鄂霍茨克海地质,地球物理研究进展

本文对西太平洋北部的边缘海鄂霍茨克海的地质、地球物理工作，如海底地貌与沉积情况，海底挖掘的探查工作与成果，热流测量与岩浆活动研究，地磁场与重力场分布特征与深部物质运动的分析以及油气资源勘探等方面作了调研与论述，并提出了几点看法和认识。     

大兴安岭西北部中新生代盆地群基底电性分带特征研究

位于大兴安岭西北部的中新生代盆地群(海拉尔、根河、漠河),其构造受到大兴安岭断裂、德尔布干断裂的控制,西北方向的蒙古-鄂霍茨克缝合带、南部西拉木伦河-延吉缝合带甚至更远的西太平洋板块运动、印度板块运动以及黑龙江中西部微板块间拼合等区域构造应力场叠加作用在该盆地群基底产生了复杂的深部构造特征.本文利用沿盆地群实施的4条(...     

中国边缘海岩石层结构研究

本文以中国边缘海——东海与南海为研究对象，在体波与面波数据层析成像结果基础上，结合重磁及莫霍深度反演结果，对中国边缘海的地壳分布特点、岩石层结构进行了研究．同时对东海从陆区一直到琉球岛弧的地壳变化进行了总结与讨论，并提交了层析成像与位场反演的结果．认为中国东海地区的重力场具有“东西分带”的特点源于深部结构，而冲绳海槽盆地的形成应与大洋板块的俯冲后撤作用有密切关系．同时认为，菲律宾岛弧具有较特殊的结构，莫霍面下凹，上地幔顶部有较低速度的片状体存在，根据判断，南海与太平洋板块沿菲律宾岛弧在这里呈现出对冲的特点。     

大兴安岭西侧盆地群推覆构造的地震学证据

推覆构造是一种和油气有关的重要构造形式,主要产出于造山带前陆,是挤压或压缩作用的结果,对油气的生成、储集、运移、圈闭和保存条件都有着重要的影响.研究区从漠河盆地、海拉尔盆地到二连盆地内的中生代推覆构造,组构了大兴安岭西盆地群推覆构造.本文通过对三个盆地五种推覆构造的地震学研究,将其推覆方向归结为两类:第一类由北西向南东推覆,在三个盆地中表现明显;第二类由南东向北西推覆,在海拉尔盆地和二连盆地内有显示.认为第一类推覆作用来源于蒙古—鄂霍茨克洋自西向东的闭合;第二类推覆作用来源于太平洋板块俯冲的远程应力作用.     

板块构造研究的新进展

1977—1980年在板块构造研究中较重要的新进展有以下几方面:一、板块边界进一步确定和次级板块的划分据新的地震资料及卫星影象所提供的现代构造活动等资料,勾绘出北美板块与欧亚板块边界自冰岛,经北冰洋盆地及拉普帖夫海,于勒拿河三角洲登陆,穿过亚洲大陆东北角至鄂霍次克海。以后分为两支,北支经堪察加与阿留申-阿拉斯加边界相连。南支沿鄂霍次克海西海岸南下,经萨哈林与千岛-日本海沟边界     

日本海的形成与演化模式综述

日本海的形成与演化一直是研究边缘海问题的热点之一.日本海位于亚欧大陆东北缘,太平洋西岸,同时受到太平洋板块、欧亚板块、菲律宾海板块和鄂霍次克四个板块的相互作用,构造环境复杂.海域内的地形以弧后盆地为主,相间分布着海隆、沙洲、海底高原和裂谷等,是西北太平洋上独特的地质和地貌构造单元.因此,研究日本海有利于我们更好的理解西北太平洋弧后盆地的形成机理和海沟的俯冲机制.本文首先通过整理前人的研究成果和收集到的地质及地球物理学数据,对日本海的构造环境和地貌特征进行详细地描述.然后,分析现有研究成果在有关日本海的研究中仍存在的争议性问题并加以描述,包括日本海的形成时间、日本海的形成模式和日本岛弧演化等问题.接着,通过回顾前人提出的日本海的演化模式,我们发现日本海的形成与周围板块的俯冲作用密切相关,根据周围板块与欧亚大陆之间可能的相对运动,我们把日本海的演化模式分为四类:(1)仅受到太平洋板块的俯冲作用;(2)仅受到菲律宾海板块的俯冲作用;(3)同时受到太平洋板块和菲律宾海板块的俯冲作用;(4)形成初期仅受到太平洋板块的作用,随后受到太平洋板块和菲律宾海板块的协同作用.最后对日本海未来研究的发展方向进行展望.     

