东海陆架盆地与冲绳海槽盆地构造活动的差异性

东海陆架盆地和冲绳海槽盆地在区域地质构造上虽然同属下沉区,但它们的重力异常（其中包括布格异常、空间异常和均衡异常）、地貌特征、沉积环境、地壳类型、应力分布、构造活动、成因机制上均存在着本质的差别,从而揭示了两者决不是简单的“块体”下沉,而是两个性质完全不相同的构造单元。     

Geochemical and isotopic characteristics of volcanic rocks from the northern East China Sea shelf margin and the Okinawa Trough

Volcanic rocks both from the northern East China Sea (NECS) shelf margin and the northern Okinawa Trough are subalkaline less aluminous,and lower in High Field Strength Elements (HFSE).These rocks are higher in Large Ion Lithophile Elements (LILE),thorium and uranium contents,positive lead anomalies,negative Nb-Ta anomalies,and enrichment in Light Rare Earth Elements (LREE).Basalts from the NECS shelf margin are akin to Indian Ocean Mid-Ocean Ridge Basalt (MORB),and rhyolites from the northern Okinawa Trough have the highest 207 Pb/ 204 Pb and 208 Pb/ 204 Pb ratios.The NECS shelf margin basalts have lower 87 Sr/ 86 Sr ratios,ε N d and σ 18 O than the northern Okinawa Trough silicic rocks.According to 40 K– 40 Ar isotopic ages of basalts from the NECS shelf margin,rifting of the Okinawa Trough may have been active since at least 3.65–3.86 Ma.The origin of the NECS shelf margin basalt can be explained by the interaction of melt derived from Indian Ocean MORB-like mantle with enriched subcontinental lithosphere.The basalts from both sides of the Okinawa Trough may have a similar origin during the initial rifting of the Okinawa Trough,and the formation of basaltic magmas closely relates to the thinning of continental crust.The source of the formation of the northern Okinawa Trough silicic rocks was different from that of the middle Okinawa Trough,which could have been generated by the interaction of basaltic melt with an enriched crustal component.From the Ryukyu island arc to East China,the Cenozoic basalts have apparently increasing trends of MgO contents and ratios of LREE to Heavy Rare Earth Elements (HREE),suggesting that the trace element variabilities of basalts may have been influenced by the subduction of the Philippine Sea plate,and that the effects of subduction of the Philippine Sea plate on the chemical composition of basaltic melts have had a decreasing effect from the Ryukyu island arc to East China.     

东海陆坡—冲绳海槽水体剖面地球化学特征与指示意义

通过对东海陆坡—冲绳海槽中北部两个水体剖面的碳、氯、硼同位素和离子浓度的分析,探讨了水体剖面的离子和同位素组成的控制因素、水体来源以及现代水体交换过程。结果表明,水体剖面中表层水、次表层水、中层水体的性质明显不同,ST2水体剖面K+、Ca2+、SO42−等离子浓度整体随深度增加而升高,δ13C、δ11B、δ37Cl垂向变化波动较大,ST19剖面离子浓度、同位素垂向变化趋势与ST2剖面相反。ST2、ST19水体剖面表层水（0～100 m）和次表层水（100～300 m）主要来源于黑潮表层水（Kuroshio Surface Water,KSW）和黑潮热带水（Kuroshio Tropical Water,KTW）,同时受长江冲淡水（Changjiang Diluted Water,CDW）/陆架水影响;中层水体（300～1 000 m）组成与北太平洋中层水（North Pacific Intermediate Water,NPIW）和南海中层水（South China Sea Intermediate Water,SCSIW）相似。两水体剖面水体组成存在较为明显的南北差异,可能与所处海区地理位置、CDW/陆架水传输路径、区域性地形导致局部上升流、水体剖面中NPIW与SCSIW占比不同有关。     

南海中部和冲绳海槽沉积物中的氨基酸物质

本文通过对南海中部和冲绳海槽三个深海沉积物柱状样腐植物质水解氨基酸的研究,试图阐述南海和冲绳海槽沉积物的演化与沉积环境。     

东海陆架前缘斜坡(冲绳海槽西坡)北部的断块隆脊地貌

东海陆架前缘斜坡(冲绳海槽西坡)北部的断块隆脊,是呈长条形的脊状台式隆起,位于29°30′N-31°10′N;128°00′E-128°20′E之间。其由NNE向链状排列的断块山地组成,且与NNE向的断裂构造相一致,其顶部水深约300m～400m左右。从实测单道地震剖面看,隆脊的东西两侧均有断层出现。隆脊西坡倾向陆架一侧,坡度大,有的地方坡度超过10°;而东侧坡度较缓,仅1°左右,缓倾至海槽西坡坡底,并以沟坎式与冲绳海槽槽底相连。冲绳海槽地区的构造运动,使隆脊地区受到断裂构造的作用。NNE向的大断裂使该隆脊位置的东西两侧断裂下降而中间抬起,加之下部岩浆上侵,显现出链式排列的断块山地,表现为一条长形的断块隆脊构造地貌体。推测该地貌体形成的时期较晚,它是与断层的发生同时期形成的。     

