东海及邻域的两条剖面地球物理反演与综合解释

根据东海及邻域的布格重力异常资料,在东海海域选择了中国大陆东部—东海陆架—冲绳海槽—琉球岛弧—琉球海沟的两条剖面。利用广义逆方法对两条剖面进行重力和磁力反演,结合其它地震等地球物理及地质资料,对剖面的地壳结构进行了综合研究,给出了相应的地质解释．在此基础上,对东海陆架盆地、冲绳海槽盆地的成因与性质,以及应力作用情况进行了探讨,认为冲绳海槽地壳的纵向结构是一种“二元结构”;沟—弧—盆受的主应力方向为NW向;该区平面上地质地球物理现象的分块分带与纵向上的二元构成根本原因与菲律宾海板块和欧亚板块聚敛俯冲方向有关,还与两板块接触部位形状有关．     

东海重磁地震综合探测剖面研究

依据东海南部一条自东海陆架直至菲律宾海盆的重磁地震综合探测剖面,采用地壳结构重磁地震综合反演解释系统开展岩石圈结构的综合研究,制作了岩石圈结构地学断面图. 结果表明基隆凹陷为一中新生代沉积凹陷,沉积厚度达到14km;冲绳海槽盆地为弧后扩张地堑型盆地,地壳厚度仅为14.5km;菲律宾板块沿北西西方向向欧亚板块俯冲,莫霍面急剧下插,导致冲绳海槽的形成与发展;岩石圈厚度约为80km,但在370km处仅为53km,在450km至540km处岩石圈厚度大于100km.     

由反射和广角地震数据得到的冲绳海槽最南端的地质构造

在冲绳海槽进行的天然地震实验期间,用海底地震仪记录到了两条反射剖面的数据。这两条剖面上均用3台海底地震仪,长度都约为65km,位于冲绳海槽轴线的西南部。对这些反射地震数据的处理反映了沉积单元的最新改变。两条剖面的广角地震数据的正演模拟揭示出有1～2km厚的沉积层上覆在声学基底之上,其特征是地震波速在3.2km/s～3.5km/s之间。只有一个剖面可以模拟地壳厚度,并确定为10km左右,向着南部的琉球岛弧方向增厚。使用重力模拟对两条剖面都进行了附加的约束,特别是对剖面1的深部构造进行了约束。     

中国东部海区及其邻域岩石层结构与地球动力学特征研究

中国东部海区及其邻域受到来自欧亚、太平洋和菲律宾海板块运动的共同作用,其是认识中国边缘海形成演化的天然实验室.本文通过分析中国东部海区及其邻域的地球物理场特征,采用重力反演方法计算了该地区的莫霍面深度,根据地震层析成像的反演结果分析了研究区的地壳和岩石层速度结构,并从地热、断裂带、天然地震分布和应力场特征等方面对该区域的地球动力学特征做了进一步的分析.通过分析、反演计算可以得出:中国东部海区的陆架区的重、磁场特征与中国大陆重、磁场特征分布趋势与走向相同,是大陆地球物理场向海域的延伸.东海陆架盆地区和中国大陆东部的地壳结构和走向趋势相同,是大陆地壳向海域的延伸.东海东部及其边缘海域、海槽为过渡性质地壳,由于地壳性质的转变,说明冲绳海槽应为东海大陆架的自然终结.地震层析成像反演结果为研究岩石层地幔的结构组成以及形成演化的深部动力因素提供了依据,32+km深度处的速度图像基本上反映出莫霍界面正下方的速度分布特征及莫霍面的起伏形态,其与重力反演计算的结果相符合.70km深度上的速度图像反映出东部海区深部结构南北分块的特征,海区表现负速度扰动,推断已部分进入软流圈.110km深度处的速度图像表现为大范围的低速异常,只有扬子块体有正异常显示,进一步验证华南华北块体减薄.中国东部海区及其邻域地球动力学特征主要为:冲绳海槽高热流异常区显著,热流分布明显和沟弧盆体系的构造特征相吻合,呈现NE向条带状分布;断裂体系显示出"东西成带"的待征;冲绳海槽和琉球海沟区域具有地震活动的成带性,地震震中的分布密度远大于远离板块边界的大陆内部;其现代应力场从北到南由NE向逐渐转为NEE至SE向,总体呈向东发散的扇形分布.     

