南海中部古扩张脊的构造特征及南海海盆的两次扩张

国家海洋局第一海洋研究所和法兰西海洋开发研究院(IFREMER)于1985年利用“让·夏尔克”号考察船,在南海中部成功地进行了一次综合性的地质、地球物理调查.本文利用实测的地质、地球物理资料,较详细地研究了南海古扩张脊的地貌-构造特征,从而进一步推测南海中部古扩张脊系由两条走向和成生时代均不相同的脊叠置而成.根据磁条带及两条脊的交切关系可推测,南海自中渐新世以来,可能经历了两次扩张过程,时代较早的一次发生在南北方向,而北西-南东方向的扩张时代开始得可能较晚.     

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。     

南海西北海盆的构造特征及南海新古生代的海底扩张

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确解释。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－Ｔ８）,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     

南海东部古扩张脊的俯冲机制

南海东部古扩张脊处于欧亚板块和太平洋板块的汇聚地带,其东侧为马尼拉海沟、北吕宋海槽和西吕宋海槽, 由于受到多个构造单元的相互作用, 使其处于复杂的构造环境中。南海东部古扩张脊俯冲过程的研究对深入理解南海海盆构造演化、火山及地震活动等具有重要意义,同时也是今后南海构造研究的重要方向之一。在总结前人研究基础之上,探讨南海东部古扩张脊俯冲时间、俯冲深度及动力学过程。南海板块在16Ma之后,由于菲律宾板块NW向仰冲的作用,使南海东部古扩张脊被动地沿马尼拉海沟进行俯冲,形成了现今马尼拉海沟中段的构造格局。古扩张脊俯冲深度为200~300km,并且在约100km处发生板片撕裂,造成古扩张脊两侧俯冲角度的不同。     

北斐济海盆的构造特征与演化

北斐济海盆位于西南太平洋边缘,近半个世纪以来,针对该海盆地质和地球物理特征的调查研究取得了丰硕的成果。现今海盆内活动的构造带主要包括北斐济断裂带以及北部、中部、斐济西侧3组扩张中心,北斐济断裂带以左行走滑作用为主,扩张中心具有不稳定性。北斐济海盆形成于约10 Ma,早期主要受控于瓦努阿图岛弧的顺时针旋转,后期在以近NS和EW向的扩张作用控制下逐渐张开。扩张中心的迁移和多期构造运动的叠加是造成现今海盆内复杂构造和磁异常特征的主要原因。北斐济海盆扩张活动的深部动力学机制仍需进一步研究。     

南海西南次海盆洋中脊分段特征

通过对南海西南次海盆的古洋中脊地貌、重力、磁力异常的分析,确定是一个带有中央裂谷性质的古扩张中心,其转换断层两侧分别在地貌、重力、磁力上表现出不同的特征。根据这些特征,沿古洋中脊识别出4条转换断层,对所有转换断层的性质进行了分析,特别对第4条转换断层的性质做了详细探讨,认为该转换断层是西南次海盆中大陆裂谷与洋壳相互演化的一个转换带,这可能意味着该转换带两侧地壳结构属性会有所不同。     

南海海盆的形成演化探讨

根据“陆缘扩张”理论,利用古地磁数据,结合地质、地球物理资料,对南海海盆的成因机制和演化过程进行探讨。结果得出:南海的多期多轴扩张及其形成演化,是在欧亚板块、太平洋板块和印度板块的联合作用下,中、新生代南海周缘的微板块和岛弧的相互运动以及南海海盆构造应力场不断变化的情况下逐渐完成的。     

南海海盆和陆坡锰结核的特征及地球化学的初步研究

自1979年起,中国科学院南海海洋研究所沉积研究室在南海进行海洋沉积调查以来,多次在南海海盆及陆坡采到锰结核,虽曾作过报道,尚欠系统的分析研究.近几年来,我们对所采集的各种形态的锰结核,分别进行了较系统的显微镜下鉴定,配合扫描电镜观察、电子探针及能谱分析、矿物X射线衍射分析及生长速率的测定,进而对南海海盆及陆坡锰结核的特征、分布规律及形成机制进行分析研究,为进一步普查南海铁锰矿产资源提供资料。     