The Crustal Structure Character of East China Sea

This paper presents actuality of investigation and study of the crustal structure characters of East China Sea at home and abroad. Based on lots of investigation and study achievements and the difference of the crustal velocity structure from west to east, the East China Sea is divided into three parts - East China Sea shelf zone, Okinawa Trough zone and Ryukyu arc-trench zone. The East China Sea shelf zone mostly has three velocity layers, i.e., the sediment blanket layer （the velocity is 5.8-5.9 km/s）, the basement layer （the velocity is 6.0-6.3 km/s）, and the lower crustal layer （the velocity is 6.8-7.6 km/s）. So the East China Sea shelf zone belongs to the typical continental crust. The Okinawa Trough zone is located at the transitional belt between the continental crust and the oceanic crust. It still has the structural characters of the continental crust, and no formation of the oceanic crust, but the crust of the central trough has become to thinning down. The Ryukyu arc-trench zone belongs to the transitional type crust as a whole, but the ocean side of the trench already belongs to the oceanic crust. And the northwest Philippine Basin to the east of the Ryukyu Trench absolutely belongs to the typical oceanic crust.     

东海的地壳结构特征

介绍了国内外有关东海地壳结构特征的调查研究状况,并利用前人大量的调查研究成果,根据自西向东地壳速度结构的差异,将东海海区划分为东海陆架区、冲绳海槽区、琉球岛弧-海沟区三部分。东海陆架区主要由沉积盖层(速度为5.8～5.9km/s)、基底层(速度为6.0～6.3km/s)和下地壳层(速度为6.8～7.6km/s)三个速度层组成,属于典型的大陆型地壳。冲绳海槽则位于大陆地壳和大洋地壳的过渡地带,它仍然具有大陆地壳的结构特征,并无洋壳的形成,但在海槽的轴部地壳已经减薄。琉球岛弧-海沟区的地壳结构总的来说属于过渡型地壳,但在海沟靠洋一侧已属于大洋型地壳,而从琉球海沟往东的西北菲律宾海盆,就完全属于典型的大洋地壳。     

东海海底地形分区特征和成因研究

东海一直以其特殊的大地构造地位受到国内外地学界的关注,但作为主要受构造控制的东海海底地形的研究,以往简单趋势性描述居多,专门深入系统的研究尚不多见。不久前完成的高精度、全覆盖多波束海底地形勘测覆盖了东海部分外陆架、大陆坡全部、冲绳海槽和东部岛坡的一部分,取得了海量的测深数据。据此编绘的勘测多波束水深图和结合测区外的传统资料编绘的海底地形图使我们有机会可以重新审视和系统研究东海的海底地形特征。在定量确定了陆架坡折线、陆坡坡脚线和东部槽坡坡脚线的基础上划分出了大陆架、大陆坡、冲绳海槽平原和东部岛坡4大地形区,继之对各区的海底地形特征进行了研究和描述,并在区内选取了有代表性的5条剖面进行了剖析。另外,从地球内营力和外营力两方面分析了影响东海海底地形发育的因素。调查分析表明:整个东海地形分带明显,地形类型多样:大陆架十分宽阔,总体北宽南窄,从大陆向海平缓倾斜,发育了广泛的NW-SE向沙脊群,自大陆向东南呈扇形发散;大陆坡呈NE-SW向条带展布,海底地形陡峻,呈阶梯状下掉,总体北缓南陡,其上峡谷密布,上穿切外陆架,下直达海槽,同时坡麓上海台沟谷伴生发育;冲绳海槽北浅南深,其内在平坦的背景上发育了众多的海山和海丘,其中心又有槽中槽地形;东槽坡地形复杂,发育了     

风和台湾暖流引起东海沿岸上升流数值计算

运用三维数值模型,首先计算了夏季风和台湾暖流引起的东海沿岸上升流。结果表明,风和台湾暖流的作用都可产生顺岸呈带状分布的上升流,风生上升流在２０ｍ至３０ｍ水层速度较大,其值一般为１．０×１０－３ｃｍ／ｓ;而台湾暖流形成的上升流则在３０ｍ以下速度较大,其值在浙南和闽北一般为１．０×１０－３ｃｍ／ｓ,在舟山近海为０．５×１０－３ｃｍ／ｓ。此外,运用Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方法数值探讨了东海沿岸上升流区海水的源地。逆追踪结果表明,潮因子和风因子对沿岸上升流的贡献都是局地的,即仅能将上升流区附近下层的海水带到沿岸上层;台湾暖流则可将台湾海峡北口的深层水带到闽浙沿岸上层,使闽浙沿岸出现低温、高盐水。     

