九州-帕劳海脊南段的深部结构探测及对板块俯冲起始机制的可能启示

板块俯冲起始机制是板块构造理论发展的关键和新方向,九州-帕劳海脊是研究俯冲带起始机制的典型地区。在回顾板块俯冲起始机制研究历史的基础上,对九州-帕劳海脊及邻区研究现状和存在问题以及对板块俯冲起始机制的指示进行了概述。计划通过在九州-帕劳海脊南段及邻区开展海底地震仪为主的深地震探测,获得研究区高分辨率的岩石圈固体-流体结构,以了解古太平洋板块向西菲律宾海盆俯冲不同阶段的板块深部行为,并在动力学模拟实验及与实际对比的基础上,建立九州-帕劳海脊及邻区从俯冲起始-岛弧裂离-弧后伸展的完整演化历史,揭示板块俯冲起始机制、动力学过程及其控制因素。     

冲绳海槽海底地形地貌界限特征及影响因素

基于多源数据资料,揭示了冲绳海槽海底地形地貌特征.提出确定大陆坡折点、大陆坡脚点、中轴点和最深点的计算方法.通过对48条横穿大陆坡的剖面的计算,确定了东海大陆坡折点及连线、大陆坡脚点及连线;通过对39条横穿冲绳海槽轴部地形剖面的计算和综合分析确定了冲绳海槽最深点、中轴点及连线.大陆坡折线是陆架与陆坡的分界线,东海大陆坡折线总体位于200 m水深,在海槽北段至中段连续,在海槽南段跳跃.大陆坡脚线是陆坡与海槽底部的分界线,其水深自冲绳海槽北向南逐渐加深,南部大陆坡被海底峡谷强烈切割,导致大陆坡脚点分布复杂.横穿海槽北部、中部和南部的地形剖面分别呈现为W型、复合W型及U型特征,导致中轴点在海槽中部与北部多分布在海山峰及线性海山脊,在南部多分布于雁行洼地中央,由中轴点形成的中轴线是冲绳海槽东西向分界线,也表明海槽是东海大陆架向东延伸的天然分隔.海平面波动、海底峡谷影响了大陆坡折线和大陆坡脚线分布,构造和沉积控制了中轴线的分布.     

南海中央海盆扩张期后海山链岩浆活动的热模拟研究

壳幔黏性结构是影响南海中央海盆扩张期后海山链岩浆活动的主要因素,研究其岩浆活动发育机制具有重要的科学意义。利用重、磁、测深及岩样分析数据提供的地壳结构和热力学参数,通过FEM数值模拟,研究了南海中央海盆珍贝-黄岩海山链之下黏性结构与岩浆熔融、运移活动的关系。根据黏性主要受压力和温度控制,但熔融期间的散热及脱水会增加黏性,设计了三种不同的黏性结构模型。计算结果表明：三种垂向黏性结构模型在不同的温度条件下,都可以使地幔熔融区最大熔融程度达到20%~25%。岩浆熔融程度与地幔热结构、熔融潜热和含水量有关,并受扩张速率影响,慢速扩张脊下的岩浆熔融程度相对较低。岩浆运移在扩张期后主要依靠减压熔融浮力,垂直上升至熔融区顶面后沿上倾面向脊轴运移。接近脊轴熔融带,部分熔融程度高,远离轴部熔融带,部分熔融程度较低。主要结论：南海中央海盆海底扩张期,海山链之下10 km深度具备形成拉斑玄武岩浆的条件;扩张期末,该地区25 km深度具备形成碱性玄武岩浆的条件。     

海底地震仪及其国内外发展现状

以改进型得克萨斯海底地震仪为主线,详细描述了海底地震仪的工作原理、主要仪器参数、观测方式和回收方法,同时,对美国、日本等几个国家和地区海底地震仪研制和实际观测工作方面的发展状况作了简要介绍,并对海底地震仪的发展趋势和应用前景作了展望。     

台湾岛南部海域的前碰撞构造地球物理特征

在2001年进行了一次从南海跨越吕宋岛弧到西菲律宾海的海洋地球物理调查, 获得了一条高质量深反射地震剖面. 以此地震剖面的解释为基础, 结合重磁数据的正反演, 系统分析了台湾岛南部海域的区域构造地球物理学特征, 特别是相邻块体之间碰撞拼接前的构造关系以及不同块体的构造属性, 以帮助更好地认识形成台湾岛造山带的早期弧陆碰撞过程. 马尼拉增生楔的组成及自西向东的递进变形表明南海的俯冲经历过多个次级俯冲活跃阶段. 北吕宋海槽内存在活跃的前碰撞地壳缩短过程, 导致地层倾角产生6°~13°的倾斜, 但是由地层倾斜而造成的缩短量只占区域总缩短量的很小的一部分. 吕宋岛弧的东翼比岛弧的其他部分显得更为活跃, 在东翼的弧内盆地内存在活动断裂与褶皱作用. 磁反演结果表明吕宋岛弧可能经历了多期次的岩浆过程, 造成磁性横向不均一性. 布格重力异常及重力正反演结果显示花东海盆具有明显高于南海和吕宋岛弧的地壳和上地幔密度, 且与南海北部之间存在较大的海底深度差异, 表明花东海盆与南海北部不可能如前人认为的在整体或部分上曾经属于同一个洋壳. 加瓜海脊作为一片隆升的洋壳, 可能由早期菲律宾海板块在加瓜海脊东侧短暂的西北向俯冲有关. 所有证据表明台湾岛南部海域正在进行多块体的拼接, 为一大陆增长的典型地区.     

