论冲绳海槽的张裂运动

琉球岛弧系向海沟方向的旋张掀斜运动和岛弧-弧后地区地幔流的波动运动是冲绳海槽张裂运动的动力源.在张应力场作用下,自早第三纪以来,冲绳海槽长期为一负向构造.现代海槽是老海槽的继承性、阶段性发展的产物,晚中新世以来冲绳海槽的张裂运动增强与菲律宾海板块的俯冲作用增强密切相关,但它不可能形成大规模的扩张.     

冲绳海槽南部海底热液活动区地形地貌特征及成因分析

为了进一步理解构造地质过程对弧后盆地热液活动及成矿作用的影响和控制,以实测和收集的多波束资料为基础,对冲绳海槽南部多个海底热液活动区的地形地貌特征进行了精细刻画。结合前人研究成果,从构造地质学的角度分析了热液区地形地貌的成因机制。结果表明,冲绳海槽南部热液区均为海底火山成因地貌,不同热液区的海底地貌分属于不同类型岩浆作用的产物:D海丘受岛弧和弧后盆地岩浆作用的双重影响,A海丘群由岛弧为主的多源岩浆作用产生,C海丘和B海丘群属于琉球火山岛弧,雨花海丘形成于造山期后地壳伸展导致的岩浆上涌。冲绳海槽中央地堑与琉球火山岛弧的交汇处有利于形成大规模岩浆和地热活动。琉球火山岛弧的岩浆活动存在时空迁移,与海槽构造演化过程中由分散式裂陷向中心式裂陷的转换有关。唐印热液区的存在表明台湾北火山带在槽底北缘及陆坡区仍具有较强的岩浆和地热活动性,是未来冲绳海槽南部海底热液调查的重要靶区之一。     

南冲绳海槽岩石圈构造动力作用机制探讨

由最新获得的重磁、地震和多波束地形数据 ,结合多尺度的地幔流动力分析 ,展示了南冲绳海槽岩石圈构造动力的多样性特征和其内在的联系。从上新世开始的三幕张性断陷活动是在以前的压性断裂构造的基础上发展起来的 ,向岛弧侧迁移 ,岩浆、火山活动主要集中在正断层与平移断层的交汇处。深部动力源可归结为上地幔对流产生的菲律宾海板块俯冲 ,引起岛弧岩石圈挤压褶皱而向海沟旋张掀斜 ,产生弧后岩石圈的张性构造 ;进一步引起弧后软流圈挤压隆起 ,岩石圈与软流圈耦合作用导致海槽断陷张裂、岩浆活动。冲绳海槽仍是一个软流圈在汇聚的弧后盆地。全球性左旋压扭滑移背景 ,琉球海沟南段俯冲受阻小、强度大 ,台湾—吕宋的北向挤压 ,使海槽表现为剪张性 ,由平移断层调控使张性断裂左旋雁行排列 ,整个海槽张性构造由北往南推进 ,张应力方向由NW过渡到NNW。     

中国海域含油气盆地的基本特征

从中新生代以来,中国大陆东部边缘属于构造变动的活跃区.第三纪,尤其是始新世—渐新世,太平洋板块的俯冲方向从北北西转为北西西,在中国的东部海域形成了琉球海沟、琉球岛弧、冲绳海槽的沟、弧、盆体系;在中国东部陆上,郯庐断裂带从中生代的左行平移转变为新生代的右行平移,使断裂带两侧北西—南东向的受力性质从挤压转为拉张;在中国大陆南部,印度板块和欧亚板块的碰撞,雅鲁藏布江的缝合线以及南海小洋盆的形成,使南海大陆边缘的裂谷进一步发展成为拗陷,以上这些构造活动,是形成中国海域含油气盆地的基本因素.至今,沿着盆地的外缘,这种构造活动仍然很活跃.     

冲绳海槽浮岩性质及地壳活动规律的初步研究

冲绳海槽系指中国东海大陆架以东、琉球群岛以西、对马海峡以南、我国台湾岛以北地区,从对马海峡以南起,以南西方向向钓鱼岛一带延伸,并于宫古群岛附近收敛,为一长约1200公里,宽约100公里的狭长地带,水深500米—2270米,是大陆坡中的深水海槽.1978年笔者在冲绳海槽采得样品,其中两个柱状样品为浮岩.A样位于129°E、29°30’N,B样位于127°45’E、     