冲绳海槽及邻区磁异常特征及其地质解释

对冲绳海槽及邻区的ΔT磁异常特征进行了定性分析和变纬度化极处理,通过对比ΔT磁异常和化极磁异常分布特征,对冲绳海槽及邻区几个构造地质学问题进行了探讨。冲绳海槽基底埋深较大,沉积中心位于海槽西部;钓鱼岛隆褶带大规模基底隆起的南端终止于渔山-久米断裂带,断裂带以南的东海陆架南部边缘覆盖了厚层沉积物;以渔山-久米断裂带、舟山-国头断裂带和吐噶喇断裂带为代表的NW-NWW向右旋平移断裂带在东海构造演化过程中自西向东逐渐前展,对构造应力场起到了重要的调节作用,是东海"南北分块"构造格局中主要的构造单元边界;中新世以来台湾碰撞造山作用引起了东海陆架南部主要构造单元的顺时针旋转;菲律宾海板块的俯冲对琉球弧前地区的磁异常分布产生了显著影响。     

东中国海潮波自适应数值模型及其数值模拟

首次为整个东中国海设计出一种自适应网格 ,利用自适应网格能同时兼顾网格的光滑性、正交性及疏密程度的特点 ,得到了物理平面上的网格分布。该网格既与边界适应 ,又在水深变化急剧的东海陆坡处得以加密 ,从而使坐标变换下的三维模式成功实现了跨越陆坡的计算。用该模式模拟了海域的潮汐变化。依据所得结果绘制出 M2 分潮的同潮图和潮流椭圆。模拟结果与现有的数值研究结果基本一致 ,表明此模式在该海域的适用性     

冲绳海槽北段地磁场特征及其地质解释

根据磁异常的分布特征,冲绳海槽北段可以分成三个异常区：东海陆架边缘异常区、东海陆坡异常区和冲绳海槽北段异常区。在东海陆架边缘区,磁异常以正为主,最大可达＋ ３５０ｎＴ,该区所对应的磁性基底埋深较浅,一般在２～３ｋｍ 。在东海陆坡异常区,除了有ＮＮＥ向展布的负异常外,在此背景上还发育了一些沿ＮＷＷ 向展布的次级异常,推测本异常区的磁异常与ＮＷ 向的基底断裂有关。冲绳海槽北段异常区所在宽缓负异常的大背景下又有几处正异常条带分布,则是在吐噶喇断裂带控制作用下所产生的磁性较强而又不均匀的火成岩体的反应     

东海地区地热场综述

综述了东海地区地热场的特征及研究进展,根据收集的各航次热流值资料,绘制了东海地区的热流值分布图,并根据热流值的分布特点将东海地区分为陆架区、冲绳海槽区、琉球岛弧和海沟区、菲律宾海盆区等4个区块,详细分析了它们的热流分布成因,在已有的东海南北热结构模型基础上对东海南北热结构差异进行了分析。南冲绳海槽区的地壳热流值和地壳减薄程度都明显高于北冲绳海槽及其它各区,说明高热流值起源于地幔抬升和地壳的减薄,东海的扩张已经从冲绳海槽北部转移到南部。     

东海水体中POC的分布特征

本文研究１９９４年春、秋季东海陆架海区水体ＰＯＣ的分布特征。０和１０ｍ层的水平分布图呈现：近岸海区水体的ＰＯＣ含量最高，并片外海递减，黑潮区域是ＰＯＣ的低值区。在离岸远的深水海区受长江径流影响削弱，ＰＯＣ分布比较均匀。秋季ＰＯＣ等值线呈现与岸平行并片外海递减，这是受陆地径流、海区生物活动所控制。春季ＰＯＣ的分布呈现受水团推移的迹象，在ＰＮ线上的４０６－４０８－４１１站位附近海区出现ＰＯＣ高值区，与     

