南海及邻区重力场特征与地壳构造区划

根据“八五”新编南海自由空间重力异常图,结合磁力,地震等其它地质地球物理资料,认为南海西缘的越东大断裂自中生代后期以来表现为右旋走滑,而且切割岩石圈,断裂以西为挤压环境,而东面则处于拉张环境;沿１１５°２０’Ｅ南北延伸的中沙东大断裂是北部中西沙陆核与东沙块体南部太平－永署陆核与礼乐滩块体之间的分界,这两条大断裂对南海海盆的形成至关重要。     

冲绳海槽地壳结构与性质研究进展和新认识

冲绳海槽是张裂于东亚大陆边缘的弧后盆地,对其地壳结构性质的研究具有重要的理论和现实意义。本文在总结冲绳海槽重力场、广角反射/折射地震探测、海底磁异常条带以及火山岩和岩浆作用这4个方面研究成果的基础上,对海槽的地壳结构、地壳性质和所处的构造演化阶段进行了探讨。认为冲绳海槽绝大部分地区地壳厚度大于正常洋壳,应属减薄的陆壳,由裂陷作用形成;但海槽中段和南段中央地堑地壳速度结构与洋壳类似,发育条带状磁异常,且已有大量幔源物质参与了地壳的组成,具备初始扩张作用的特征。对于海槽内是否存在洋壳,仍需进一步调查和研究。     

海洋磁场重力场信息系统建设

在简要介绍海洋磁场重力场探测技术发展概况的基础上,详细论述了海洋磁场重力场信息数据库的建设情况及数据管理系统、数据分析应用系统的功能组成,系统功能测试情况以及系统建设过程中取得的主要技术创新点,对该系统投入应用前的优化完善工作提出了建议。     

海洋磁场重力场信息军事应用研究现状与展望

在简要介绍海洋磁场重力场基本特征基础上,全面分析了海洋磁场重力场信息军事应用研究的现状与问题,对该研究领域的发展方向作了展望,对我国相关技术发展提出了建议。     

南海北部大陆坡-深海盆过渡区的地壳性质

地质、地球物理资料综合分析表明,南海北部大陆坡-深海盆过渡区(114°—118°E,17°—20°N)内的深海盆属洋壳,其前新生代基底由大洋玄武岩组成,地壳厚度有自东向西增厚的趋势;区内的大陆坡属拉张减薄的过渡壳,其前新生代基底由古生代和中生代变质岩、沉积岩和岩浆岩组成。大陆坡西部有较多中、基性岩浆活动,故局部高磁异常较东部发育。     

海洋磁场重力场数据建库技术研究

针对海洋磁场重力场资料的多源异构海量特征,并结合海洋磁场重力场空间数据库建设实践,阐述了数据整理与采集建库的目标与过程,并探讨了数据建库工作中涉及的基准统一、规格化整理、分析处理等若干关键技术问题的解决方案。     

海洋重力仪直接测量纬度技术探讨

海洋重力测量数据中包含测量载体运动产生的对地离心力大小,而该离心力大小与纬度有关,利用此原理,设计了一种测量方法,可以测量出该离心力的大小,进而计算出所处纬度值;通过对测量方法的精度分析,提出了最佳测量方案。从计算实例来看,运用该方法可以有效地测量出测量点的纬度。     

KSS 31M海洋重力仪静态观测结果及分析

根据对新型KSS 31M海洋重力仪一个多月的室内静态观测记录分析,得到的结果是：该台重力仪的静掉格呈线性,掉格率约为1mGal／month,静态观测分辨率为0．01mGal。显示该型重力仪静态漂移极小,灵敏度高,抗干扰能力强。     

国内外海上试验场建设现状与比较分析

海上试验场是公益性科技支撑平台,是我国海洋观测、监测和调查仪器设备研发、海洋科学研究、实现科技兴海,促进高新科技成果转化及海洋可再生能源开发的重要试验平台。国外海洋发达国家对海上试验场的建设都投入了大量的资金和精力。而国内由于对试验场的建设起步较晚,虽然与海洋发达国家还有一定的差距,但也做出了许多工作。国外发达国家海洋科学与技术的先进水平,是与重视海洋科学技术观测和试验基地的建设密不可分的。文中将对国内外海上试验场建设现状予以概述,并进行比较分析。     