北大西洋Mohns洋中脊扩张地壳构造特征的研究

北大西洋Mohns洋中脊是很重要的扩张带。中国第五次北极科学考察的重点之一就是获取Mohns洋中脊的磁力数据。通过获得的磁力和以往的重力与地震资料,研究洋中脊的扩张、地壳构造特征及厚度。这些研究有助于更好地理解地球上重要的地质过程、海底扩张和壳幔相互作用。     

单向拉张与南海海盆的形成

本文概述了南海海盆形成机制的研究历史，介绍了单向拉张机制和南海海盆的形成演化，指出南海西北海盆，东部海盆和西南海盆是在统一拉张应力场下，经两次重要的单向拉张形成的。     

南海中部沉积物颗粒组分特征

为研究南海中部沉积物的粒度特征及其蕴含的古海洋信息,对南海中部中沙以南的陆坡和海盆区表层沉积物及分别位于陆坡和海盆的2根柱样进行了粒度、扫描电镜、CaCO3和生物硅含量的分析.结果显示,南海中部沉积物由三类颗粒组分构成,其中,第一类颗粒组分的峰值粒径在5～10μm之间,主要由陆源矿物碎屑组成;第二类组分的峰值粒径在40～70 μm之间,主要由有孔虫和硅藻组成;第三类颗粒组分的峰值粒径＞ 400 μm,由生物骨骼碎屑组成.这三类颗粒组分中第一类在研究区表层沉积物中均存在,第三类则随机分布,第二类颗粒组分多以有孔虫为主,其含量受水深控制.在南海中部碳酸钙临界补偿深度[Dc(CaC03)]以浅的陆坡区,因有孔虫含量较多,沉积物粒度曲线多为双峰形态,而在Dc(CaCO3)值以下的海盆区,因大部分有孔虫被溶解,沉积物中第二类颗粒组分为含量相对较低的硅藻,沉积物粒度曲线呈单峰或双峰形态.无论是陆坡区还是海盆区的柱样沉积,其平均粒径、第二类颗粒组分含量的变化均反映了有孔虫或硅藻含量的变化,因此,可以作为研究南海中部古生产力的替代性指标.     

南海西南海盆的岩石圈张裂模式探讨

南海西南海盆的西北边缘和东南边缘在地形地貌上不对称,在地质构造特征上东南边缘为上板块边缘,西北边缘为下板块边缘,它们为一对共轭边缘。新生代张性构造运动和海底扩张活动中,上地壳呈脆性,发生过脆性变形,产生了一系列倾斜正断裂及一系列断块,断块沿断层面转动,在地表出现一系列半地堑,在拉张应力的进一步作用下,上地壳沿断层面被拉开;下地壳呈塑性,发生塑性变形,最后以瓶颈方式被拉断。由此可见,在张性应力场作用下,岩石圈的变形方式是分层而异的：上地壳以简单剪切方式变形,下地壳以纯剪切方式变形。因此,整个岩石圈的变形方式是分层变形的     

西南印度洋中脊超慢速扩张的构造和岩浆活动特征

西南印度洋中脊是当前研究超慢速扩张中脊岩石圈增生模式和热液硫化物矿产资源的热点区域.本研究从西南印度洋中脊的扩张速率变化与全球地质历史事件的关系、岩浆活动强度及其不同尺度上的运移规律、热点-中脊交互作用的地质现象和地球物理特征等方面,系统总结了有关西南印度洋中脊的最新认识.针对以上内容,提出了进一步工作建议,如调查航次的区域与方法、岩浆-构造活动与岩石圈状态的相互关系以及热点-中脊交互作用的动力学机制.     