东海陆架区中尺度涡运动路径的统计特征分析

基于1993—2017年卫星高度计海面高度异常中尺度涡旋追踪数据集,对东海陆架区及从西北太平洋入侵东海的涡旋进行路径分类、季节变化及特征参量统计分析,并结合再分析流场资料,进行背景流场、涡度场分析。研究结果显示,近25 a,在东海追踪到318个气旋涡和276个反气旋涡。根据涡旋运动路径将其分为:东海陆架浅海生成往深海传播型(148个)、深海生成向东海陆架浅海传播型(35个)、沿等深线运动型(180个)、徘徊型(121个)、外来入侵到达东海陆架型(25个)及外来入侵到达东海深海型(85个)。6类涡旋的数量存在明显的季节分布,各个类型气旋与反气旋涡数量的季节分布也各不相同。其中,沿等深线运动型涡在春、夏季的数量高于秋、冬季。陆架浅海区生成往深海运动型涡的季节分布较为平均,气旋式涡在夏季数量最少,在春季和冬季数量较多。黑潮与涡旋数量的季节分布有关。徘徊型涡的平均生命周期最长,约为44 d;陆架浅海生成往深海运动型及外来入侵到达东海陆架的中尺度涡具有最大的平均振幅,为13.2 cm;外来入侵到达东海陆架型涡具有最大的直径,为122 km;外来入侵到达东海深海型涡在进入东海后的生命周期、振幅、直径在数值上均为最小。     

东海海水中的溶存甲烷

基于1994年秋季航次在东海的调查资料,较详细地分析了溶存甲烷在水体中的分布规律、成因和来源.表层水中溶存甲烷呈过饱和状态,饱和度127%～254%,温跃层以上水体中,甲烷的断面分布不同于营养盐的分布,各站测值相近,没有显示出受长江冲淡水的影响,而呈现的舌状分布,在陆架底层水中有明显的高浓度甲烷水体,表明甲烷从沉积物中迅速扩散进入底层水.黑潮次表层水的涌升过程稀释了陆架边缘底层水中的甲烷.在陆架和大洋区测站上,甲烷的垂直分布不同,前者主要受物理混合过程所控制;后者呈大洋区分布特征,在温跃层附近出现甲烷的次表层最大,这可能是陆架底层高浓度甲烷沿等密度面的输送所致.

     

东海陆架盆地的前新生界

根据东海陆架盆地周边地质、地球物理和钻井资料,应用岩石学、古生物学、同位素年代学、层序地层学等分析方法,研究东海陆架盆地的前新生界.陆架盆地广泛发育中生界,其中盆地南部发育最全,以三叠—白垩系陆相碎屑岩为主,中部隆起带以发育侏罗—白垩系的陆相火山岩为主,以台湾海峡为中心的盆地南部有海相—海陆过渡相的中生界.在盆地南部钻遇的年龄为1680 Ma的黑云角闪斜长片麻岩和在北部钻遇的糜棱片麻岩分别为浙闽东部前震旦纪变质岩和浙北晚元古代变质岩在海中的延伸.陆架地区晚古生代可能属于亚洲大陆东缘优地槽带的冒地槽,在盆地内尤其在东部坳陷带可能有晚古生代浅变质岩.     

冲绳海槽岩浆物理化学性质及其地质意义

借助冲绳海槽火山岩地球化学分析结果,讨论了海槽不同区段岩浆的温度、压力、密度和黏度等物理化学参数,以确定海槽岩浆的物理性质及其对海槽不同区段岩浆演化过程的影响.海槽北段的岩浆相对于中段表现出高压力、低温度的特征.由于海槽岩浆挥发分含量较高,北段岩浆的密度和黏度要高于中段的.但总的来说,海槽岩浆具有低密度、低黏度的特点,因此岩浆更容易穿透岩石圈,而且有利于岩浆结晶分异作用的进行.对海槽岩浆相对运移速度的研究显示,在外部条件及含水量相同的前提下,在海槽中段岩浆上升速度要大于北段的,这从岩浆物理化学性质的角度解释了为何海槽中段火山活动要强于北段的.     

Linear magnetic anomalies and tectonic development of the middle Okinawa Trough

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＯｋｉｎａｗａＴｒｏｕｇｈ (ＯＴ) ,ｌｏｃａｔｅｄｎｏｒｔｈｗｅｓｔｏｆｔｈｅＲｙｕｋｙｕＴｒｅｎｃｈａｎｄｔｈｅＲｙｕｋｙｕｇｕｎｔｏ ,ｅａｓｔｏｆｔｈｅＥａｓｔＣｈｉｎａＳｅａｓｈｅｌｆ,ｉｓａｂａｃｋ ａｒｃｂａｓｉｎｂｕｌｇｅｄｔｏｔｈｅＲｙｕｋｙｕＴｒｅｎｃｈ .ＴｈｅＯＴｅｘｔｅｎｄｓｆｒｏｍＫｙｕｓｈｕｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｏｆＪａｐａｎｔｏｔｈｅＩｌａｎＰｌａｉｎｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＴａｉｗａｎ ,Ｃｈｉｎａｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔ…