南海西沙海槽岩石圈的密度结构与热-流变结构

在中德合作获得的速度－深度模型基础上，通过重力异常拟合以及地温场和流变性质的估算，获得了西沙槽的密度结构、热结构和流变结构。计算表明，海槽中部上地壳的密度比两侧低：“热”岩石圈底界在海槽中部埋深为54km，向南北两侧逐渐加深，在神弧隆起区为76km，在西沙－中沙地块达到70km；地壳热流贡献量比地幔热流小，海底热流主要来自深部；在海槽中部地幔热流最高，并且具有较高的流变强度；研究区的流变学结构具有纵向分层性及横向变化的特点，向两侧韧性层变厚，脆性层逐渐减薄。地幔顶部的脆性层底界埋深大约为26km左右，相当于650℃等温线。分析表明，海槽中部强度增加主要归因于后期的热松驰，而块体空间移动困难以及西南次海盆的扩张可能是西沙海槽没有进一步破裂的重要原因。     

岩石圈热-流变结构的研究方法和发展动向

岩石圈并不是经典板块理论认为的整体的刚性圈层,而是在不同大地构造位置及不同深度具有不同的流变性质。在介绍岩石圈热一流变结构的计算方法以及不同大地构造位置的岩石圈流变学分层特征的基础上,阐述了岩石圈热一流变结构所反映的地球动力学信息,并对我国在该领域的研究进展做出总结,认为未来需要加强深部结构和地热学的研究,尤其是我国海域此方面的研究。     

南海的岩石圈结构与均衡模型

本文用四种方法计算了南海的岩石圈厚度,并建立了南海海盆的岩石圈均衡模型。在此基础上,分析了南海海盆的岩石圈结构特征:即从海盆中部向南、北两侧,层3厚度、地壳厚度和岩石圈厚度逐渐增大,与地壳年龄呈正向关系。这表明,南海海盆有如大洋(大西洋)一样的形成演化机制—由正常的裂谷和扩张过程发育而成。     

南海北部温盐热结构

南海北部年均水温水平分布有如下特征：南高北低，东高西低；等不温线近亿与大陆斜坡等深线平行；大陆架／斜坡区为一暖水带，深海盆是个冷水区。水温随时间的变化特点是：东北季风盛行期间，大陆架／斜坡区产生暖水带；西南季风盛行期间，大陆架斜坡区间成冷水带；暖水带与冬季风同消长，是盛行季风与大陆架／斜坡地形相互作用的结果；南海北就深海盆终年被冷水盘据。     

南海北部的温盐热结构

分析讨论了南海北部水温垂直连续分布特征，得到一些令人感兴趣的结果。断面年均水温分布受年均风应力与在大陆架／斜坡地形相互作用制约，南海北部年均风为东北风、大陆架／斜坡区上基本是暖水带。除台湾浅雀同部大陆架／斜坡外，暖水中度与在陆坡坡度成正比。断面上的温踵怪，春季强度开始加强，温跃层上界深度变浅，夏季强度最强，上界深度最浅；秋季强度开始变弱，上界深度深；冬季强度最弱，上界深度最深。     

南海北部的温盐热结构：Ⅳ.南海北部的热状况及其季节变化特征

分析讨论了南海北部水温距平及上层含量的空间分布及季节变化特征。表层水温距平的年较差,以广东省沿岸水量大,巴士海峡最小。冬、夏两季,广东大陆架、大陆坡上的表层水温等距平线走向与等深线走向近似平行。     

南海北部的温盐热结构——Ⅲ.南海北部盐度时空分布特征

分析讨论了南海北部盐度空间分布特征及其季节变化,得到一些有意义的结果。     

南海北部陆缘张裂--岩石圈拆沉的地壳响应

南海北部陆缘在中生代晚期曾形成宏伟的华夏陆缘造山带。火成岩岩石学、岩相古地理学和地球物理学证据显示，该造山带不仅具有巨厚(50～60 km)的陆壳，而且还有巨厚(160～180 km)的岩石圈根，在地势上曾出现过高3 500～4 000 m 的华夏山系。陆缘裂陷盆地的形成发育历史、地壳-岩石圈深部结构、火成岩地球化学特征及理论计算均表明，南海北部陆缘从晚白垩世以来发生的张裂作用起始于华夏陆缘造山带的拉伸塌陷，岩石圈拆沉是南海北部陆缘张裂的重要的引发机制。因此，南海北部陆缘张裂既不同于弧后扩张，也不受控于大西洋式的海底扩张，而是该区大陆构造演化和深部壳幔相互作用的结果。     

