论菲律宾海板块大地构造分区

菲律宾海板块是毗邻中国大陆的一个独特的小型板块。除南端表现十分复杂外,它的构造边界多以海沟为界,比较清楚,然而次级大地构造单元划分则比较复杂。本文根据近年来的研究成果,按照块体构造理论注重统一的地球物理场、相似的地壳结构、有机的成因联系等3个基本原则,将菲律宾海板块划分为3个具有不同构造演化特征的单元,即西菲律宾海块体、四国-帕里西维拉块体和伊豆-博宁-马里亚纳块体。西菲律宾海块体包括两部分:一个是西菲律宾海盆,始新世以来受太平洋板块和印澳板块近南北向的相对俯冲作用影响,并顺时针旋转形成了现今的构造样式,于30 Ma左右停止扩张。另一个包括大东盆岭、花东盆地、帕劳海盆和吕宋岛弧蛇绿岩等洋壳在内的白垩纪洋盆。根据形成年代和形成时的扩张方向可将四国-帕里西维拉块体分为两部分:四国海盆和帕里西维拉海盆,两者以索夫干断裂为界。伊豆-博宁-马里亚纳块体沿博宁高原南缘分为南北两部分,两者表现出不同的地质特征。     

台湾岛以南海域新近纪的弧-陆碰撞造山作用

台湾岛以南海域(台南滨海)弧—陆碰撞带位于欧亚板块、菲律宾海板块和南海的结合部位,是新近纪弧—陆碰撞研究的理想场所。本文通过对南海973航次在该区域的多道地震剖面的解释,认为台南滨海弧—陆碰撞带增生的火山—沉积楔由恒春海脊和高屏斜坡两部分组成,前者是菲律宾海板块的增生楔,后者是欧亚板块的增生楔,在增生楔体和火山弧之间是作为弧前盆地的北吕宋海槽。自中新世中期以来,南海洋壳开始沿着马尼拉海沟向菲律宾海板块俯冲,形成活动大陆边缘的增生部分——恒春海脊;与此同时菲律宾海板块开始向北西方向移动,前缘的吕宋岛弧距今6.5Ma以来朝着亚洲陆缘斜向汇聚,形成了被动大陆边缘的增生部分——高屏斜坡。由于菲律宾海板块和欧亚板块之间的斜向汇聚,弧—陆碰撞具有穿时性,造山作用首先发生在台湾岛的北部,然后向南部及台南滨海发展。     

台湾海峡及邻区地球物理特征及地壳密度结构

本文对台湾海峡及邻区的岩石物理性质和重力、磁力异常进行了分析研究。在此基础上,利用地震资料进行约束,对过台湾岛中部和南部恒春半岛的两条重力剖面进行了定量计算,并对建立的地壳密度结构进行了分析。研究表明,在台湾岛中部,欧亚大陆板块与菲律宾海板块碰撞,导致地壳增厚的模型更为符合迄今为止的地球物理探测结果。而台湾岛南部的地壳密度结构揭示了,属于欧亚大陆的南海板块向菲律宾海板块下俯冲的地壳密度分布。     

用全球定位观测系统观测日本的火山喷发

全球定位系统是观测地壳形变的一个强有力的工具，例如观测加利福尼亚板块边缘运动就使用了这种技术。这里，我们介绍的是使用GPS定位观测网观测的地壳形变与1989年7月日本伊豆半岛东边海底火山活动，震群的关系。     

华南大陆东部地壳上地幔S波速度结构研究

正华南大陆东部地区地处欧亚板块和太平洋板块的交汇区域,长期受到印度洋板块、太平洋板块和菲律宾海板块的俯冲影响,是欧亚大陆东部边缘构造框架极其重要的一部分,也是研究板块相互作用的天然实验室。已有的大尺度全国地震体波和面波成像结果可以很好的分辨出主要的盆地和块体分布,但体波成像的射线在地壳和上地幔顶部覆盖     