GT-1M 海洋重力仪与KSS31M 海洋重力仪的对比

为了检验俄罗斯、加拿大合作生产的GT-1M海洋重力仪与德国KSS31M海洋重力仪的工作性能,验证GT-1M重力数据的可靠性,将GT-1M采集的3条重力剖面与KSS31M重力仪采集的重力测网进行了对比分析。结果显示:GT01剖面与26条KSS31M重力测线的交点差均值为0.31mGal,交点差均方根为2.51mGal;GT02剖面与11条KSS31M重力测线的,交点差均值为–0.78mGal,交点差均方根为1.97mGal;全部交点差均值为–0.01mGal,均方根(RMS)为2.32mGal。GT01剖面与KSS31M测网网格化切割的剖面的变化趋势一致,重力变化幅值基本吻合,相关系数为0.98;而GT02剖面位于KSS31测网边缘,网格化切割的KSS重力剖面不能反应真实的重力场,虽然GT02剖面变化趋势一致,但相关系数仅为0.94,在相位上也明显有误差。考虑到测网位于海底地形崎岖的深水区,而且两次测量时间间隔达3a,因此GT-1M重力仪测试的结果还是基本与KSS31M重力仪吻合的,数据是可靠的。该分析结果对今后的重力测量工作有参考价值。     

南海西北部与红河地区地球物理场及其地壳深部结构特征

分析了南海西北部与红河地区地球物理场特征，计算了研究区重、磁资料的一阶小波细节变换、四阶小波逼近变换。根据重力场资料以及南海北部盆地钻井取样的测试结果，同时参考在研究区进行的地震勘探结果，对研究区的地壳结构进行了反演计算。结果表明，研究区域地壳结构较为复杂，地壳厚度在17—38km之间，总的趋势由陆向洋地壳厚度逐渐减薄，反映出该区域地壳具有陆壳、过渡壳的性质，同时存在上地幔隆起区及凹陷区。用地震层折成像结果与重力资料计算出的地壳分布趋势进行了对比验证。根据地幔对流结果探讨了研究区深部地球动力学特征及其与深部地壳结构的关系。     

海空重力测量及应用技术研究进展与展望(二):传感器与测量规划设计技术

分3个阶段全面分析总结了海空重力测量传感器的发展进程及研究现状,简要介绍了作为海空重力测量重要组成部分的定位系统的技术发展状况,分析展望了海空重力仪稳定性测试与评估技术的发展前景,详细论述了海洋重力场特征的分析方法及研究方向,分析讨论了海洋重力场信息应用需求与海空重力测量规划设计的内在联系及海洋重力测线布设技术的研究进展。     

几种卫星测高海洋重力场模型精度比较分析

以中国南海部分海域作为试验区,依据测区船载重力测量结果分别对S&S V28.1、S&S V29.1、DTU15和DTU17卫星测高海洋重力场模型开展了精度评估与分析工作。首先利用EIGEN6C4超高阶位系数模型计算得到的参考重力异常,使用多项式拟合技术对船载重力异常进行了长波误差改正;然后借鉴3σ准则进一步控制船载重力测量结果质量;最后以RMS作为精度主要评价指标,完成了对4种海洋重力场模型精度评估。结果表明,4种海洋重力场模型检核精度整体相当,其中S&S V29.1检核精度略高于S&S V28.1,4种重力异常模型在试验海域精度大致在1.5~6mGal之间。试验结论对于后续重力场模型应用具有一定参考价值。     

