ODP193航次--东马努斯盆地(Eastern Manus Basin)长英岩区热水作用系统

位于巴布亚新几内亚的马努斯弧后盆地的巴布亚新几内亚—澳大利亚—加拿大—马努斯( PACMANUS)热水作用区 ,以其硅质火山岩 (英安岩 )以及大量的硫化物烟囱富含金属铜和金的特点引人注目 ,明显地有别于大洋中脊和弧后扩张中心典型的玄武岩区的那些热水作用区。马努斯弧后盆地具有板块会聚边缘的地质与构造背景 ,表明属大陆地壳性质。因此 ,在离散板块边缘已进行的所有大洋钻探计划的钻探中 ,它是更接近和类似于古成矿环境的现代热水作用的场所。PACMANUS热水作用区海底样品的地球化学和同位素研究表明 ,金属和矿化流体的岩浆起重要的…     

菲律宾海板块东南边界地质过程与研究展望

晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲带逐渐消失,欧亚大陆东缘逐渐从主动大陆边缘变为被动大陆边缘。然而,新生代早期以来,伴随着菲律宾海板块从赤道北移,该被动大陆边缘又重新活化,变为主动大陆边缘,并逐渐形成了巨型的沟-弧-盆系统,期间西太平洋地区大致经历了三期的弧后扩张,即始新世、渐新世—中新世、上新世以来,且菲律宾海板块正好包括了这3个扩张期的弧后扩张盆地：西菲律宾海盆、四国海盆-帕里西维拉海盆以及马里亚纳海槽。本文详细总结了太平洋板块与次级的板块—菲律宾海板块及卡罗琳板块的地质演化历史,且详细探讨了以上3个主要板块之间相互作用的典型区域（菲律宾海板块东南侧）的地质学和岩石学特征以及尚存在的重要科学问题,并展望了未来该区域的研究方向。     

冲绳海槽弧后扩张证据及关键问题探讨

在冲绳海槽区采用国内最新勘测的多波束数据构建高分辨率的DTM(Digital Terrain Model),选择典型海区绘制了相应的三维海底形态图件,并在此图件基础上定量分析了冲绳海槽典型构造地貌形态：海底峡谷、海山、构造洼地和构造台地,统计分析表明冲绳海槽存在近似平行和近似垂直海槽轴向两种走向的构造地貌单元。对构造地貌的成因机制进行了推测,认为菲律宾板块和欧亚板块间的相互作用是产生与海槽走向垂直的构造形态和弧后扩张的动力源,而弧后扩张则产生了沿海槽走向分布的线性海山和雁行排列的构造洼地。在中部和南部海槽这两种作用力交织在一起,产生两类海底地貌形态共存的构造格局。对目前关于冲绳海槽构造研究的几个关键问题进行了探讨,阐述并支持了冲绳海槽弧后盆地扩张成因的观点;定量估算了冲绳海槽三幕构造运动的方向、扩张量和半速率;从动力学角度阐述了沟-弧-盆体系的形成演化过程;阐述了冲绳海槽三幕构造运动的演化过程和特征：中新世的拱顶、断陷,上新世—早更新世的被动拉张,晚更新世—全新世后的主动弧后扩张。三幕构造运动的方向、特征和动力机制明显不同,运动方向的多次改变导致海槽内多种走向构造地貌的存在。近代的海槽扩张有明显活跃和加速趋势。     

东南亚地区的构造地层演化

本文结合东为许多重要沉积盆地的地层资料,介绍东南亚第三纪构造与地层演化的一个新模式,这一模式可划分为四个阶段：（１）第Ⅰ阶段（５０－４３．５Ｍａ）;在这个阶段印度－欧亚板块碰撞开始并延续,同时在欧亚板块的南缘发生洋壳俯冲。印度板块与欧亚板块的碰撞使印度洋大洋扩张速度放慢,从而使沿着巽它孤俯冲带的会聚速度降低,且使毗连的弧前和弧后处于拉伸期。弧前和东爪哇地区孤立裂谷盆地下面充填了海浸沉积物,上覆为开     

伍德拉克海盆——研究地壳拉张和分裂的模式

“JOIDES·决心者”号第 1 80航次是在太平洋西部、位于新几内亚岛以东的伍德拉克海盆中进行的。这个地区曾存在过巴布亚半岛的延续 ,后者以后由于发生的拉张过程分裂成伍德拉克和波克灵顿两个隆起 ,然后它们都沉入水下。据地磁研究资料 ,6Ma前在这两个隆起之间产生了地壳拉张中心——近东西向的扩张 ,其轴部向西推进并终止于现代巴布亚半岛的山脚处 ,在该处扩张被所谓大陆裂谷作用——地壳分裂并形成裂谷 (地堑和半地堑 )以及出现的火山活动所取代。地震研究表明 ,扩张和裂谷作用过程在这里一直延续至今 ,经常发生的地震证明了这一点。…     

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.     