中国东部大陆边缘晚新生代构造演化及板块相互作用过程重建

晚新生代中国东部大陆边缘的构造活动主要集中于东海东缘。中新世以来菲律宾海板块俯冲、冲绳海槽弧后张裂、台湾弧-陆碰撞等一系列重大构造过程,塑造了现今琉球沟-弧-盆体系、台湾碰撞造山带和南海东北部的构造-地貌格局。本文基于对重磁和多道地震资料的解译,并结合前人研究成果,恢复了冲绳海槽构造演化史,阐明了冲绳海槽弧后张裂和台湾弧-陆碰撞之间的关系。在此基础上,重建了中新世以来欧亚板块、菲律宾海板块、南海板块之间的相互作用过程模型。本研究有助于进一步理解板块汇聚背景下东亚大陆边缘深部动力-热力过程对浅部构造格局变迁的制约和影响。     

台湾海峡及其邻区的地质构造综述

台湾海峡及其邻区位于一个重要的地壳构造带一东亚活动性大陆边缘。但是海峡既不是弧后盆地、边缘盆地,也不是一个裂谷。在东亚大陆边缘和菲律宾海板块之间的碰撞作用机理不同于台湾北部和南部。海峡西部的基底是古大陆,它包括早、中元古代低构造层和震旦纪、早古生代高构造     

岛弧地区废物处理的构造稳定性预测

高标准放射性废物处理是日本在21世纪早期应考虑的问题。日本是由弧形的岛屿组成,这些岛屿沿四大板块:欧亚板块、北美板块、太平洋板块和菲律宾海板块之间的界线处分布。频繁的地震和众多的活断层明显地表明了地壳的剧烈变形。火山喷发和丰富的温泉表明在许多地区有强烈的地下地热活动。以快于1mm/年的构造运动发生在接近板块边缘、火山前缘或大的活断层(如构造中线)的局部地区。     

南海后扩张期大陆边缘闭合过程及成因机制

南海是西太平洋海域最大的边缘海,然而南海扩张终结后动力学过程研究仍较为薄弱.通过构造变革界面识别、褶皱冲断带沉积记录等方面的系统研究,揭示南海南部和东部陆缘在南海后扩张期的演化历程.研究表明南海南部和东部边缘经历了多个微板块从俯冲到碰撞的演变历程,形成了陆-陆碰撞、弧-陆碰撞、洋-弧俯冲等多个特征迥异的板块边界.南海南部陆缘属于古南海俯冲拖曳构造区,婆罗洲西北沙捞越-曾母地块率先碰撞,随后经历了婆罗洲东北沙巴-南沙地块碰撞、西南巴拉望-卡加延岛弧碰撞.南部多个微板块碰撞导致古南海呈剪刀式从西向东逐渐关闭和消亡,总体形成了以微地块碰撞、深海槽发育和造山带前缘巨厚沉积充填为特色的碰撞陆缘.东部陆缘属于菲律宾海俯冲-碰撞构造区,南海东部洋壳自中新世开始向菲律宾海板块俯冲,弧-陆碰撞仅局限于东部陆缘南北两端.澳洲-印度板块、菲律宾海板块与欧亚板块相互作用控制了南海边缘海闭合过程,南海正在进行的关闭过程主要集中在东缘和南缘,东缘呈现了以南海洋壳消亡为特征的闭合过程,而南缘则呈现以微陆块碰撞为特征的古南海闭合过程.显然,南部后扩张期陆缘演变可为边缘海闭合过程研究提供极佳的范例,同时对我国海洋权益保护和南海大陆边缘动力学研究具有重要意义.      

中国东部新构造运动的地貌标志和基本特征

中国东部新构造运动的地貌标志及其指示意义要给子重新认识。大陆东侧沿海地带在白垩纪至早第三纪时期是复杂高峻的山系,它们被雁行排列的裂谷分隔,新构造运动表现为不等量水平扩张和沉降或倾斜沉降。大陆东侧的海岸,从总体上来说是构造下沉港湾海岸。钱塘江口以北,从边缘海到太行山东麓的新构造运动反映了欧亚板块东部扩张型活动大陆边缘的构造运动特征。台湾岛由于欧亚板块与菲律宾海板块的碰撞而强烈上升。但台湾海峡为强烈裂陷,华南沿海是倾斜沉降。     