东海地区新构造运动研究

文中涉及的东海地区主要包括东海大陆架和冲绳海槽。该区的地质构造基本属于中国东部大陆向海域延伸的部分,新生代发育东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带和冲绳海槽盆地。由于东海位于大陆板块及其与菲律宾海板块接合的地带,中新世中期以来的新构造运动及其产生的地质构造具有独特性和复杂性。在充分解读前人有关资料和研究成果的基础上,从构造地貌、地质构造、岩浆活动和地震活动性等方面,对东海地区新构造运动的特征进行了较为系统而深入的分析研究,并在此基础上探讨了该区新构造运动的动力条件,取得了一些初步认识。东海地区新构造运动开始于中新世中期,构造应力作用由原先左旋剪切拉张转为左旋剪切挤压;区内新构造运动性质具有非一致性,东海陆架盆地表现整体微向SE倾斜下沉活动,冲绳海槽为主动机制的地壳拉张裂陷运动,钓鱼岛褶皱带具侧向挤压拱曲隆升活动;活动断裂以NNE和NE向为主,基本分布在东海陆架盆地以东地区,尤其是冲绳海槽;岩浆作用和地震活动也主要分布在东海陆架盆地东边,特别是冲绳海槽;东海地区的新构造运动,是菲律宾海板块往东海陆架之下俯冲导致弧后地幔隆起,引起冲绳海槽NWSE向扩张,及与青藏高原东边地块被侧向挤出推动华南地块往东南运动共同作用的结果。     

北京－怀来－丰镇剖面地壳上地幔构造与速度结构研究

近期完成的近东西向的北京——怀来——丰镇宽角反射/折射剖面斜穿北西向的张家口——渤海地震带，并在延怀盆地与一条深反射剖面重合，其目的是探测研究延怀盆地及外围地区的地壳上地幔构造、速度分布及其与地震活动的关系．结果表明:地壳呈层状结构，地壳厚度由顺义的35.0 km向西逐渐加厚至42.0 km；壳内界面近于水平或由东向西缓倾；在延怀盆地地壳呈高低速相间的特征．上地壳的下部存在明显的低速体，并有两条地壳深断裂带延伸至莫霍面，这与延怀地区地震活动密切相关．      

福州盆地及其周围地区地壳深部结构与构造的初步研究

1986-1988年,福建省地震局在福州盆地及其周围地区完成了五条地震测深剖面:宁德-永春剖面;洪懒-宁德剖面;莲峰-福州（尚干）剖面;南平-永泰-平潭非纵剖面;并在宁德-古田-嵩口首次试验扇形剖面观测系统,结果表明,扇形剖面对确定断裂是有效的. 根据对地震波走时的正、反演计算,用理论地震图和射线追踪方法进一步修改和完善,得到了福州盆地及其周围地区地壳深部为高、低速相间的速度分布特征.地壳介质速度为6.40km/s,在中地壳普遍发育一层速度为5.80-5.90 km/s、厚度约5.0 km的低速层.Moho面深度30-33 km,福州盆地为一Moho面隆起区,隆起幅度达3.0 km.北西向断裂发育,其中,闽江断裂在纵剖面和扇形剖面均有明显的反映,并切割到Moho面2.0-3.0 km. 反射波谱频方法计算得到福州盆地地壳Q值仅120-150,比邻近地区明显偏低,中地壳低速层Q值为40-80,是一典型的低速-高导-低Q（高衰减）结构层,此层上界面埋深14-15 km,与居里面埋深较一致.这些结果为福州地区的地热资源远景预测和开发提供了地壳深部结构和某些地球物理场背景.     

渤海湾及其邻区壳幔速度结构研究与综述

利用渤海湾及其邻区的10多条地震测深剖面段观测资料，对部分剖面进行二维射线追踪、走时拟合及合成地震图计算，获得了本区地壳上地幔速度结构．结果表明，地壳上地幔结构在纵向和横向上具有明显的不均匀性．在冀中坳陷东北部的永清附近、黄骅坳陷的渤海湾和济阳坳陷的垦利附近存在上地幔隆起，隆起处的地壳厚度分别约为31, 28和29 km．根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化，推测该区有3条地壳深断裂带，在地壳深断裂带一侧或两侧上地壳存在5.90～6.10 km/s的低速层(体)．      

南海北部珠江口—琼东南盆地地壳速度结构与几何分层

基于南海北部大陆边缘珠江口—琼东南盆地深水区实施的14条近垂直深反射地震探测叠加速度谱,利用Dix公式将叠加速度剖面转换为地壳层速度剖面,并利用时深转换方法构建了深度域地壳层速度模型,综合各地壳速度剖面分析了南海北部大陆边缘珠江口与琼东南盆地不同深度层次的P波速度变化趋势以及地壳几何分层特征.结果表明,琼东南盆地区可分为4～8 km沉积层（V_P为1.7～4.7 km/s）、4～10 km厚的上地壳层（V_P为5.2～6.3 km/s）、5 km〗左右的下地壳层（V_P为6.4～7.0 km/s）以及2～6 km厚的高速下地壳底层（V_P＞7.0 km/s）.V_P＞7.0 km/s下地壳高速层的存在被认为是岩石圈伸展、下地壳底部底辟构造或者是残存的原始华夏下地壳基性层的地震学指示;综合研究区地球物理探测成果构建了跨越华南大陆与南海北部陆坡区剖面莫霍和岩石圈底界图像,揭示出岩石圈上地幔在华南大陆与南海北部大陆边缘的减薄特征.     

