广角反射/折射地震探测揭示的冲绳海槽地壳结构

广角反射/折射地震探测是研究冲绳海槽地壳结构与性质的有效方法。通过收集整理冲绳海槽及邻区广角反射/折射地震研究成果,对冲绳海槽地壳结构性质进行了探讨。结果表明,冲绳海槽地壳厚度较薄,绝大部分地区属于减薄的陆壳,但局部已出现洋壳;海槽北、中、南三段处于不同的构造演化阶段,地壳厚度、结构、减薄方式等存在较大差异;琉球俯冲带不同分段活动特征及构造应力场的不同是造成冲绳海槽地壳结构性质和构造演化南北差异的主要原因;冲绳海槽内洋壳局限于海槽中、南段轴部,在轴部地堑沿走向方向布设OBS测线将有助于进一步确定洋壳的存在。     

冲绳海槽天然气水合物BSR的地震研究

根据多道地震反射资料分析,在冲绳海槽南部和中部发现了拟海底反射层(BSR)现象。通过对海底异常反射层的振幅特征、速度异常和AVO属性分析,说明该BSR可能反映了天然气水合物的存在,并发现冲绳海槽断层与天然气水合物的形成有密切关系。     

南冲绳海槽地震反射波特征及其地质解释

对南冲绳海槽进行反射地震调查 ,结果表明 :(1 )海槽盖层主要由反射层组 (时代相当于第四纪 )和反射层组 (时代相当于上新世 )组成 ,推测槽底局部存在中新统。槽底沉积物主要源自中国大陆。轴部目前仍处在裂陷作用阶段 ;(2 )断裂极为发育 ,可分 NE— SW向(西南端转为近 E— W向 )和 NW— SE向两组 ,分别属张性及张扭性断裂 ,后者切割前者 ;(3)岩浆活动十分强烈 ,东南缘岩浆活动尤甚 ,推测其岩性以中、基性岩为主     

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。     

冲绳海槽沉积物的特征

冲绳海槽为半深海沉积环境。根据粒度、钙质生物壳体和浮岩玻屑的含量进行综合分类,共有24种沉积物类型。调查区西南部具有较多的陆源沉积物,东北部具有较多的玻屑和钙质生物壳体,因而构成了各综合类型。 海槽西北坡角闪石、绿帘石、锆石、磷灰石含量高,东南坡紫苏辉石含量高;调查区西南部Na₂O/K₂O<1,Fe₂O₃/FeO>1,可能与浊积物有关,东北坡正好与之相反,是偏酸性浮岩玻屑含量较高的体现。 沉积物的来源主要为陆源,次为火山喷发的浮岩玻屑和浮游有孔虫壳体。以海槽两侧而言,海槽西北坡沉积物中陆源物占优势,东南坡的岛源和海底火山物比较明显。     

冲绳海槽中部的火山口

冲绳海槽位于中国东海大陆架的东部,与东海陆架相连,是一个新生的孤后盆地,海底火山活动和地震频繁,断裂体系十分发育,沉积了十分丰富的火山碎屑沉积物,根据海底沉积物中的浮岩与磁铁矿含量变化,结合水深资料推测了海底火山口的位置,结果表明Z 14—5测站(27°18′N、127°12′E)附近是一个火山口。     

冲绳海槽沉积物的粒度

在总体上,冲绳海槽沉积物的粒度由西侧大陆坡边缘的砂粒组向东逐渐变细,但在琉球群岛附近,砂的含量略有增加。冲绳海槽中部到东北部的浮岩玻屑以粉砂粒组为主,中部到西南部浊积物的粒度,由下向上变细的规律明显。     

冲绳海槽的地形地貌特征

冲绳海槽内有三个基本的地貌单元,即西侧陆坡,槽底盆地和东侧岛坡.冲绳海槽具有东西分带和南北分块的特点.海槽内主要地貌类型包括地堑、断裂沟谷及海底火山等,它们都是构造地貌形态.断裂作用和火山活动在地貌发育中起着重要的作用.目前冲绳海槽正处于孤后扩张的初生阶段,它的发展方向将是地壳大洋化,由此导致今后海槽内地貌的发展方向将是“地貌大洋化”.     