1998年中国特大洪涝时期的环流特征

研究了 1 998年我国特大洪涝的环流特征 ,长江流域洪涝年全国有两种降水分布型 :即长江流域大水全国降水偏多型及长江流域大水其南北降水偏少型 .进而 ,研究了这两类分布型的环流特征 ,并指出北半球 50 0hPa位势高度场有着显著的差异 .鄂霍茨克海高压的建立是长江流域多雨的重要条件 ,南海高压的强弱在全国降水分布型中起着重要的作用     

大兴安岭西盆地群域构造与地球物理场综述

中国东北地区大兴安岭西侧盆地群包括漠河盆地、根河盆地、拉布达林盆地、海拉尔盆地和二连盆地等,蕴藏着丰富的中、新生代油气资源.为研究该盆地群域古生代、中新生代构造演化,综合建立盆地群域地球动力学模型,补充东北亚构造演化理论,本文综述该盆地群域受控的区域构造与深部构造背景、盆地群构造特征与性质、主要控盆断裂特征、盆地群油气条件比较以及盆地群域已完成并取得重要结果的地球物理工作.归纳已有主要认识和研究结果:(1)对大兴安岭西侧的盆地群起构造控制作用的构造带包括蒙古—鄂霍茨克洋缝合带、西拉木伦河缝合带、黑河—贺根山缝合带、塔原—喜桂图缝合带、西太平洋板块俯冲带,以及额尔古纳—呼伦断裂和得尔布干断裂.(2)二连盆地、海拉尔盆地和漠河盆地的盆地构造轴向与蒙古—鄂霍茨克洋缝合带走向相关;而且三个盆地内的一级构造单元走向(隆起、坳陷和推覆带)也具有这类特点.(3)几个地学断面的综合地球物理研究表明,大兴安岭西侧盆地群岩石圈地幔厚度自北向南变厚,南部盆地基底与华北地台基底表现类似;盆地群基底电性结构因受到软流圈热物质作用可能在继续演化.(4)在盆地沉积地层方面,漠河盆地的下部是侏罗系陆相煤系地层,上部是白垩系火山岩地层;海拉尔盆地由下侏罗统的铜钵庙组、南屯组,上侏罗统的大磨拐河组和下白垩统的伊敏组共同组成扎赉诺尔群,厚约3000m;二连盆地中生代地层中,中下侏罗统主要为含煤建造,上侏罗统为火山岩建造,下白垩统主要为含油建造和含煤建造,上白垩统为砂砾岩建造.(5)盆地群整体勘探程度较低.基于上述研究结果,需要进一步研究的科学问题包括:由本研究区的地球物理、构造地质、石油地质等多学科的综合研究,解决研究区受控的区域构造应力场所包括的因素及其作用,以及在岩石圈尺度上三维空间的地球物理场表征;深部构造对盆地群域构造的作用;从晚古生代到中新生代研究区构造演化特点及其依据;从北至南约1650km长的盆地群域构造差异与依据;盆地群(域)油气条件与毗邻的松辽盆地在构造成因上的差异.     

漠河前陆盆地砂岩岩石地球化学的构造背景和物源区分析

砂岩岩石地球化学对沉积盆地形成时期构造背景的稳定与否有着较高的敏感性, 已成为地质构造复杂地区研究的有效手段. 分析表明, 中生代漠河盆地砂岩在化学成分特征上显示出活动大陆边缘盆地的特点; 同时又充分地揭示出, 碎屑物质主要来自北侧的造山带并接受了盆地南侧的大陆区碎屑来源, 具有前陆盆地的二元物源特征. 根据岩石地球化学分析并结合构造等方面的研究结果, 认为中国黑龙江省漠河盆地的堆积物应属于磨拉石沉积, 所反映出的盆地构造类型应为前陆盆地, 而不是以往认为的裂谷盆地. 这一研究结果为漠河前陆盆地与相邻蒙古-鄂霍茨克造山带在中生代的构造成因关系提供了重要的岩石地球化学依据.     