西太平洋侏罗纪海洋地壳断裂特征及其成因机制*

侏罗纪洋壳为现存最古老的海洋地壳, 残留在地球表面上很少, 目前对于侏罗纪洋壳的断裂特征和构造变形了解很少。本文利用高分辨率的反射地震剖面精细解释了位于西太平洋的侏罗纪洋壳基底、沉积地层和断裂结构, 发现在研究区存在基底断层、沉积断层和垮塌断层三种类型的断裂构造, 并对其走向、倾角、断距等几何参数与变形特征进行了推测和定量研究。研究还发现, 基底断层是洋壳受到板块伸展拉张而产生的, 在后期海底沉积过程中持续发育并错断上覆沉积物, 在海底形成明显的断层陡坎。沉积断层是沉积地层自身重力作用的产物,受到沉积地层岩石性质的控制。垮塌断层是岩浆侵出或者侵入形成海山, 导致洋壳及其上覆沉积局部抬升并向两侧推移, 引起先存的基底断层和沉积断层重新错动产生的。研究区内切断洋壳基底和上覆沉积的活动断层的推测走向大体符合侏罗纪洋壳基底面起伏、重力异常骤变界面以及地磁异常条带等的走向, 表明这些断裂从侏罗纪洋中脊的海底扩张中演变而来, 并且持续活动至今。这些发育在古老洋壳上的断层能够长时间让水进入岩石圈并进入俯冲带及地球内部, 从而促进地球水循环。尽管目前尚未发现这些断裂产生大地震, 但这些断层可能随着板块俯冲而演变成俯冲带地震大断裂, 今后研究应该关注这类断层在靠近海沟之前的演化规律和潜在地震风险。     

System Ⅱ型海洋重力仪静态观测结果与分析

根据青岛海洋地质研究所新购置System II型海洋重力仪的静态观测实验,分析了重力数据的变化情况,检测到该仪器单日记录数值较为稳定,但伴随有小于±0.1mGal左右的震荡。同时分析了该设备对固体潮的反映,静态观测重力值所展现的变化特征和周期性与固体潮相一致。鉴于其能明显反应固体潮对静态观测重力值的影响,可认为其静态观测精度优于0.2mGal。并测定了重力仪月漂值小于国家标准3mGal/月。同时比较讨论了与KSS31M型重力仪在中科院海洋研究所的静态观测数据的区别与联系。     

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。     

第一章 前言

据1986年11月在杭州召开的“南海海洋地质、地球物理讨论会”的建议,在中国国家海洋局和联邦德国研究技术部的支持下,国家海洋局第二海洋研究所与联邦德国地球科学与自然资源研究所于1987年5月至7月在南海利用德国科学调查船“太阳”号(SONNE)进行了SO49航次的考察工作。该考察工作系两个研究所合作执行的“南海地球科学联合研究”项目的重要组成部分,属于两国政府间海洋科学与技术合作协定中的一项近期计划。1988年5月至8月,双方科学家再度集中于德国汉诺威,在西德地球科学与自然资源研究所共同处理资料与分析样品和联合解释与研究。     

基于海上风电场构建海洋水文同步实时现场观测系统的思考

海上风电是一种清洁的可再生能源。本文简述了海上风电发展概况, 并介绍了广东省在南海北部建设海上风电场的进展, 同时描述了南海北部一些典型的海洋水动力过程及其现场观测研究存在的难题; 最后提出利用海上风电场构建海洋水文现场同步实时网络系统的观点, 指出利用这些长期定点的网络式观测数据对研究海洋中小尺度动力过程等的优势。希望能为促进海上风电与海洋科学研究的融合发展提供参考。     

太平洋卫星测高重力场与地球动力学特征

通过多卫星测高数据的综合处理，获得西太平洋卫星测高重力场，进行不同尺度、深度构造动力信息的分离，探讨诸边缘海盆的地球动力学问题。测高大地水准面反映了研究区板块相互作用的特点，其高频成分可以刻画各海盆的构造特征。测高空间重力异常也可刻画陆架构造及盆地分布，由其推算出的海底地形含有大量的海底构造信息。各边缘海盆的莫霍面埋深具有往南变浅的趋势，与菲律宾海各海盆的莫霍面埋深大致相当，说明岛弧两侧的构造动力强度基本相似。大尺度地幔流应力场总体上反映了欧亚板块向东南蠕散和太平洋板块向北西扩张的特点；日本海北侧和南海巽他陆架的中尺度上地幔对流与地幔柱之间有着密切关系，西菲律宾海的上地幔对流强化了日本-琉球-台湾-菲律宾岛弧的活动强度；小尺度地幔流主要限于软流圈层内部，在各海盆分散，而在冲绳海槽和马里亚纳海槽则会聚，可与均衡重力异常类比。还讨论了大、中、小地幔流体系的特点及相互之间的关系，籍以阐明海盆及海槽演化的地球动力学过程。     

海空重力测量技术进展

简要分析了现有三类重力测量技术手段整体发展状况及其特点,全面阐述了国际、国内海空重力测量技术的起步、发展与现状,综述了国内外主要海空重力仪的性能技术指标,介绍了国内海空重力测量系统研制与试验情况。