南沙海槽东南缘深水逆冲推覆构造

位于我国南海南部南沙海槽东南缘深水逆冲推覆构造系统记录着古南海俯冲与消亡及南海扩张的演化史,为现今仍在活动的构造系统。本文综合阐述了深水逆冲推覆构造的几何学和运动学特征、形成时代和形成过程,并结合区域地质背景探讨其动力学机制,建立构造演化模式。研究结果表明,基于几何学特征差异该构造系统在平面上可划分为南段和北段,垂向上分为上部逆冲推覆构造体系和下部逆冲推覆构造体系。受控于动力学机制,北段褶皱构造变形强度明显大于南段,体现在相邻逆冲褶皱排列间距明显小于南段。综合区域地质背景分析认为:下部逆冲推覆构造体系变形机制为晚白垩世—早中新世古南海俯冲消亡于婆罗洲之下的地壳缩短作用,而上部逆冲推覆构造体系变形机制为中中新世以来三角洲推进的重力滑脱作用与苏禄海盆扩张的地壳缩短作用的叠加结果。     

南海北部陆缘与西沙海槽下地壳岩石学和化学成分模型

根据穿过南海北部陆缘和南海西北部西沙海槽的人工地震测深剖面的P波波速结构,依据笔者反演的当地现今地温线对P波波速进行温压校正,得到南海北部陆缘和南海西北部西沙海槽地壳在600MPa和室温条件下的校正P波波速值.     

南沙海槽的构造特征及其构造演化史

南沙海槽位于南沙群岛东南缘，为一长６８０ｋｍ、宽８０－１２０ｋｍ、水深２０００－３３００ｍ的ＮＥ向水槽。由区域地质和横穿该海槽的地震反射剖面之综合解释可知，该海槽的北段为陆壳，晚渐新世－早中新世碳酸盐沉积从南沙群岛至南沙海槽、进而延伸到西北巴拉望陆坡之下，说明这一段是由外来地体（西南巴拉望岛）仰冲而使地壳向下弯曲所形成的水槽。在该海槽的南段，基底反射波呈圆弧状，其下为散乱反射，且多绕射波，说明这一     

南沙海槽构造?地层格架及其动力学意义

为了明确南沙海槽的构造?地层格架和成因机制,以区域二维地震剖面的解释为基础,进行断层活动性和沉降史的定量计算,在南沙海槽盆地中确定出Tg、T60、T50和T0四个一级层序界面,以这4个一级层序界面为界,将南沙海槽盆地划分出3个盆地原型:古新世?渐新世（Tg?T60）断陷盆地、早中新世（T60?T50）拗陷盆地和中中新世（T50?T0）前陆盆地;新生代以来,南沙海槽盆地的沉降中心由NW向SE逐渐迁移. 区域资料对比分析表明南沙海槽前陆盆地是由多期前陆盆地叠置而成,以沙捞越造山不整合、区域深部不整合和区域浅部不整合这3个不整合面为界,划分出渐新世?早中新世、中中新世?上新世早期和上新世晚期?现今3期前陆盆地;南沙海槽属于第三期前陆盆地的组成单元,目前仍处于发育演化过程中.      

华北板块与华南板块布格重力异常与地壳厚度的相关性研究

华北板块的重力异常和地质构造特征与华南板块又有明显的差异,我们分别对其布格重力异常与地壳厚度的关系进行了统计分析.发现两者的相关系数、回归系数、以及由此推算出的壳幔密度差都有较大的差别。这些差别反映了华北与华南在地壳和上地幔结构上的不同,并与华北、华南两大板块不同的构造经历相联系。     

南海南沙海槽大型海底滑坡的发育特征及成因机制

大型海底滑坡的研究对认识海底斜坡的稳定性具有重要意义.利用最新的高精度多波束数据和重处理的二维地震资料,识别了南海南沙海槽一处大型海底滑坡,描述了其发育特征,探讨了其可能的形成原因.该滑坡体覆盖面积达6 300 km2,横向最宽50 km,延伸最远140 km.上部源头区外形呈半环形,滑坡后壁的高度落差200～350 m,平均坡度0.7°,发育基底剪切面和掀斜断块.中部滑移区呈拱形,分布于1 600～2 400 m水深段,平均坡度1°～3°,发育基底侵蚀面和大量残余块体.下部堆积区呈扇形,分布于2 400～2 800 m水深段,平均坡度0.1°～1.0°,发育大型碎屑流朵体和逃逸块体.研究表明不断隆升的背斜脊对高供给率沉积物的阻挡是海底斜坡失稳的内在条件,而高通量流体的聚集以及天然气水合物的分解使其变得更加不稳定.     

满—绥剖面重力数据处理及地壳结构的研究

根据满洲里－绥芬河高精度实测的重力异常及其数据处理的结果，并结合地震资料，通过正演模拟后建立了剖面地壳分层结构的模式；同时对剖面内莫氏面的形态及有关断裂进行了推断。     

南沙海槽岩石圈热-流变结构与动力学演化分析

南沙海槽前陆盆地是我国南海南缘陆架区重要的含油气盆地,海槽之下陆壳减薄的原因、前陆区逆冲推覆构造的变形机制是南海地球动力学研究的重要科学问题。利用地震、重磁、地热观测资料,依据地震沉积地层分析、重磁反演分析、地幔流应力场分析、热-流变学分析方法,文中计算了南沙海区地壳结构特征、南沙海槽逆冲推覆热-流变学结构。结果表明:南沙海区Moho面深度在18~26km,其中海槽区Moho面最浅,由海槽中心向东南至陆坡,Moho面由20km快速下降到26km深度,说明南沙海区陆壳结构曾发生过强烈的构造变动。南沙海区地壳累积流变强度FC与岩石圈累积流变强度FL之比小于80%,显示为一个整体陆壳地块,岛礁区大部分地段地壳热流QC与海底热流Q0之比大于60%,为"热壳冷幔"型热结构,而海槽区情况正相反,QC/Q0小于40%,为"冷壳热幔"型热结构。南沙海槽Moho面温度在300~700℃,地壳整体温度较低,地温梯度在垂向上高、低相间成层分布,地壳浅层地温梯度在15~30℃/km,深层地温梯度大于45℃/km。南沙海槽南北两侧应力分布特征不同,北侧挤压,南侧伸展。北侧挤压区,地层挤压收缩量由深向浅减小,南侧伸展区,地层伸展量由深向浅增大,类似手风琴风箱结构。北侧黏滞系数高、流变强度大,南侧黏滞系数低、流变强度小。南侧的黏滞系数、流变强度大约比北侧低2~3个数量级,因此南沙海槽南侧比北侧更容易发生构造变形。由计算结果推测,南沙Moho面起伏或陆壳减薄与"地壳重力均衡作用"和"地幔热隆升作用"有关,海槽东南缘逆冲推覆体构造变形机制主要是"地壳缩短"作用,其次是"重力滑脱"作用。文中没有涉及南沙陆块不同地质时期Moho面、"地壳均衡"、"地幔热隆升"之间的演化关系,也没有涉及南沙海槽基底变形中"弹性挠曲"和"逆冲推覆"之间的关系。     

南沙地块构造格局及其演化特征

将南沙地块及其周边地块置于统一的地球动力学背景下,根据地球物理、地层展布、构造变形等特征,确立了南沙地块的一级构造边界,提出南沙地块的演化与古南海及现今南海的演化密不可分。古南海分隔了南沙地块和加里曼丹—巴拉望地块,随着古南海由西南往东北的剪刀状南向俯冲封闭和现今南海的张开,南沙地块和加里曼丹—巴拉望地块之间先后在始新世—晚中新世发生B型俯冲、A型俯冲及碰撞作用,形成沙捞越俯冲碰撞带,并在该带北侧形成南沙地块前陆盆地区、南沙地块隆起区及南海深海盆3个构造单元。     

南沙海区海洋沉积学的研究进展

简要介绍了中国科学南沙综合考察队有关海洋沉积学十年科考取得的研究进展，包括现代沉积作用过程，沉积地球化学，礁碳酸盐地质学，盆地分析，古海洋学与全球变化等方面。     

南沙海域第三纪生物礁层序构成和演化

南沙海域第三纪盆地生物礁油气藏勘探具有巨大的潜力。作者运用层序地层学原理精细解剖不同体系域的生物礁内部构成,建立了高精度的生物礁礁层序地层格架,并逐层进行回剥分析,表明第三系充填沉积为四幕伸展裂陷过程,进而揭示盆地生物礁层序的动态发育过程及不同时期南沙海域含油气盆地的发育状态。     

Crustal character and thickness over the Dangerous Grounds and beneath the Northwest Borneo Trough

New deep reflection seismic, bathymetry, gravity and magnetic data have been acquired in a marine geophysical survey of the southern South China Sea, including the Dangerous Grounds, Northwest Borneo Trough and the Central Luconia Platform. The seismic and bathymetry data map the topography of shallow density interfaces, allowing the application of gravity modeling to delineate the thickness and composition of the deeper crustal layers. Many of the strongest gravity anomalies across the area are accounted for by the basement topography mapped in the seismic data, with substantial basement relief associated with major rift development. The total crustal thickness is however quite constant, with variations only between 25 and 30 km across the Central Luconia Platform and Dangerous Grounds. The Northwest Borneo Trough is underlain by thinned crust (25–20 km total crustal thickness) consistent with the substantial water depths. There is no evidence of any crustal suture associated with the trough, nor any evidence of relict oceanic crust beneath the trough. The crustal thinning also does not extend along the complete length of the trough, with crustal thicknesses of 25 km and more modeled on the most easterly lines to cross the trough. Modeled magnetic field variations are also consistent with the study area being underlain by continental crust, with the magnetic field variations well explained by irregular magnetisations consistent with inhomogeneous continental crust, terminating at the basement unconformity as mapped from the seismic data.     

冲绳海槽浮岩的蚀变作用原因

在冲绳海槽海底浮岩的蚀变中ＳｉＯ２和Ｎａ２Ｏ相对含量明显减少，而Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣＯ２、ＭｎＯ和Ｐ２Ｏ５含量则明显增加；Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＦｅＯ含量基本保持不变。蚀变作用导致了赤铁矿、针铁矿和非晶质Ｆｅ、Ｍｎ氧化物和绿泥石等粘土矿物的生成。多数微量元素的含量在蚀变样品中增加，尤其是Ｃｒ、Ｃｏ、Ｘｃ、Ａｓ、Ｂｒ、Ｒｂ和Ｔｈ。除Ｎｄ外轻稀土元素含量增加，大部分重稀土元素含量减小     

南沙海域中大陆坡沉积物中甾醇的地球化学研究

对南沙海域中大际坡柱沉积物中甾醇进行了分析,从中检出碳数为Ｃ２７－Ｃ３０的１１种甾醇生物标志化合物,它们的组成特征反映了沉积有机质主要来自浮游生物,陆源高等植物的贡献很少,不同沉积层段中甾醇的组成差异可能与生态环境有关,甾烷醇与甾烯醇比值随沉积深度而增加的趋势,指示了甾烯醇向甾烷醇的转化,这种转化可能是通过化学和生物化学的氢化作用实现的。     

内蒙古、冲绳海槽和中国南海末次冰期盛冰期以来古气候记录

来自东亚夏季风北界内蒙古一个盐湖的岩心沉积物内发现粗粒沉积物 ,既可沉积在湖泊收缩期 ,也可以沉积在沙丘再次活动时期。这些沉积物有机磷含量低而碎屑组分高 ,说明它沉积在一种干旱的环境中 ;反之 ,有机质含量高而碎屑组分低的细粒沉积物则最终沉积在高湖面期 ,这是因为砂坪呈围迁状态及风成尘埃较好地保存于水体中。所揭示的三个湿期分别是 13.4～ 8kaBP、6 .4～ 5 .8kaBP和4.2～ 3.1kaBP ,第一期最湿 ,其次是第三期、第二期。上述干和湿期自始至终和早先发现的同一个干旱和半干旱转换带一致 ,但是 ,这和中国大陆东部、台湾岛、冲绳海槽和中国南海所揭示的湿润的全新世大暖期不一样 ,而且 ,全新世最冷期 (4～ 2kaBP)则对应内蒙古的一个湿期 (即 4.2～ 3.1kaBP) ,这些差别可能是由于高蒸发量远远地超过了较高的季风降水量 ,这是确定夏季风北界在该地区有效湿度的一个关键标志。     

南沙地区下第三系沉积特征及其与含油气性的关系

通过南沙调查地球物理资料和围区区域地质资料的对比,分析了南沙海区的中生代和新生代地层的划分,指出南沙东部钻井和拖网揭示的中生代上部沉积地层(白垩系)很可能延伸到南沙中部。南海裂谷期间形成的下第三系具有明显的裂谷充填特征,其构成生油岩主体。南沙西南及西部的下第三系受到走滑、拉张和挤压的影响,构造复杂,圈闭多,规模大,是主要的生油和储集岩层。在南沙东北部充填在裂谷中的下第三系受到不同程度的积压,是重要的储集岩层。南沙东部地区也是水合物形成的有利地区。     

广州市南沙区土壤中氡浓度水平调查研究

通过对广州市南沙区主要花岗岩分布区开展土壤中氡浓度调查(网格500m×250m), 发现了多处土壤氡异常区,并对土壤中氡的分布规律进行了讨论。区内土壤中氡浓度的变化范围为0.62~238.61kBq·m-3,本底值为7.957kBq·m-3,异常点最高值是调查区土壤中氡浓度本底值的30倍。