南海区域构造沉降特征

以南海区域作为一个整体拉张单元，运用McKenzie盆地模拟方法，分析南海区域的构造沉降史，南海区域的构造沉降以海盆为中心，南北陆缘差异沉降十分明显，北部陆缘在向海盆倾斜沉降的背景上出现波动性，而南部陆缘具有北陡南缓的不对称性，纵向上，南海区新生代沉降历史具有幕式和非均匀性，南海北部陆缘东西两侧岩石圈区域拉伸状态具有明显不同的特征。     

关于全新世和末次冰期鄂霍茨克海中部的古环境

与其它边缘海相比,鄂霍茨克海的古海洋学研究非常不足。在很大程度上这是由于沉积物含钙量低及其外部研究的封闭性。这个海盆非常高的生产率使我们可以设想,它过去和现在在整个太平洋海洋学和气候方面都具有重要意义。当前仅具有若干柱状剖面,保证了同位素地层学和古海...     

南海西南次海盆与超慢速扩张西南印度洋中脊地壳结构对比

近年来对西南印度洋中脊的研究显示,超慢速扩张(全扩张率:12~18mm·yr~(-1))的西南印度洋中脊包含岩浆增生型和非岩浆增生型两种截然不同的地壳结构。岩浆增生型中脊段表现为轴向的海底隆起,通常具有较低的地幔布格重力异常和较强的磁性,地壳厚度较大;非岩浆增生型中脊段通常水深较深,缺乏转换断层,发育拆离断层和高角度正断层,具有较高的地幔布格重力异常和微弱的磁性,大量蛇纹石化的地幔橄榄岩出露海底,火成岩地壳较薄甚至不存在。南海西南次海盆具有较慢速扩张率(全扩张率:50~35mm·yr~(-1)),其接近消亡洋中脊中央部分的地壳厚度也较薄,也有可能存在蛇纹石化地幔,具有超慢速扩张脊非岩浆增生段的特点。     

中太平洋海盆与东太平洋海盆多金属结核特征对比

结合分析多年我国在太平洋中部多金属结核调查的资料发现：中太平洋海盆（ＣＰ区）与东太平洋海盆（ＣＣ区）的多金属结核，无论是形状，矿物组成，品位，丰度以及成因等诸方面均有明显的区别，这些差异的主因是物质因素和环境因素所造成。     

南海西南次海盆两侧陆缘新生代构造沉降特征及演化过程

构造沉降史分析有助于认识盆地的形成演化过程,是盆地分析的重要基础。为对比分析南海西南次海盆两侧陆缘新生代构造演化特征,本文选取了横穿南海西南次海盆两侧陆缘的多道地震剖面测线,其中NH973-3测线横跨西南次海盆北侧陆缘中-西沙地块,NH973-1+SO27-04联合剖面跨越西南次海盆南侧陆缘南沙地块,在地震地层解释的基础上,采用回剥法和平衡剖面技术分析了西南次海盆两侧陆缘构造沉降特征及伸展过程。分析结果表明：（1）西南次海盆两侧陆缘的构造沉降曲线特征表现为裂陷初始期曲线斜率平缓,裂陷强烈期和末期曲线斜率较陡,断-拗转换期和拗陷期曲线斜率又回归相对平缓的反“S”形多段式特征;（2）两侧陆缘的构造沉降具有一定的延迟滞后性,造成此现象的原因可能与西南次海盆两侧陆缘岩石圈的分层差异伸展及南海西缘断裂的右旋走滑活动有关,且南海西缘断裂的右旋走滑活动造成两侧陆缘的构造沉降中心向南迁移;（3）两侧陆缘盆地主要形成于晚渐新世,北侧陆缘因受晚渐新世南海西缘断裂右旋走滑活动的改造影响而形成伸展-走滑相关的沉积盆地,南侧陆缘在早中新世因受到挤压碰撞的改造影响而形成伸展-挠曲复合型沉积盆地。这些研究成果可为南海西南次海盆两侧陆缘沉积盆地的油气和天然气水合物的勘探开发提供重要的科学背景支持。