冲绳海槽西部陆坡地震相模式与沉积体系

对冲绳海槽西部陆坡上两个航次(95航次和99航次)共计2000多公里的单道地震资料进行分析和解译,对斜坡沉积环境下沉积体系发育、分布特征进行了研究。结果表明：a)冲绳海槽西部斜坡环境下,上新世以来的沉积层均不同程度的变形和错动;b)存在两种斜坡相地震反射模式——退覆模式和叠覆模式,这两种模式都反映了冲绳海槽西部陆坡得到充足的沉积物供给;c)斜坡环境下主要发育陆架边缘三角洲、重力流沉积和水道充填等沉积体系;d)沉积层发育特征表明,冲绳海槽西部陆坡具有北段坡度缓、沉积物供应丰富、构造相对不活跃,中段坡度陡、沉积物供应充足、构造活动强烈,南段坡度陡、沉积供应相对较少、构造和火山活动十分强烈3种主要沉积环境。西部陆坡的沉积特征也揭示了东海陆架向陆坡提供了大量碎屑沉积物质。     

冲绳海槽沉积物干酪根特征

本文采用元素分析、镜下观察、红外光谱、扫描电镜和热解分析等技术,分析了冲绳海槽柱状样中腐植酸、富里酸和干酪根的化学、物理特征,并探讨了它们之间的成因关系和干酪根类型。沉积物的产烃能力甚差,每吨沉积物仅能生成0.49～1.18kg烃类物质。     

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。     

南海西沙海槽盆地地质构造特征

西沙海槽盆地是一个发育在南海北部陆坡深水区的新生代沉积盆地,接受了厚1 500～8 000m的沉积,沉积层中部厚,南北薄,呈南北分带特征。地震剖面上表现出下断上拗的特点,盆地裂陷期的构造样式以"多米诺式半地堑"或"地堑"为特征,控制半地堑发育的主要断层有F1、F2、F3、F4、F5。盆地发育经历了古新世—渐新世断陷和中新世—第四纪拗陷两个主要演化阶段,断陷阶段发育陆相河湖相沉积,拗陷阶段发育浅海-半深海沉积。     

冲绳海槽中南部浮岩的岩石地球化学特征及其成因

冲绳海槽中南部广泛分布一套浮岩类岩石,其中以灰白色酸性浮岩为主,化学组成相当于英安流纹岩,深灰色中基性浮岩零星出露,化学组成与玄武安山岩相当.研究表明本区浮岩属造山带地区火山岩,形成于强烈构造活动构造背景,稀土元素标准化模式相似,均表现为负铕异常,表明它们之间的同源性,并经历过不同程度不同的斜长石分异作用.除Sr和中部浮岩的Yb有明显亏损以外,其它微量元素均表现为明显富集,尤其是Ba、Rb、Th、La和Ce等大离子亲石元素表现为显著富集.     

中更新世以来长江口至冲绳海槽高分辨率地震地层学研究

运用地震地层学方法，对1996年中法合作自长江口至冲强海槽获取的5600km高分辨率电火花单道地震及部分多道地震资料进行全面判读研究，并与位于陆架中部的DZQ4井岩性分析资料进行对比，划分出东海陆架研究区自中更新世以来3类共11个地震层组，对每个地震层组的顶=底边界，内部主要地震相特征进行了详细描述，对各地震层组主要沉积相和沉积环境进行了合理推测，并与氧同位素期和全球冰期进行对比，对研究区主要地震相进行了归纳，划分出4大类共13个亚类的地震相，不同地震相类型再现了不同地震时期的沉积环境，并对研究区4期潮流沙脊，多处典型夏天河道和两处海底峡谷特征进行了描述。     

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.     

冲绳海槽断裂构造的研究

通过解释反射地震剖面,计算处理重磁资料,数学模拟构造应力场以及综合分析其它地质、地球物理资料可知,冲绳海槽是一个正在活动的弧后盆地,具有高热流、强地震、多火山、薄地壳、高重力、活断层等特征。海槽内发育了两组断裂构造,其中NW向断裂是具有分割控制作用的特殊断裂,NNE向断裂是梨形正生长断层;两组断裂从中新世活动至现代。     

冲绳海槽表层沉积物沉积特征的初步研究

海槽表层沉积物沉积特征的研究结果表明,冲绳海槽沉积物具有大陆和大洋之间的过渡性质,大陆及大陆架物质在近期地质历史中,始终是海槽沉积物的主要物质来源;海槽区粗粒沉积物是陆架粗粒沉积物的延续,其性质与陆架区的相似,属于再沉积形成的沉积物;沉积物中的火山物质是区分陆架和海槽沉积物的主要标志之一。