南海东部马尼拉俯冲带深部结构新认识

2015—2018年, 国家自然科学基金重大研究计划“南海深海过程演变”的重点支持项目“南海东部马尼拉俯冲带深部结构探测与研究”以马尼拉俯冲带为研究重点, 从深部地球物理的角度探索南海形成演化史与运行规律。项目执行期间, 在国家基金委共享航次协助下, 先后开展和参与5次综合地球物理探测, 共投放海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer, OBS)台站73台次, 海底电磁仪(Ocean Bottom ElectroMagnetometers, OBEM)仪器5台次, 累积放炮达13872炮, 成功获得了60台OBS数据和5台OBEM数据。同时, 取得了一系列创新性研究成果: (1)基于人工地震探测及天然地震层析成像结果, 确定南海东北部的地壳属性为受到张裂后期岩浆活动影响的减薄陆壳(12~15km), 划分了南海北部陆缘洋陆边界(Continent-Ocean Boundary, COB); (2)根据多道地震反射剖面, 划分了马尼拉俯冲带北部增生楔前缘的精细结构; (3)圈定了南海停止扩张时洋壳范围; (4)初步构建了南海与菲律宾海板块构造演化模型。本项目为重大研究计划“南海深海过程演变”核心科学问题(海底扩张的年代与过程)提供了实质性的证据, 同时为南海构造演化生命史的“骨架”提供了重要的基础数据, 具有深远的科学意义。     

马里亚纳海沟万米级水文观测研究

深渊观测是开展深渊科学研究的前提。文章介绍了2020年7月"东方红3"船在马里亚纳海沟"挑战者深渊"附近完成的一次海洋调查。基于船载温盐深综合剖面测量系统获取的万米级剖面数据,分析全海深的温盐性质,并依据Thorpe尺度方法和细尺度参数化方法,进一步估算不同深度层的湍动能耗散率。结果表明:"挑战者深渊"的深层海水十分稳定, 3 000—5 000 dbar的温盐特征与下层绕极水相同;受弱层结背景下的内潮影响, 5 000—8 000 m的耗散率显著提升。本次调查获取的万米级水文剖面为马里亚纳海沟的深渊探索提供了数据方面的支撑。     

马里亚纳海沟水深探测及“挑战者深渊”海底地形特征

"海洋六号"综合调查船先后于2011、2012年,利用EM122多波束测深系统在马里亚纳海沟最深海域"挑战者深渊"进行了全覆盖水深测量,获得了区域内详细的海底地形资料,揭示了马里亚纳海沟在区内呈近东西向延伸以及海沟两侧斜坡地形迥异、不对称的特点,南北两侧不同的地形地貌特征反映了马里亚纳海沟形成过程中两侧不同的次生构造活动影响。"挑战者深渊"区内有西部、中部和东部3个洼地,其中,西部洼地较深,其中心位置(142°12.14'E,11° 19.92'N)水深10 917 m,是马里亚纳海沟的最深点。     

孟恩陶勒盖银铅锌铜锡铟多金属矿床

我国有不少产于岩浆岩体内部断裂带中的贵金属矿床,如吉林海沟金矿、广西张公岭银矿、吉林山门银矿、广东庞西洞银矿等等。这些矿床的共同特点是：中深成侵入的岩浆岩就是直接围岩,岩体规模较大,已剥蚀到了岩体的中偏下部位,矿体呈脉状,严格受岩体内断裂构造控制。一般来说,岩浆热液矿床大都产于岩体顶部、接触带甚至围岩中。     

在日本和千岛海沟的地震概率预测中前震的利用

试图评估在可能前震发生后主震立即发生的概率,并根据沿日本和千岛海沟的可能前震,提出一种最优预测算法,同时还研究了该区域前活动的区域性变化,除了小余震外,每一个特定的地震或地震丛都被当作一次可能前震。确定可能前震的参数为：震级Ｍｔ,分区面积大小Ｄ°（纬度）＊Ｄ°（经度）,时间间隔Ｔｆ以及在该时空范围内所发生的地震次数Ｎｔ。但在本项研究中固定Ｔｆ为１０ｄ。将期望发生主震的空间限定在已经发生所提前震的地     