从墨西哥南下加利福尼亚州圣罗萨莉亚盆地看加利福尼亚湾断裂系的年代

加利福尼亚湾是北美和太平洋板块间的大陆断裂作用和地壳迁移所形成的 ,这一过程可能始于１２Ｍａ左右。海湾南部海底扩张始于大约３．６Ｍａ ,通常被认为是半岛向太平洋板块迁移活动的结束。南下加利福尼亚半岛向太平洋板块迁移可能经历了３个不同的演化期 :大约１２～６Ｍａ,沿着古火山弧扩张 ;大约６～３．５Ｍａ ,转换断层和扩张盆地继续演化 ;此后 ,半岛完全迁移至太平洋板块 ,相对于北美的运动加剧。然而 ,根据此海湾扩张线性构造确定的南下加利福尼亚与北美分离的速率低于根据３．６Ｍａ以来全球板块路线推测的结果 ,表明此时半岛与…     

冲绳海槽构造活动的差异性及其非同步发展

冲绳海槽的地质和地球物理特征,特别是其构造活动性表明,海槽轴部存在一个扩张应力场,是弧后扩张形成的边缘盆地。其基本特征和构造活动性从东北至西南差别明显,具有南北分段的特点。据此作者把海槽分为扩张作用非同步发展的三段;东北段处在扩张前以裂陷为主的地堑或半地堑阶段;中段处于初始扩张过程的裂谷阶段;西南段则处于相对高级扩张的弧后盆地阶段。这种非同步发展可能是由于菲律宾海板块向亚洲大陆俯冲过程中,其速度在时间和空间上的差异性所致。     

冲绳海槽火山岩地球化学特征及岩浆源区地幔性质探讨

冲绳海槽是因菲律宾海板块俯冲于欧亚板块之下,在陆壳上发育起来的一个初始的弧后盆地,是研究弧后扩张作用早期盆地演化、岩浆作用和壳幔过程的天然实验室.尽管迄今对冲绳海槽已经做了大量的调查研究工作,但仍存在一些颇有争议或亟待解决的科学问题,如:冲绳海槽酸性浮岩与基性玄武岩之间的成因联系,冲绳海槽不同区段构造背景对岩浆作用的控...     

南极布兰斯菲尔德海峡及邻区地壳结构反演及构造解析

南极布兰斯菲尔德海峡及邻区是南极半岛海域火山、地震等新构造运动最活跃的地区,由于前人对资料处理解释的差异,导致盆地的构造格局仍部分存疑。本文以研究区的卫星重力数据为基础,以多道反射地震和部分岩性资料为约束,采用重震联合反演方法构建了三条横跨研究区的地壳结构剖面,并进一步研究布兰斯菲尔德海峡盆地的地壳结构。研究结果表明布兰斯菲尔德海峡盆地莫霍面深度为33—38km。菲尼克斯板块俯冲消减下沉至南设得兰岛弧之下,导致南设得兰海沟的俯冲带后撤,产生3—4km厚的岩浆混染地壳,密度为2.9g/cm~3。分析认为受板块运动和弧后扩张影响,沿布兰斯菲尔德海峡盆地扩张脊分布的海底火山裂隙式喷发,并进一步导致盆地的持续性扩张。     

远东鄂霍茨克海域弧后盆地形成机制与构造演化

远东鄂霍茨克海域发育多个新生代弧后盆地,这些盆地是西太平洋边缘海盆的重要组成部分,介绍了鄂霍茨克海域的地质结构和构造特征,探讨了海域内盆地形成的动力机制来源及构造演化阶段的划分。认为太平洋板块与欧亚板块碰撞引发区域上挤压与引张作用在时间上相互消长的效应、深部软流圈上涌,共同引发鄂霍茨克海域内多期次弧后扩张作用,导致海域内弧后裂谷盆地的发育;同时,周边板块碰撞导致大型走滑断裂发育和构造反转,对盆地的形成进行改造;共同控制了弧后沉积盆地的形成与演化。盆地构造演化可以划分为4个阶段,即基底拼合阶段(J-K2前)、基底褶皱-张裂变形阶段(K2-E1早期)、盆地裂陷-拗陷作用阶段(E1-N1)及构造反转阶段(N2-第四纪)。     

喜马拉雅前渊和孟加拉湾盆地形成演化

通过区域地质、地球物理、板块重建及地球动力学背景综合研究,揭示了喜马拉雅前渊和孟加拉湾盆地形成演化及动力学背景。喜马拉雅前渊与孟加拉湾盆地被西隆(Shillong)高原分隔。喜马拉雅前渊位于西隆高原北侧,主要以拉萨地块前白垩系为基底,晚白垩世—早始新世为新特提斯洋向洋内岛弧、拉萨板块俯冲形成的弧前和弧后盆地;中始新世—中新世早期,新特提斯洋逐渐俯冲消亡,印度板块与拉萨地块的陆陆碰撞逐渐加剧,形成前陆盆地;中新世中期以来,随着印度板块与欧亚板块陆陆碰撞的加剧,喜马拉雅前陆盆地隆升、剥蚀,只保留了前陆盆地的前渊。孟加拉湾(Bengal)盆地位于西隆高原南侧,其西北部以印度板块的前寒武系为基底,石炭—二叠纪为裂谷盆地,三叠纪为剥蚀区,侏罗纪—早白垩世以火山作用为主,晚白垩世—早始新世为被动大陆边缘盆地,中始新世以来随着印度板块向拉萨板块俯冲加剧,印度洋板块向缅甸大陆俯冲,孟加拉湾盆地演化为陆缘碎屑供应逐渐增强的残留洋盆。孟加拉湾东南部的基底为前古近系洋壳,始新世以来形成巨厚的残留洋盆充填序列。     

中国海区及邻域立体地貌图的设计与制作实践

中国海区及邻域立体地貌图既是一幅现代地图,又是一张绘画,构成了一幅"现代地图-地景画"。采取"一图三制"绘制方法,即陆地为地形晕渲法,大陆架使用形象示意法,深海区采用立体构图法。原图比例尺1:200万,垂直比例尺放大20倍。该图制作分两步:先绘制铅笔草图,再进行彩绘,完全手工绘制。该图展现了欧亚大陆板块东南部、大陆板块边缘及菲律宾海板块的地貌特征。区内地貌形成驱动力来自两条板块边界,即喜马拉雅碰撞带与西太平洋俯冲带。中国东部在E—W向老的构造基础上,叠加了新生代的NNE向构造,呈现网格状构造地貌格局。太平洋对大陆俯冲,拉开了日本海盆、冲绳海槽,形成2套沟弧盆体系。南海海盆是在陆缘引张下形成的,菲律宾弧北移并旋转,把南海围成边缘海。菲律宾弧北段与台湾岛碰撞,使中央山脉隆起,洋壳逆冲上陆,形成海岸山脉,台湾纵谷即板块缝合线。菲律宾海板块是太平洋板块一部分,在断裂基础上发生多次洋壳对洋壳俯冲,形成了洋缘沟弧盆地貌。     

冲绳海槽高分辨率层序地层研究

冲绳海槽为西太平洋内弧盆体系中一个典型的弧后盆地,其形成和发展与太平洋板块、欧亚板块和菲律宾板块活动有关,为海底扩张的结果,具有高的热流值和活火山的岩浆活动。中新世以来的太平洋活化区,沉积物包括海洋的生源物质和陆源碎屑物质,地层中记录了古海洋环境和大陆古气候变化的有关信息,对该区进行高分辨率层序地层研究和计算沉积速率显得尤为重要。在小波变换的基础上建立高分辨率的层序地层格架,以米兰科维奇思想对测井曲线和天文周期进行频谱分析,从而求得地层的沉积速率是沉积时限,另外对测井曲线和天文周期曲线运行调谐,建立起地层的天文年代标尺,从而对地层进行精确的定年。     