对台湾东南部的俯冲与碰撞:R/V Jean Charcot“Pop~2”号勘察的成果

台湾岛是吕宋岛弧(相当于菲律宾海板块西缘)与中国大陆边缘(属于欧亚板块)强烈碰撞的结果。这一碰撞带位于马尼拉海沟俯决带的北部延伸。沿此带,南海盆地向东一东南俯冲到吕宋岛弧之下。向北,强烈的俯冲与激烈碰撞之间的变化是递变发展的。相反,在台湾东部,碰撞带与Ryukyu活动边缘之界线十分清析。后者与菲律宾西部海盆地向西北方向上的欧亚大陆边缘下的俯冲作用有关。对于台湾东、南部这两个关键区的构造研究是1984年10月—11月R/V Jean-Char(?)ot “Pop_2”号勘察的主要目的。分别在20°15′N和21°45′N之间对马尼拉俯冲带的北端以     

应用有限单元法恢复冲绳海槽和付加体古构造应力场及其意义

冲绳海槽是欧亚板块内大陆地壳的扩张作用所形成的一个弧后盆地。以弹性学原理和库仑—莫尔准则为基础,应用二维(2D)有限单元法模拟大陆岩石圈上部的构造应力场和断层发育状况。模型中使用两种位移边界条件,并采用平面应变条件进行计算。扩张位移边界条件加载于冲绳海槽内大陆地壳的底部,俯冲位移边界条件加载于菲律宾海板块的俯冲带。数学模拟的结果表明,大陆地壳底部的扩张作用使得冲绳海槽内发育正断层,最后导致冲绳海槽这一弧后盆地的形成。菲律宾海板块的俯冲作用引起欧亚板块付加体中形成逆掩断层。     

中国岩石圈应力场与构造运动区域特征

笔者系统分析了1918—2005年间中国大陆及其周缘发生的3130个中、强地震的震源机制解,根据其特征进行了岩石圈应力场构造分区,首次得到区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计数字结果。在此基础上研究了应力场的区域特征、探讨了其动力学来源以及构造运动特征。总体结果表明,中国大陆及其周缘岩石圈应力场和构造运动可以归结为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间的相互作用的结果。印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、中国西部乃至延伸到天山及其以北的广大地区。在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量方位位于20～40°,形成了近NE方向的挤压应力场。大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区,以及天山等地区。而多数正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区,断层位错的水平分量位于近东西方向。表明青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动。中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制。华北地区大地震的震源机制解均反映出该区地震的发生大体为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果。台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界。来自北西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场。地震的震源机制结果还表明,将中国大陆分成东、西两部分的中国南北地震带是印度洋板块、菲律宾海板块与太平洋板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。     

中国海洋国土的确定及矿产资源

我国是有辽阔海洋国土的海洋大国,海陆总国土面积约1 260×104km2。中国海处于大陆边缘,其海底地貌可分为大陆架、大陆坡、岛弧、海沟和深海海盆五大类。本文按地体构造分析我国海域及邻区的构造,其主体处于欧亚板块的华北亚板块、扬子亚板块、华南亚板块、南海亚板块和东南亚亚板块,其中亚板块可分为若干地体。台湾海岸山脉及其以东区域位于菲律宾海板块。三叠纪以来,这些板块、亚板块和地体处于不断拼合、增生或离散之中。按照联合国海洋法公约,渤海是内海。黄海的西部海域,东海和南海的大部分海域都是我国国家管辖的专属经济区,都是中国海洋国土,根本不是什么公海。我国海洋矿产资源极其丰富,海洋油气资源的勘探与开发居最重要的地位。除了已开采海滨砂矿、铜、煤等固体矿产之外,应特别要重视海洋多金属结核、天然气水合物等资源的勘探和开发。     

南海的地质构造及矿产资源

在太平洋西部边缘,存在着一系列边缘海海盆,从北往南,它们是:白令海、鄂霍茨克海、日本海、东海(冲绳海槽)、菲律宾海、南海、苏录海、苏拉威西海和班达海。在分布特征上,从白令海到南海为北东向,从南海至班达海为南北向,南海正处在分布转折的位置上。 南海周围被大陆和岛屿环抱,北部毗邻我国广西、广东和台湾省,南至勿里洞和加里曼丹岛,西接印支半岛,东邻吕宋岛和巴拉望岛。在平面上南海为一棱形海盆,长轴为北东—南西     