延边海沟金矿床石英流体包裹体激光探针40Ar/39Ar测年与成矿背景

海沟金矿为一大型贫硫化物石英脉型金矿床,长期以来其形成时代一直存在争议,致使矿床成因研究受到较大影响,成矿预测等方面研究进展缓慢。采用石英流体包裹体的⁴⁰Ar/³⁹Ar激光探针定年法对该金矿床进行了精细的年代学测定,获得主成矿阶段石英流体包裹体的⁴⁰Ar/³⁹Ar正、反等时线年龄分别为（170±20） Ma和（172±16） Ma,MSWD分别为0.31和0.35,⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为298±4和299±4;进一步剔除接近大气的成分点和过剩氩高的成分点,计算获得等时线年龄为（170±38） Ma（⁴⁰Ar/³⁶Ar Int.=299±10）和（165±52） Ma（⁴⁰Ar/³⁶Ar Int.=303±23）。结合已有同位素年代学研究成果,进一步明确了海沟金矿床主成矿期发生在早侏罗世晚期,成矿作用与中生代库拉板块向亚洲板块俯冲、特别是由此引发的华北板块东缘与兴蒙造山带东段的强烈拼贴并诱发的岩石圈加厚、减薄作用密切相关。     

南海东部现时地壳运动、震源机制及晚中新世以来的板块相互作用

南海东部的板块汇聚带是了解南海和菲律宾海晚中新世以来构造演化的一个重要窗口.针对这一区域地壳运动的研究,获得了该区内微块体的现时地壳运动特征及其动力机制,在此基础上结合俯冲板片形态和震源机制资料提出了该区晚中新世以来的板块汇聚作用特征.研究发现:晚中新世晚期,菲律宾海板块西缘在南、北部的西向运动均受到限制的情况下,位于中间区域的吕宋岛北部则由于其西侧相对自由而继续往NW方向运动.该过程中,菲律宾大断裂等汇聚带内部的走滑断裂对于协调不同块体之间的地壳运动速度差异有着重要作用.受南、北阻挡的影响,中间部分的西向运动速率呈现出中间大(吕宋岛北部)两端小的特征.因而北吕宋西侧的马尼拉海沟也以相对于南部更快的速率不断向NW迁移.然而俯冲的南海岩石圈受其下方SE向地幔流的影响,未能发生相应的俯冲板片后撤,而是在两板块之间的直接接触面形成强烈推挤并发生反向弯曲.结合这一板块作用特征认为,马尼拉海沟现今的构造形迹是在上述背景下北段多次向NW方向变迁形成的,而双火山弧的形成则主要是由菲律宾海板块在吕宋岛弧南、北部的西向运动速率差异引起的.     

由同震应力得到的地震危险性--去年发生在印度尼西亚的地震使该地区的地震危险性增加

由于印尼苏门答腊-安达曼地震以及由它引起的海啸造成了大量人员伤亡,与其比邻的巽他海沟俯冲带触发地震的可能性引起了真正的关注。我们已经计算了这个区域以及临近区域——苏门答腊直立走滑断层的同震应力分布,发现两个构造上的应力都增加了,从而极大地提高了原已很大的地震危险性。尤其是这个区域发生大的俯冲带地震的可能性增加,     

太平洋深海钻探和板块构造总结

太平洋深海钻探和板块构造总结Г、Ｍ、ＢπａｃｏＢ沿着日本海沟、马里亚纳海沟和两条中美海沟的横剖面进行了深海钻探。对千岛－堪察加海沟、阿留申海沟、秘鲁－智利海沟和华盛顿－俄勒冈海沟则主要采用地震方法（多道地震探测等）进行了研究。在主要的太平洋海盆中打了...     

琉球海沟构造地貌

琉球海沟位于西北太平洋,与琉球岛弧和冲绳海槽同属于一个沟弧盆体系。它紧贴琉球岛弧东侧,与琉球岛弧平行延伸,长约１３５０ｋｍ,水深５０００～６０００ｍ,最大水深７８８１ｍ。其地貌明显地受构造因素控制。中新世以来,西北菲律宾海板块插入亚洲板块之下,琉球岛弧隆起,形成不对称的“Ｖ”型深海沟。海沟西坡（岛坡）陡,并受众多的横断裂切割,坡上有众多的北西—南东向的海底沟谷,还有北东—南西向的陡崖。坡间水深１５００～４０００ｍ之间为宽阔的由玄武岩质火山岩构成的阶地面,其上有浊流沉积。岛坡经多个陡崖,急倾至海沟底。东坡（洋坡）缓,是西北菲律宾海板块向琉球岛弧下插的一边,与大洋盆地相连。海沟的轴部是菲律宾海板块和欧亚板块俯冲会聚边界。由于断裂的割切,致使海沟底地貌复杂化。只在琉球海沟的中段,海沟深度超过６０００～７０００ｍ处深海沟构造地貌特征最为典型。