韦德尔海(Weddell Sea)西北部Jane盆地的热流

Jane盆地是一个边缘海盆地,紧邻韦德尔海西北部的South Orkney海底高原东部。在盆地所得的35个热流测量值分布于67.5±4.3和92.1±3.0mW/m~2之间。除去由侧倾更正值或盆地边缘的测得值,余下的28个热流值在75.0±8.0和84.6±9.1mW/m~2之间。对在海洋钻井计划中697号钻孔于Jane盆地钻到322m深度采出的岩心进行磁性地层学研究,可回算到4.5Ma前的沉积速率。从Rss Shackleton单道地震反射数据对Jane盆地的总沉积厚度作了估计,我们推算热流测值仅仅是沉积作用时的实际热流的86—89%。沉积层的热生成量为总热流提供了1.5—1.9mW/m~2。通过年代-热流对比校正热流值给出了Jane盆地的年龄为25到32Ma之间,这与由基底深度确定的年龄相似。Seot达海位于Jane盆地和South Orkney海底高原的北部,始于异常10(30 Ma)或更年轻些。我们推算的Jane盆地的年龄表明或许它的产生先于Scotia海早期的海底扩张。重要的板块运动的证据显示出南极大陆约于65 Ma前开始顺时针旋转而离开南美板块。这种运动也许引发TJane海岸东南部的沉降和作为弧后盆地的Jane盆地的张开。Jane海岸的沉降止于异常6A时(22 Ma),根据紧靠Jane海岸东部的南极板块上的证据,我们推断,Jane盆地先于scotia海张开,而产生Jane盆地的扩张中心已转移到了scotia海,又在那里产生了海底扩张。     

Hydrological processes in the Amur Liman

Data collected in 2005–2009 are analyzed to study the main features of hydrological processes in the main part of the Amur estuary—the Amur Liman. Data on the morphological structure of the liman and the surge and tidal phenomena are analyzed. The variability of salinity field in different phases of river hydrological cycle is studied. Wind currents are shown to have an appreciable effect on the water exchange and river runoff distribution between the seas of Japan and Okhotsk in the ice-free season. In summer, the Amur runoff enters the Sea of Okhotsk. The main features of the structure of liman water in summer are identified. The northern part of the estuary is freshened by river runoff and partially mixed; it has a two-layer structure. A salt wedge forms at the northern exit from the liman into the Sea of Okhotsk, and strong water stratification is observed there.     

华南及其相邻边缘海域一些重要断裂的地球物理证据

通过对华南及其相邻的边缘海域的布格重力异常和磁力数据的处理和分析，利用水平方向导数、小波变换及典型剖面反演的共同结果，在研究区中分辨出方向各异的主要断裂共39条，根据重磁异常特征并结合层析成像结果分析了研究区内断裂的分布与延伸，特别对红河断裂带等重要断裂进行了重点讨论，并探讨了它们的延伸及与周边各地质单元之间的关系。     

我国近海地震活动特征及其与地球物理场的关系

对我国近海海域有历史记载以来的地震的震级、震中参数进行了整理分析,并分析了各海域地震活动的时、空分布规律,根据历史地震资料,确定海域受历史地震影响的最大影响烈度,然后初步分析了地震活动与现代构造应力场、地球物理场的关系.研究发现:(1)近海海域历史地震资料的精度较低,中强地震存在明显的遗漏.(2)渤海、台湾海峡、南海北部地震活动性较强,黄海次之,东海最弱.(3)近海海域的震害主要来自海域地震和近岸陆地强震的影响,影响强弱依次为:渤海、黄海、东南沿海、东海.(4)现代构造应力场以水平向构造应力场作用下的走滑运动为主,最大主应力方向受印度板决和太平洋板块、菲律宾海板块的俯冲挤压方向影响.(5)海域地球物理场,特别是布格重力异常、地壳厚度分布与强震构造带的空间分布关系的相关性较好.本文的研究结果可为我国海域及滨海重要工程的抗震设防、海域地震危险性区划提供一定的基础.     

中国海地球物理场与油气资源

中国海是祖国的神圣国土,它面积近300万平方千米,包括渤海、黄海、东海和南海四大海域.中国海关系到国家的主权和权益.而在维护主权和权益的斗争中,核心问题是海底矿产资源,特别是油气资源.地球物理方法是认识海底矿产资源的主要技术手段.本文概述了过去50年中国海地球物理场的数据采集与编图工作,经过地质、地球物理综合研究所取得的基本认识、油气勘探在四大海域中所取得的成就,及其前景展望.     

Geodynamic evolution of the lithosphere of the Sea of Okhotsk region from geophysical data

The tectonic structure and anomalous distributions of geophysical fields of the Sea of Okhotsk region are considered; the lack of reliable data on the age of the lithosphere beneath basins of various origins in the Sea of Okhotsk is noted. Model calculations based on geological and geophysical data yielded an age of 65 Ma (the Cretaceous-Paleocene boundary) for the Central Okhotsk rise underlain by the continental lithosphere. This estimate agrees with the age (the end of the Cretaceous) derived from seismostratigraphic data. A comparative analysis of theoretical and measured heat fluxes in the Akademii Nauk Rise, underlain by a thinned continental crust, is performed. The analysis points to a higher (by 20%) value of the measured thermal background of the rise, which is consistent with a high negative gradient of gravity anomalies in this area. Calculations yielded an age of 36 Ma (the Early Oligocene) and a lithosphere thickness of 50 km for the South Okhotsk depression, whose seafloor was formed by processes of backarc spreading. The estimated age of the depression is supported by kinematic data on the region; the calculated thickness of the lithosphere coincides with the value estimated from data of magnetotelluric sounding here. This indicates that the formation time (36 Ma) of the South Okhotsk depression was estimated correctly. Numerical modeling performed for the determination of the basement age of rifting basins in the Sea of Okhotsk gave the following estimates: 18 Ma (the Early Miocene) for the Deryugin basin, 12 Ma (the Middle Miocene) for the TINRO basin, and 23 Ma (the Late Oligocene) for the West Kamchatka trough. These estimates agree with the formation time (Oligocene-Quaternary) of the sedimentary cover in rifting basins of the Sea of Okhotsk derived from geological and geophysical data. Model temperature estimates are obtained for lithologic and stratigraphic boundaries of the sedimentary cover in the Deryugin and TINRO basins and the West Kamchatka trough; the temperature analysis indicates that the latter two structures are promising for oil and hydrocarbon gas generation; the West Kamchatka trough possesses better reservoir properties compared to the TINRO and Deryugin basins. The latter is promising for the generation of hydrocarbon gas. Paleogeodynamic reconstructions of the Sea of Okhotsk region evolution are obtained for times of 90, 66, and 36 Ma on the basis of kinematic, geomagnetic, structural, tectonic, geothermal, and other geological and geophysical data.     

关于黄海深部构造的地球物理认识

利用黄海海区重磁观测数据,以最新的地震层析成像和浅层反射地震探测结果作为约束,并利用小波分解、纹理特征图像处理等手段,对研究区进行了地球物理场特征分析、岩石物性总结、断裂信息提取和磁性基底埋深反演计算,同时对南黄海海域三条剖面进行了广义逆重磁数据拟合反演和地震P波速度成像.根据地球物理数据的各种处理结果,提出在南黄海西部存在一条串珠状地球物理线性构造带,并将这条NNW向断续延伸的构造带称之为南黄海西缘断裂带.该断裂带延伸长,断裂两侧前新生代地层差异较大,有可能是造成陆区和南黄海南部盆地区前新生代油气远景差异的原因之一.文中得到南黄海磁性基底埋藏分布具有“中间浅四周深”的分布特征,与地震层析成像结果相吻合.磁性基底的局部起伏和局部构造的边界断层共同控制了前新生代残留盆地的格架和残余厚度分布,反映出“区域控制局部,深层约束浅层”的规律.     

由多卫星测高大地水准面推断西太平洋边缘海构造动力格局

由于卫星观测技术的发展，现在已能利用测高大地水准面简捷可靠地研究海底构造与动力问题. 根据Geosat T2/ERM、Topex/Poseidon 和ERS 1/2测高数据给定的0°N ～45°N、100°E～150°E范围内4′×4′大地水准面，采用全球地形/均衡的重力位效应改正，计算布格、格莱尼和均衡大地水准面. 由格莱尼大地水准面反演Moho面埋深，再从均衡大地水准面起伏推算小尺度地幔流应力场. 结果表明，菲律宾海和南海显示了与磁条带、扩张脊对应或斜交的高频成分大地水准面起伏条带. 各边缘海盆的Moho面埋深有往南变浅的趋势，与菲律宾海各海盆的Moho面埋深大致相当，说明琉球—台湾—菲律宾岛弧两侧的构造动力强度基本相近. 从各种构造特征和大、中、小尺度的地幔流应力场的驱动机制，可以证明岛弧内侧的边缘海具有不同于大洋、大陆的独特构造动力格局和特征.     

南黄海南部与东海北部之间的深部构造

针对南黄海南部与东海之间的深部构造，根据前一段地球物理研究的结果，与有关文献进行对比探讨，发现其差异．在重力和三维地震层析成像结果基础上，探讨分析了该海域的深部构造，给出分布在南黄海南部与东海北部之间的苏浙-济州岛构造带的分布位置、形态特征，并讨论了该构造带的性质、与周边构造体系和构造演化的关系．并指出这一构造由于朝鲜半岛西缘断裂带的存在而并未延伸进入朝鲜半岛．     

中国海——西太平洋典型剖面(南幅)揭示的微陆块-窄洋盆构造格局

基于编制最新地学成果图件的需要,我们整合了最新地质、地球物理资料成果,运用最新的技术方法,开展了中国海—西太平洋地区典型剖面的编制工作.典型剖面(南幅)主要集成了南海地区近年来获得的广角地震探测资料,运用重-磁-震联合反演方法,结合拖网、钻井、地热、地质剖面等,以块体构造学说为编图思想编制而成.典型剖面(南幅)从华南以NNW-SSE向直抵苏拉威西海,穿过了多个构造单元,包括3个陆缘-离散地块区(华南块体—南海北部陆缘、中沙地块、礼乐—北巴拉望地块)、4个海盆区(西北次海盆、中央海盆、苏禄海盆、苏拉威西海盆)、2个俯冲-岛弧区(卡加延脊、苏禄脊),这些构造单元一起构成了西太平洋边缘独特的“微陆块-窄洋盆”构造格局.自古特提斯向欧亚大陆之下俯冲以来,该区域经历了复杂的构造演化过程.在形成这种构造格局的过程中,地壳处在不断消亡和生成的动态循环之中,同时构造应力也处在动态变化之中.通过对区域地球动力学的综合分析,认为这种微陆块-窄洋盆构造格局的形成,很大程度上是由于其位于三大板块交接的独特区域,以及受区域内复杂而丰富的俯冲作用的影响和制约.通过典型剖面编制工作,推动了中国海—西太平洋区域内大地构造和地球物理特征研究,为“跳出南海看南海”提供了良好的研究范例,同时启发我们未来加强对邻区研究空白区域的探索.     

我国海洋地学编图现状、计划与主要进展

我国海洋地质地球物理工作起步晚,整体调查程度较低,进一步加强我国海洋地学编图显得十分必要.我国实施的"海洋地质保障工程",将分"中国海陆"、"中国海及邻域"和"中国各海区"三个层次来进行地学编图.第一层次编制了空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、地震层析成像图、莫霍面深度图、地质图、大地构造格架图和大地构造格架演化图等8种图件.编图反映出中国海陆重力异常是"线性异常带纵横交错,块状异常区坐落其间"、重力梯级带主要为块体结合带;陆地磁力异常大致正负磁异常相间分布,海域北部为沟-弧-盆相关异常、南部磁条带异常;莫霍面总体特征为"东西分带,南北分块";地震层析成像反映出中国东部和西部岩石层厚度的差异以及上地幔软流层的分布特点;大地构造格架和演化图再现了块体体制向板块体制的转换过程.本次编图强调地球深部结构的变化对表层构造的关联,重视地球物理资料与地质构造的结合,以深-浅层结合来划分中国大地构造格架.已有成果表明,中国海陆大地构造格局可以用"块体构造学说"来描述.