北日德兰挪威-丹麦盆地折射剖面的地震模拟

挪威-丹麦盆地的沉积结构和其下伏的前寒武纪基底的地震速度可用日德兰(Jutland)北部(EUGENO—S计划,剖面3)的一个200km长的深折射地震剖面的二维射线追踪解释来模拟。提出的模型既与来自测井和上部沉积层浅层反射地震解释的十分详细的地质信息相吻合。也与来自剖面上三个炮点的观测走时相吻合。模型显示出剖面南部盆地厚约7km;在北部,近于芬诺斯堪的亚边界带减薄到1.5—2km;在中部,模型厚度约10km。上部沉积层(第四纪,第三纪和上白垩纪单元)的P波速度为1.9—3.0km/s,在最深的古生代地质单元,可达到5.5 km/s。前寒武纪基底的速度为5.9一6.5 km/s。而在llkm深处有一个清晰的基底反射层(速度比6.0/6.4km/s).     

东海陆坡及相邻槽底天然气水合物的稳定域分析

利用实测的海底温度和海底热流资料对东海陆坡和冲绳海槽中轴以西的槽底地区的海底温度场和热流场进行了分析. 利用地震声纳浮标和OBS（Ocean Bottom Seismometer）资料将本研究区的地层划分为6层，自上而下地层的速度分别为1.8(1.8～2.2) km/s、2.2（2.0～2.5）km/s、2.8（2.7～3.2）km/s、3.4～3.6km/s、4.2（4.1～4.7）km/s、5.1km/s. 上部的1.8～2.2 km/s的速度层相当于第四纪的地层，2.8 km/s的速度层相当于上新世上部的地层，3.4～4.2 km/s的速度层相当于上新世下部的地层. 天然气水合物稳定域覆盖的面积从水深约500m的陆坡下缘到冲绳海槽的中轴部分约70000km2，相当于整个东海海域面积的十分之一. 稳定带的厚度从400m（研究区中部）到1100m（研究区北部和南部）不等. 适合水合物稳定赋存的地层主要是第四纪（1.8km/s、2.2km/s）和上新世的地层（2.8km/s）. 根据热流、构造活动性和稳定带的厚度分析，研究区北部和南部更适合天然气水合物的稳定赋存.     

应用重力资源估算东海冲绳海槽地壳厚度

利用东海地区的重力资源，并参考在该地区进行的地震测深结果，应用线性公式估算了研究区的地壳厚度，分析了研究区地壳结构特征，根据与中国东部地球物理场、地壳结构的对比，指出东海大陆架地区应是中国大陆的自然延伸，对冲绳海槽的地壳性质进行了探讨，指出冲绳海槽应该为东海大陆架的自然终结。     

Heat flow in the southwestern Okinawa Trough

Lying to the southeast of the East China Sea continental shelf, the Okinawa Trough is believed to have been formed by crustal spreading behind the Ryukyu island arc. It has the highest mean heat flow among the Pacific marginal basins. The mean of 18 reliable measurements is3.34±2.75HFU. The next highest mean heat flow for a marginal basin is2.53±1.60HFU for the Fiji Plateau. The high mean value for the Okinawa Trough may be partially attributable to a sampling bias because most measurements were made in or near the well-sedimented central “rift” or graben. The reported values range from 0.36 to 10.49 HFU, with low values probably resulting from hydrothermal circulation in an area of large relief. The high heat flow suggests that the age of the Okinawa Trough may be as young as 2 Ma. Such an estimate is in gross agreement with the inferred Plio-Pleistocene age for the drifting in the Okinawa Trough. The opening of the Okinawa Trough may continue onto Taiwan but the relation between the opening of the trough and the occurrence of a nearby, onshore geothermal resource area remains unsolved.     

东海及琉球沟弧盆系的海底热流测量与热流分布

利用钻井资料获得了东海陆架地区15个热流值，分析了海底热流测量的误差来源及数据精度，对东海及琉球沟弧盆系的热流值进行了分类整理，将海底热流分为可信热流值、较可信热流值和参考热流值，本文使用了前两类热流数据，共得305个，对研究区的热流站位进行了分析，发现热流测站分布很不均匀，冲绳海槽几个高热流异常区的热流测站总数占全部东海热流测站的一半多，仍有相当一些构造单元热流站住很少或者几乎没有热流值，总体上，研究区的热流分布明显地和沟弧盆系的构造特征相吻合，呈现北东向条带状分布，东海陆架为正常热流值区，冲绳海槽为高热流异常区，琉球群岛为正常热流值区，琉球海沟和菲律宾海都为低热流异常值区，根据热流推测冲绳海槽下存在深部热物质上拱，琉球海沟垭口之下存在海洋板块的俯冲，本研究区自东向西初步表现出长波长热流振荡现象，但由于测量数据稀少，目前还不能对此作更进一步的研究。     

中国东部海域断裂构造格架与地震活动研究

渤海、黄海和东海等中国东部海域在地质构造上是大陆向海的自然延伸,海域内的构造方向与大陆一致,均为NNE-NE向,但属于不同的二级大地构造单元,渤海和北黄海属于华北地块,南黄海属于扬子地块,东海属于华南地块.由于各地块与现今活动板块边界位置不同,构造与地震活动性差异较大,渤海和北黄海地区地震活动主要受印度板块与欧亚板块碰...     

东海冲绳海槽地质地球物理调查回顾与研究现状

系统介绍了国内外对东海海域的地质地球物理调查历程与研究状况，并对国内外学者的有关东海冲绳海槽地壳性质的主要观点及结论进行了分析对比和归纳，希望能对今后东海及邻近地区的地质地球物理研究工作起到借鉴作用。     

冲绳海槽地区地壳结构与岩石层性质研究

用冲绳海槽地区地质、地球物理、地球化学数据与资料，对横跨大陆边缘—大洋板块的中国东部—冲绳海槽—琉球岛弧地区进行综合研究. 根据地震体波、面波成像结果，空间与布格重力异常及磁力异常的综合解释等结果，利用调和系数法对该研究区的地壳厚度进行了计算，并对地壳属性进行分析. 同时，选择中国东部东北地区的宽甸、华北地区的汉诺坝、华南的闵溪和台湾海峡的澎湖列岛与冲绳海槽和日本岛弧的新生代玄武岩开展元素—同位素对比研究. 结果认为冲绳海槽岩石层明显减薄，上地幔低速层已达到莫霍面，在地幔中已形成交代软流层. 元素—同位素研究表明：它不同于中国东部，与琉球岛弧地区的特点也不相同. 综合分析认为：冲绳海槽地壳属于过渡型地壳，与大洋地壳的许多特点颇为相似.     

对黄海-东海研究区深部结构的一些新认识

综合地震层析成像与重磁数据的处理结果,选择26°N～36°N,120°E～130°E的范围作为研究区,讨论了黄、东海研究区的深部结构特点及其与周边各地质单元的相互关系,完成了研究区两条剖面的密度结构反演,认为东海陆架地区地壳厚度变化与大陆地区相比并不明显,显著减薄开始于冲绳海槽地区,中地壳消失;琉球岛弧处地壳厚度明显再度增加,特别是上地壳的厚度增加最大,推断其原因应与俯冲作用及俯冲带附近板块与地幔的运动速率之差有关.地球物理场“东西分带”是黄海—东海地区壳内结构从西向东变化的反映,但随着深度的增加,研究区的岩石层结构出现以近EW向为优势的构造格局.因此推断深部近EW向的异常是三叠纪时期南北板块碰撞、挤压所致,浅部的NE向条带异常是后期构造运动在岩石层较浅部位构造效应的反映.黄海—东海地区岩石层结构存在浅部与深部优势构造方向不协调的现象.层析成像结果证实了南黄海东缘断层的存在,还勾绘出绍兴—十万大山碰撞带为以40°左右的倾角向NW方向倾斜的高速带,另一条倾向基本相同的高速带则是南、北扬子块体结合带在深部的反映.     

南海北部陆缘东部的地壳结构

本文利用中、美联合调查南海海洋地质项目所采集的双船地震扩展排列剖面资料,研究了南海北部陆缘的地壳结构．其特征为：从陆架到深海平原,地壳呈阶梯状减薄,地壳厚度分别为２６-２８ｋｍ,２３-２４ｋｍ,１３-１５ｋｍ,以及南海洋盆中５-７ｋｍ厚的洋壳,反映了地壳在新生代早期是幕式拉张的．地壳底部存在高速地壳层,地震波速度为７．１-７．４ｋｍ／ｓ．它是在地壳被拉张后,上地幔熔融物质上涌到地壳底部冷却而形成的．