浅论多旋回构造理论对第四纪深部物理运动研究的推动

第四纪最突出的事件是青藏高原和南海海盆的形成和演化。众多中外学者几乎一致认为，青藏高原的形成是由于印度克拉通向北的推动，南海等西太平洋边缘海是在太平洋板块和菲律宾海板块向西俯冲的过程中形成的。笔者另辟蹊径，提出，由于新生代(尤其是第四纪)以来两个相互交切的东亚断裂和南亚断裂的深部物理运动，使得南海等西太平洋边缘海地区的陆壳物质被逐渐吸入地幔，经转化为“幔源壳质”以后，再不断输送、补充给青藏地区。其结果必然是，南海等西太平洋边缘海地区的陆壳迅速转化为过渡型壳甚至洋壳，青藏地区则由洋壳转化为陆壳，并迅速隆起、增厚。     

死海（约旦）里散半岛的重磁勘查

里散半岛位于非洲板块和阿拉伯板块交接处的死海盆地中。该盆地面积大，构造简单且有下沉运动，说明它是一拉张型盆地。由重力异常数据发现死海盆地可划分成沿南北延伸各约３０ｋｍ长的几个块体，里散半岛是其中最深的一个。中生代沉积厚度约６ｋｍ，更新世沉积厚度为９ｋｍ。死海盆地的拉张距离为２０ｋｍ，表明死海盆地的年龄约３．３Ｍａ。里散半岛下部的前寒武纪结晶基底磁化率较高，这与区内延续的构造活动性有关。     

死海（约旦）里散半岛的重磁勘查

里散半岛位于非洲板块和阿拉伯板块支接处的死海盆地中。该盆地面积大，构造简单且有下沉运动，说明它是一位张型盆地。由重力异常数据发现死海盆地可划分成沿南北延伸各约３０ｋｍ长的几个块体，里散半岛是其一最深的一个。一生代沉积厚度约６ｋｍ，更新世沉积厚度为９ｋｍ。死海盆地的拉张距离为２０ｋｍ，表明死海盆地的年龄约３．３Ｍａ。里散半岛下部的前寒武纪结晶基底磁化率较高，这与区内延续的构造活动性有关。     

西太平洋边缘海盆地的扩张过程和动力学背景

西太平洋集中发育了全球 75%的边缘海盆地 ,这些盆地形成于始新世、渐新世—中新世和晚中新世—第四纪 3个边缘海扩张幕。文中介绍了边缘海盆地的基本特征和发育模式 ,详细讨论了西北太平洋边缘海盆地周缘板块构造时空格架及其对边缘海盆地形成、演化和关闭过程的控制作用。太平洋板块的俯冲及俯冲带的后退 ,印度—亚洲大陆碰撞的远程效应以及澳洲与印度尼西亚的碰撞是边缘海盆地的 3个重要的区域性控制因素。印度—亚洲大陆的碰撞所形成的向东和东南的地幔流可能推动了东亚大陆东侧和南侧俯冲带的后退 ,并引发弧后扩张作用。同时 ,由这一碰撞引起的东亚大陆边缘NE或NNE向断裂的右旋走滑 ,进一步影响和控制了边缘海盆地的几何学特征及演化。澳大利亚和印度尼西亚的碰撞阻碍了俯冲带的后退 ,导致了南海、Sulu海和Celebes海盆地的扩张终止。同时这一碰撞推动菲律宾海板块向北运移 ,并使Bonin弧与中央日本碰撞 ,导致日本海关闭     

闽台地球动力学及其能态结构研究

台湾地处中国大陆东南边缘是菲律宾海板块凸向亚欧大陆俯冲-碰撞异常岛弧带。福建位于台湾岛弧西侧活动地块。闽台独特的构造格架、地球动力学状态和构造应力场与地震活动之间的内在关联性,使之成为研究海陆板块俯冲-碰撞效应及其对板内地震活动影响天然地区。本文主要依据近30多年以来对福建地块的地震地质背景、地壳变形观测、构造应力场、地震活动性以及地壳-上地幔结构探测、地热场等资料,结合台湾学者详细对台湾岛弧地球动力学与强震构造等研究成果,探索海陆板块俯冲-碰撞地球动力学特征及其对板内活动地块影响,进而揭示板间-板缘-板内强震活动关联性和动力学性状的异同性。试图为本区强震预测和防震减灾对策提供新思路。