西太平洋科学大洋钻探的地球动力学成果

西太平洋聚集了地球上大量的边缘海盆和俯冲带,在全球地球动力学研究中占有举足轻重的地位,一直以来都是大洋钻探的重点区域。文章通过归纳过去40年来科学大洋钻探在西太平洋的地球动力学成果,分析当前大洋钻探的现状,进而探讨仍然存在的问题及未来钻探的区域。钻探成果揭示了边缘海盆的演化过程,包括日本海盆的弧后海底扩张成因,菲律宾海的弧后扩张和残留弧的形成模式及南海构造演化过程。深海沉积物的研究及玄武岩的地球化学分析为海盆的扩张成因提供依据,同时为了解海盆扩张过程中的地幔演化过程提供重要信息。大洋钻探成果表明,俯冲倾角大小不仅影响俯冲工厂的动力学机制,而且对俯冲板块耦合性具有控制作用。目前日本南海海槽发震带钻探项目的最大钻探深度为3056米,未来几年有望获得发震带的岩石样本。对于西太平洋的两个重要构造单元-Shatsky海隆和翁通—爪哇海台的成因机制问题,大洋钻探获取的依据仍不能单一地支持某一个假说。在南斐济海盆及赫布里斯海盆发现的大洋红层的形成主要受控于海盆的海底扩张事件。苏拉威西海和南海发现的大洋红层直接发育在大洋玄武岩之上,可能为海盆的扩张起标定作用。虽然过去进行了大量的钻探工作,但因西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性,仍然有很多科学问题有待进一步开展研究。     

南海围区中、新生代古地磁特征与南海地质构造演化

南海的形成和构造演化的研究表明:早—中三叠世,印支微板块与华南微板块相隔约8个纬度,两者于晚三叠世碰撞成统一大陆。古新世—早渐新世,华南微板块向南漂移了约9.5个纬度;中渐新世一早中新世,它则向北漂移了约8个纬度。此一漂移对南海的第二期S—N向扩张起了重要的控制作用。菲律宾岛弧的两期大规模的逆时针旋转(40多度和20多度)恰好分别与太平洋板块运动方向的改变和南海海盆洋壳向东发生俯冲相对应。南海的扩张活动与周缘块体的相互运动有关。     

台湾东部海岸山脉叠瓦状断裂带上的系列反转和走滑断层

在扩张海岸上的长期构造滑动量可结合单个断块或邻近断块上不同部位明显相互矛盾的抬升序列来确定。本次研究将目标扩展至挤压背景下,试图将板块运动学证据和地震矩的估算结合起来。我们研究了邻接台湾海岸山脉的海岸线,在那里,部分吕宋火山弧曾在４Ｍａ前与欧亚大陆倾...     

南海形成演化综合模式的初步探讨

南海是西太平洋边缘海中最大海盆之一,这里构造运动频繁,多种构造相互叠加,其形成演化过程非常复杂.许多学者对南海的成因持有各种不同的看法,主要有弧后扩张模式、地幔上涌模式、印度-欧亚板块碰撞挤出模式、海底扩张模式和陆缘扩张模式.作者在前人研究的基础上,提出各种成因模式在南海的形成演化中起到不同的作用,但是可以相互兼容而统一于南海的形成演化中,把多种成因模式综合起来才能更合理地解释南海的形成演化过程.     

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。     

板块俯冲侵蚀雅浦岛弧的地形制约

俯冲侵蚀是一种将地壳及岛弧物质从弧前搬运走的地质过程,会导致弧前物质的缺失,这种地质过程普遍地出现在汇聚型板块边缘。雅浦海沟位于加罗林板块与菲律宾海板块之间,是一个活跃的俯冲带。利用2015年中科院海洋所在西太平洋雅浦海采集的最新的多波束和地震数据,给出了雅浦海沟发生俯冲侵蚀的直接证据:(1)雅浦海沟具有异常短的沟弧间距(41km);(2)海沟呈不对称的"V"字形,增生楔缺失;(3)俯冲板片基底起伏程度大,加罗林洋底高原上洋脊、海山、地垒地堑构造发育;(4)海沟内壁斜坡较陡,弧前斜坡坡度的平均值约8.69°,雅浦海沟的弧前增生楔缺失。揭示了雅浦海沟南北两侧俯冲侵蚀模式的差异,北部的俯冲侵蚀主要由于洋底高原上地垒地堑与上覆板块的摩擦造成,板块之间可能不是直接接触,存在"剥蚀带";南部的俯冲侵蚀主要由于洋底高原上的海山与上覆板块的摩擦造成,板块之间可能是直接接触的。