图揭示南海南部表层沉积生物硅的分布及其对现代海洋环境的指示意义,以便为古海洋学研究提供进一步的科学依据。研究发现,表层沉积物中生物硅含量与其所处水深呈显著正相关关系,相关系数达到0.782。陆架浅水区表层沉积物中生物硅含量非常低,不能反映表层水体中硅质生物生产力情况,这可能与沉积类型和陆源物质输入影响有关。深水区表层沉积物中生物硅的含量分布表明,其不仅能反映表层水体中硅质生物的古生产力水平,而且还能指示上升流的强弱,从而进一步证实了利用沉积物中生物硅含量来追踪上升流发育和变化的有效性与可信度。研究结果还显示,在研究区域中北部表层沉积生物硅中放射虫和海绵骨针较硅藻占有更大的比重,这可能是由于硅藻易被溶解并易被其他生物体摄食的缘故。在有上升流发育的海域,放射虫、硅藻和海绵骨针基本上表现出较高的丰度,这与高的生物硅含量相一致。     

南海东北部表层沉积中有孔虫的分布及其环境意义

为了探讨南海东北部表层沉积中有孔虫分布的规律，选取184个表层样进行分析，结果发现有孔虫的垂向分布与碳酸盐的溶解作用密切相关。在2300－2500m水深以下，浮游有孔虫丰度迅速减小，而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值BF／（BF＋PF）以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量则迅速增加，这三者随水深的变化在3400－3500m处有一明显的转变，被认为是南海东北部CCD面（碳酸盐补偿深度）所在的位置，且该研究区内碳酸盐补偿深度南部较北部深100m。浮游有孔虫水平分布除了受表层海水温度的的控制外，黑潮南海分支以及吕宋岛北端上升流区带来的富营养水体的存在也起很重要的作用。     

南海南部表层沉积物中生物硅的分布及其环境意义

对南海南部25个表层沉积样进行了生物硅的测定分析,试图揭示南海南部表层沉积生物硅的分布及其对现代海洋环境的指示意义,以便为古海洋学研究提供进一步的科学依据。研究发现,表层沉积物中生物硅含量与其所处水深呈显著正相关关系,相关系数达到0．782。陆架浅水区表层沉积物中生物硅含量非常低,不能反映表层水体中硅质生物生产力情况,这可能与沉积类型和陆源物质输入影响有关。深水区表层沉积物中生物硅的含量分布表明,其不仅能反映出表层水体中硅质生物的古生产力水平,而且还能指示上升流的强弱,从而进一步证实了利用沉积物中生物硅含量来追踪上升流发育和变化的有效性与可信度。研究结果还显示,在研究区域中北部表层沉积生物硅中放射虫和海绵骨针较硅藻占有更大的比重,这可能是由于硅藻易被溶解并易被其他生物体摄食的缘故。在有上升流发育的海域,放射虫、硅藻和海绵骨针基本上均表现出较高的丰度,这与高的生物硅含量相一致。     

南海中沙海域表层沉积物浮游有孔虫的分布特征及其指示意义

对南海中部中沙海域海底采集的93个表层沉积物样样品进行浮游有孔虫的鉴定分析,获得13属28种浮游有孔虫,依据其中20个主要浮游有孔虫属种的Q型因子分析结果及其抗溶性和生活的气候地带特征,共划分出3个浮游有孔虫组合（占解释总方差的92.3%）,包括抗溶性不同的2个热带组合和1个温带-亚热带组合。易溶性的热带组合以Trilobatus sacculifer-Globigerinoides ruber为代表,主要分布于碳酸盐岩台地斜坡区和海岭区。抗溶性热带组合主要以Globorotalia menardii-Pulleniatina obliquiloculata为主,主要分布在中沙海槽和南海深水海盆区。温带-亚热带组合以Globigerina rubescens为代表,主要分布在中沙碳酸盐岩台地北部斜坡区。研究发现,本区浮游有孔虫的分布主要受海水深度控制,而不同温盐性质水团的入侵影响也不容忽视,其中,Globigerina rubescens在中沙碳酸盐岩台地北部斜坡区的富集就是响应研究区以北低温高盐水团的佐证之一。同时,浮游有孔虫的相关分布特征（丰度、简单分异度、碎壳率和易溶种/抗溶种）进一步指示研究区的碳酸钙溶跃面约为2 750 m,碳酸钙补偿深度约为3 400～3 700 m。     

初至波层析成像的反演参数选取:以南海中央次海盆三维地震探测数据为例

FAST(first arrival seismic tomography)软件是获取复杂地区三维深部结构的最常用工具之一,而反演参数选取是快速有效地获得真实合理的地震结构的关键环节。以南海中央次海盆三维地震探测数据为基础,采用先固定其中一个参数、选取另外一个参数、再综合选取的控制变量法,详细地介绍了FAST反演参数组合的选取过程。选取结果表明,反演参数组合(阻尼因子λ=2,平滑度权重因子sz=1,反演次数I=4)为南海中央次海盆三维地震结构的最佳反演参数,由此获得的最佳初步速度模型表明中央次海盆具有典型慢速扩张的洋壳结构。此项反演参数选取工作不仅为珍贝-黄岩海山链精细三维地震结构的正式模拟奠定了基础,同时为FAST软件在其他地区的应用提供了丰富的经验与借鉴。     

南海南部陆坡区生态要素垂向分布和日变化特征及其与物理环境的关系

利用2004年5月"实验3"号船在南海南部陆架区观测站(109°40′E,06°05′N)连续48h观测得到的温度、溶解氧浓度、叶绿素浓度数据,分析了观测点的叶绿素和溶解氧的垂向分布、日变化特征及其同水温和盐度等物理环境要素的相关关系。结果表明,叶绿素和溶解氧垂向分布与温度有着显著的负相关关系,与盐度有着显著的正相关关系,溶解氧和叶绿素的日变化与温度和盐度的相关性则不显著,跃层深度和海流等对溶解氧的日变化有一定的影响作用。