苏拉威西海周边地区全新世植被演化及气候变化

全新世时期的环境和气候变化是全球气候模拟、预测中不可或缺的资料.对苏拉威西海西北部MD98-2178孔(3.6200°N,118.7000°E,水深1 984 m)全新世的样品进行孢粉分析和浮游有孔虫氧稳定同位素测试,重建全新世苏拉威西海周边地区植被演化和气候变化图景.根据孢粉记录得到:在全新世早期至7 ka BP时,各孢粉组合浓度剧烈下降,指示海平面处于上升阶段;在7~4 ka BP时,各孢粉组合浓度都处于低谷,体现为高海平面期;在4 ka BP之后,孢粉记录则显示海平面有小幅的下降.在全新世中期,即5~4 ka BP,热带高山雨林花粉含量明显上升,表明是温度低值期.蕨类孢子记录显示降雨量在全新世早期是持续增加的,但在全新世中期之后,降雨量有所减少,这与陆地孢粉记录和印尼石笋记录的结果相似,体现全新世该地区降雨量受海陆格局和太阳活动共同影响.      

马尼拉海沟几何形态特征的构造演化意义

通过对马尼拉海沟海底地形地貌、构造特征及其相关地震等数据资料的分析,结合俯冲带动力学数值模拟成果,尤其是Schellart等的模式,详细讨论了马尼拉海沟几何形态、海沟南北段俯冲角度突变等构造特征。分析认为,南海中代表古扩张脊的黄岩海山链的俯冲挤入对马尼拉俯冲带的几何形态没有造成较大的影响,其几何形态较符合中等长度(2000～3000km)的海沟模型。由海沟后退和板片反转引起的平行于马尼拉海沟方向的地幔流加剧了海沟南北段俯冲角度的突变。     

新时代我国海岛的生态保护和开发利用

为促进我国海岛的生态保护和开发利用,实现新时代海岛的可持续发展,文章概述海岛生态系统的特性以及我国相关立法过程和管理措施;重点围绕我国海岛生态保护和开发利用实践,以南麂列岛、獐子岛和舟山群岛为例,分别分析保护修复、生态利用和绿色开发3种海岛生态发展模式。研究结果表明:保护修复型以保护区建设和管理、生物资源及其生境修复为主,生态利用型以坚持生态理念、提升产业科技含量、重视环境保护和生态建设以及科学规划和管理为主,绿色开发型以制定规划、构建合理产业体系、发展循环经济以及加强基础设施和人才建设为主;3种模式的共同点为海岛资源的优化配置,可交叉选择和综合应用。在此基础上,提出海岛生态发展的6点建议,即完善法律制度体系、发展绿色能源技术、加强动态监视监测和大数据整合、建立全链条标准化体系、培养和引进专业人才以及推动应对全球挑战的国际合作。     

基于灰度直方图和几何特征的声纳图像目标识别

目标形状因子和长、宽、高等几何特征,与目标类别具有很大的关系,而灰度直方图也是目标物理特性的直接表现。根据采用马尔可夫随机场理论分割后的声纳目标和阴影图像,利用其灰度直方图曲线进行目标的聚类分析,再利用几何特征进行类别识别,经实测的数据验证,取得了较好的效果。证明该方法可有效表征不同目标的物理特性,从而区分不同类别的目标,避免了目标绝对反向散射强度的复杂计算,增强了抗噪性。以搜寻目标的几何特征为输入参数,可迅速锁定要搜寻的目标,借助其它探测手段,实现目标的自动识别。     

多波束勘测的数据编辑方法

仪器自噪声、海况因素或多波束声纳参数设置不合理等因素导致多波束勘测中不可避免地存在噪音,而剔除假信息,恢复、保留起初信息,是后处理精确成图的必要前提。作者根据使用不同多波束系统的经验,并结合７６３计划海洋领域多波呸后处理软件研制的最新成果,提出用趋势面拟合法和投影法对海量多波束勘测数据进行编辑,在投影法的基础上,进上步提出用“水深分层法”、“相邻波束及相邻测线对比编辑”和“参考地形变化趋势编辑”等