冲绳海槽沉积物及其沉积作用的研究

冲绳海槽位于中国东海大陆架钓鱼岛隆褶带和琉球岛弧之间,呈弧形向东南方向凸出,主体水深大于1000米,是西太平洋沟、弧、槽体系中的一个扩张型半深海盆地.因此,研究冲绳海槽的沉积物及其沉积作用对阐明岛弧体系的形成和发展具有重大的意义.从六十年代开始,国内外一些研究单位先后对冲绳海槽开展了地质学、海洋学和地球物理学等方面的调查,陆续发表了一些调查报告和文章,这些成果为以后的研究打下了基础.为了较系统地了解海槽地形地貌及沉积物的分布规律,地质矿产部海洋地质综合研究大队和地质矿产部海洋地质研究所于1980、1981年两次对冲绳海槽进行了地形地貌、沉积物及岩石等方面的调查.范围南起与那国岛东侧,北至宝岛以北一带.测线横穿海槽,其中两条测线穿越宫古岛与久米岛之间的海区,直到琉球岛弧东坡水深1800—2000米一带,调查面积约15平方公里(图1).调查由“东方红”号考察船完成,取样设备有0.25(米)~2曙光型表层采泥器、重力取样管、重力活塞取样管、开口面积为960×360(厘米)~2的铁架底质拖网,测深仪为日产W—33CR—421C鱼探仪(标定精度为<1%),定位仪为日本无线电株式会社SNA—10自动航法装置,定位误差为200米.     

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。     

冲绳海槽的形成与发展

冲绳海槽是位于东海大陆架外缘、东海陆架边缘隆褶带与琉球岛弧之间的一个狭长带状弧间盆地.关于它的成因,已有古琉球弧直接张裂和断裂下陷两种观点,而笔者认为,它是由于菲律宾海板块从早中新世末以来,向欧亚大陆板块下俯冲所形成的沟-弧-盆系列的一个组成部分,在其生成和发展过程中,先后经历了拗陷、断陷和扩张三个阶段.然而,扩张刚刚开始.今后它将进一步裂开,琉球弧将更加向菲律宾海方向推进.因受调查程度的限制,本文将以冲绳海槽北半部的资料为主要依据.     

冲绳海槽横断裂初探

冲绳海槽作为一个新生弧后盆地发育了北西向和北北东向两组断裂构造,其中北西向横断裂横切整个琉球沟弧盆体系向两端延伸.此类断裂具有规模大、断面陡、大致等间距分布、形成早并多期活动、分割控制两侧断块等特点.为一类控制海槽形成演化的重要断裂构造.     

冲绳海槽北部的构造活动性硏究

西北太平洋各个边缘海盆虽同处于环太平洋构造活动带,但构造特征、形成机制和构造演化各不相同。例如南中国海发育在东亚大陆边缘,经过多次扩张形成了中央海盆,发育了大洋地壳,但洋陆壳边缘无火山弧发育,亦无明显的构造活动特征,地磁场平静,因此属于大西洋型边缘海盆。另一类边缘海盆如马里亚纳海槽,发育在两个海洋板块的汇聚带上,发育了活动的火山弧(马里亚纳弧)和残留弧(西马里亚纳弧),两列弧在北端合并为小笠原弧。四国海盆和帕里斯维拉(Parece Vela)海盆也属此类。 冲绳海槽与以上两类海盆不同,它发育在东亚大陆边缘地壳上,由陆壳张裂而成。在冲绳海槽和琉球海沟之间既发育了活动的火山弧(吐喀喇火山弧),也发育了大陆地壳性质的非火山弧(琉球弧主体)。东南亚地区的日本海、苏禄海槽(Sulu Trough)、班达海(Banda Sea)、安达曼海(Andaman Sea)属于这种类型的边缘海盆。但是如果把具有复杂的斜向张裂的安达曼海除外,冲绳海槽是世界上唯一一个典型的发育在大陆边缘,由陆壳张裂而成,处于裂谷作用最高阶段,海底扩张即将出现的弧后活动盆地。因此,冲绳海槽的现代构造演化将是这类边缘海盆演化的典型例证,对冲绳海槽构造活动性的深入分析研究将具有全球意义。 世界各国学者对冲绳海槽进行了许多调査研究,但主要集中在海槽的南部和中部,对海槽北部调查研极少,研究程度也最差。本文根据中国科学院海洋研究所自1988年以来在冲绳海槽北部完成的大量实测地质、地球物理资料,结合国内外其它单位的洋洋地球物理调查资料(包括海洋反射地震测量、海洋重力测量、海洋地磁场测量和水深测量),对冲绳海槽北部进行了较为详细的地质构造学研究。结果表明,冲绳海槽北部表现出强烈的构造活动特征,而不同于国内外本研究领域内流传的“冲绳海槽构造活动性南强、北弱”的观点。     

琉球沟弧盆系的海底热流分布特征及冲绳海槽热演化的数值模拟

以１９９３－１９９５年对琉球沟弧盆系各个航次的热流数值进行了搜集整理，发现这一地区热流的分布特征和构造特征有明显的对应关系，大致上呈出现东西分带南北分块的分布特征，冲绳海槽有极高的热流值，而琉球海沟则有极低的热流值，这和板块的撞碰，俯冲，弧后扩张模式相吻合，用二维热传导平流议程用有限单元法对冲绳海槽进行的地球动力学热模拟显示，冲绳海槽的高热流值和海槽内的岩浆活动有着密切关系，如果不考虑海槽中岩浆因     

冲绳海槽及邻区火山作用与形成演化

冲绳海槽是新月形的弧后扩张盆地，强烈的构造活动和广泛的火山作用是海槽重要的特征。本文作者主要借助对海槽火山岩的常量元素、微量元素、Sr-Nd 同位素和年龄数据分析，结合火山的时空分布及相关构造地质条件，揭示了海槽火山作用的演化过程及其与本地区构造活动的关系，以便更好地了解海槽和沟-弧-盆体系的形成演化历史。作者通过研究得出:①海槽的火山岩石地球化学特征表明岩石属钙碱性系列，主要包括玄武岩、玄武质安山岩和流纹岩，岩石组成具双峰结构。②在海槽的不同区段内，火山作用具有一定的差异。海槽不同区段内火山带岩浆源区深度的差异，是造成海槽不同区段火山活动性质变化的原因，而岩浆源深度受俯冲带形态和地壳厚度控制。海槽北、中段火山岩以流纹岩和安山岩为主，流纹岩分布在海槽盆地内，形成时代较新( <1Ma)，安山岩大部分分布在岛弧火山带中，形成时代是中、晚中新世。海槽南段火山岩由玄武岩和玄武质安山岩组成，从老到新分布在琉球火山弧(大约13Ma)、台北火山带(3Ma～现代)和南段中央凹陷(晚第四纪)中。③琉球火山弧形成于中、晚中新世(17～6Ma)。但大约12Ma发生的吕宋弧与欧亚板块的碰撞作用改变了本地区的动力条件，而宫古断裂对此次改变起了阻断作用，使海槽南段的张裂要晚于北、中段。另外，中新世琉球岛弧南段的形成确定了海槽南段的弧后盆地性质。 冲绳海槽是年轻的弧后盆地，其岩浆、构造活动发育。对海槽岩浆作用的研究可上溯至20世纪50年代，但由于海水及恶劣气候等条件的制约，几十年来对海槽研究程度仍很有限，且在不同区段有很大差异。特别是对区内岩浆作用的研究，极大地受到样品采集偶然性的限制。作者收集前人资料综合对比海槽不同区段内火山活动的异同，了解海槽火山活动研究中的成就与问题， 为进一步开展此项研究打下基础。     

冲绳海槽晚更新世—全新世沉积物的初步研究

关于岛弧体系的形成和发展,一直是举世瞩目的重大地质问题之一.板块学说问世以来,其重要性越发显得突出.冲绳海槽位于中国东海大陆架钓鱼岛隆褶带与琉球岛弧之间,地处弧后,呈弧形向东南方向凸出(图1),是环太平洋弧、沟体系中的一个扩张型半深海盆地.其沉积作用、火山活动和地史演化,与岛弧的发育过程关系密切,因此具有重要的研究价值.多年来,国外的许多研究单位和科学家,曾先后开展了包括地质学、海洋学和地球物理学等多方面的调查研究.我国的一些单位也开展了综合性的地质调查.本文仅就地质矿产部组织的两个航次的调查资料,对海槽沉积物的主要类型及其特征作一简略报导.所有资料,均由地质矿产部海洋地质调查局和海洋地质研究所联合组成的冲绳海槽地质调查队提供.调查工作是由《东方号》考察船完成的.使用W-33-CR-421IC型垂直探鱼仪测     

琉球海沟构造地貌

琉球海沟位于西北太平洋,与琉球岛弧和冲绳海槽同属于一个沟弧盆体系。它紧贴琉球岛弧东侧,与琉球岛弧平行延伸,长约１３５０ｋｍ,水深５０００～６０００ｍ,最大水深７８８１ｍ。其地貌明显地受构造因素控制。中新世以来,西北菲律宾海板块插入亚洲板块之下,琉球岛弧隆起,形成不对称的“Ｖ”型深海沟。海沟西坡（岛坡）陡,并受众多的横断裂切割,坡上有众多的北西—南东向的海底沟谷,还有北东—南西向的陡崖。坡间水深１５００～４０００ｍ之间为宽阔的由玄武岩质火山岩构成的阶地面,其上有浊流沉积。岛坡经多个陡崖,急倾至海沟底。东坡（洋坡）缓,是西北菲律宾海板块向琉球岛弧下插的一边,与大洋盆地相连。海沟的轴部是菲律宾海板块和欧亚板块俯冲会聚边界。由于断裂的割切,致使海沟底地貌复杂化。只在琉球海沟的中段,海沟深度超过６０００～７０００ｍ处深海沟构造地貌特征最为典型。     

冲绳海槽异常地幔与地壳性质的初步分析

东海冲绳海槽,位于琉球岛弧-海沟系的陆侧,为半深海弧后边缘地.近年来,国内外学者作了一系列实际调查和专门研究,极大地促进了对海槽地壳演化的认识.但在探讨海槽深部构造时,均未论证异常地幔的存在;在剖析槽底地壳性质时,认为已出现新生洋壳或认为属过渡型地壳,分歧存疑之处颇多.在板块大地构造框架中,普遍认为边缘盆地是弧后扩张(形成新洋壳)的产物,但在冲绳海槽,地壳厚度明显大于正常洋壳,拖网取样采获大量中酸性岩石,从而对海槽的扩张成因产生了种种疑问.本文将在前人工作基础上,试就上述问题展开讨论,进而确定冲绳海槽在洋盆演化阶段中的特殊位置.     

冲绳海槽现代张裂的地球物理特征

位于东海陆架与琉球岛弧之间的冲绳海槽为板块俯冲作用形成的弧后断陷盆地,具有独特的构造地貌特征。自中新世末以来历经了4个强烈拉张的演化时期,目前已达到张裂的高级阶段。地球物理资料显示,海槽中的现代拉张作用仍在进行,表现在海槽轴部快速沉降形成地堑槽,对称分布的张性断裂,晚更新世—全新世以来的岩浆活动,从老至新排列的磁异常务带以及高地热流、频繁的地震活动等,充分体现了冲绳海槽的现代扩张特点。     

简讯

1985年4月27日—5月1日,中国科学院海洋研究所“科学一号”海洋考察船进行了贯穿南黄海、东海至琉球海沟的连续海底地形调查。调查所设的两条测线历时近四天四夜,总长约1600海里,是目前从南黄海通过东海,经久米岛以西直至琉球海沟最长的测线。测线所取得的资料完善地反映出南黄海、苏北浅滩、长江水下三角洲、东海大陆架、冲绳海槽、琉球岛架和琉球海沟的各类地形特点。     

对冲绳海槽性质的商榷

冲绳海槽是一个构造运动至今仍比较活跃的地区。对于它的论述,在国外、尤其是在日本,已发表过相当数量的专著,最近在我国,也有不少人根据自己的调查成果,写了一些文章。所有这些论著,不管对冲绳海槽的生成时间及其他过程有多大争执,可以说是百分之百的立足于板块构造假说。 板块构造假说认为,海沟、岛弧及弧后盆地,就其生成和演化来说是一个体系,一般称之为沟弧盆系。就是说,由于大洋板块向大陆板块下面消亡而产生了海沟,并在大陆板块平行于海沟的一定距离内生成岩浆岩带。如果在岩浆岩带的后方,由于造成新洋壳的岩浆上涌而形成了新的海盆,从而把其前后的大陆部分分开,被分隔开来的大陆部分就成为岛弧,新的海盆就被称为弧后盆地,于是就形成了沟弧盆系。如果只有大洋板块向大陆板块下面的消亡作用,而没有把大陆板块分隔开来的新的海盆生成,就形成太平洋东岸那种只有海沟和山系(相当于岛弧)的另一种太平洋型大陆边缘。这些应该是板     

冲绳海槽的地质构造属性

冲绳海槽构造属性是地学界争论的问题之一,迄今已提出过断陷盆地、坳陷盆地、弧间盆地、弧后盆地、边缘海盆、张裂盆地等多种看法。本文作者在多次赴冲绳海槽调查和系统总结前人研究成果的基础上提出,冲绳海槽是一条现代活动裂谷,具有一系列典型的裂谷构造特征,其活动机制属于与洋壳俯冲作用有关的弧后裂谷。     

冲绳海槽轴线地质特征

冲绳海槽位于东海大陆架与琉球岛弧之间，海槽中发育着一系列平行轴向延伸的地堑型正断层。穿越海槽的地震剖面证实了海槽扩张中心的存在，扩张轴沿海槽轴线方向延伸。由于地堑构造中心的扩张速率较大，由某引起的海槽中心下陷的速率大于沉积作用的补偿速率，使海槽中心海底出现明显的下陷。在轴线的大陆坡一侧，陆源沉积占绝对优势；轴线的岛坡一侧，以火山坡碎屑、浮岩、有孔虫软泥为沉积特征。