南海北部大陆边缘深水盆地成因机制与油气资源效应

南海北部陆缘深水油气及天然气水合物等多种资源分布及资源潜力与其深部地壳岩石圈结构构造特征,尤其是地壳浅表层沉积盆地类型及成盆机制等存在时空耦合配置关系及成因联系,亦是目前油气及水合物地质勘探研究调查部门和学术界重点关注领域。基于海洋地质调查地质地球物理资料和油气勘探开发成果,综合分析了南海北部陆缘深部岩石圈地壳结构构造特征,借鉴陆缘伸展地壳拆离薄化新模式的理念,阐明深部地壳结构构造特征与深水盆地的时空耦合配置关系,进而揭示了深水盆地成因及其与深水油气及水合物成藏等的成因联系及资源效应;预测陆坡-洋陆过渡带深水及超深水盆地油气资源潜力与勘探前景优于陆架浅水盆地,且水合物资源潜力巨大,是我国海洋油气勘探可持续发展与油气储量接替的重要战略选区。     

南海北部陆缘地壳结构探测结果分析

深部地震和重力资料反演揭示了南海北部陆缘地壳结构在总体上由北部的华南沿海（厚约30km）向南部的洋盆（5──8km）逐渐减薄。南海的近SN向拉张不仅造成南北方向地壳结构的巨大变化，也造成东西向的明显变化。在南海北部陆缘的西部，局部拉张产生了一系列裂谷构造。西沙海槽作为一条狭窄的陆内裂谷向西延伸，海槽南北两侧地壳厚度超过25km，海槽中部地壳减薄至不足10km。西端的莺歌海盆地地壳厚仅5km，缺少明显的壳内反射－折射。在珠江口盆地中部，地壳厚度在下陆坡明显减薄，地壳下部存在较薄的（3──4km）高速层（地震波速7．2──7．5km·s－1）；在珠江口盆地东部，地壳底部存在约 10km厚、300km宽的高速层。在台湾地区，由于弧陆碰撞，曾经减薄的陆壳在碰撞带增厚，莫霍面深度超过30km。南海北部陆缘在裂谷拉张和海底扩张期间岩浆活动平静，表明南海北部陆缘为非火山型陆缘。     

用不同层次方法分析南海及其北部沿岸的地壳稳定性

论述了地壳稳定性的层次,一般从高到低,从大到小可分为3个层次。高层次着重从岩石圈块体运动和大区域的大地构造因素分析岩石圈块体的活动性;中层次着重从地壳块体运动和区域构造因素分析地壳块体的稳定性;低层次着重从地壳浅层的新构造运动和地震活动对工程建设的影响程度进行分析。从这个意义来说,地壳稳定性分析从大到小可分大区域、中区域和小区域3个层次,大区域地壳稳定性评价是概略评价,而小区域地壳稳定性评价则是详细评价,在此基础上对南海及北部沿岸不同层次的地壳稳定性进行了分析。     

珍珠贝在南海北部海洋结构物上的分布

:1 98 6— 1 995年在南海北部水域对 1 6个海洋结构物 (其中 1 2个生物调查浮标 ,2个Marex水文资料浮标和 2个固定石油生产平台 )上珍珠贝科 (Pteriidae)的水平和垂直分布进行了调查 ,共发现有珍珠贝科 2属 1 0种。文中讨论了它们的分布与该水域的海流特征、结构物离岸距离及珍珠贝幼虫发育的关系 ,并认为 ,企鹅珍珠贝Pteria(Magnavicula)penguin、短翼珍珠贝P .(Austropteria)brevialata和珠母贝Pinctadamargartifera、鹌鹑珍珠贝Pteria (A .)coturnix将分别为B2站、YM1站和Z1站海区未来海洋结构物污损生物的优势种。     

南海北部陆缘区中特提斯构造演化研究

通过对南海及周边地区特提斯构造遗迹的综合分析，并与东亚、东南亚地区特提斯构造对比，认为南海北部陆缘区存在可以进行东、西向对比的中特提斯构造。相应的中特提斯洋因北巴拉望－礼乐－南沙地块与华南大陆边缘在白垩纪中期的碰撞而关闭。南海北部陆缘区中特提斯构造向西可以与加里曼丹的Metratus缝合线和苏门答腊的Woyla缝合线对比，向东经台湾海峡、琉球群岛与日本佐用带对比。南海北部陆缘区中特提斯构造的确认对正确解释南海北部陆缘区地壳结构在东西向和南北向的差异、重新认识华南陆域内地质构造演化以及对南海北部陆缘区油气资源勘探均具重要意义。     

被动大陆边缘张裂特征与南海北部陆缘构造属性

大陆边缘研究是板块构造运动史重建、地球环境演变研究与矿产资源开发的关键。火山型(volcanic passive margins)与非火山型(magma-poor passive margins)大陆边缘作为被动大陆边缘的2种基本类型,在结构特征、演化过程、洋陆过渡带等方面存在一定的相似之处,但二者在形成机制、构造过程、沉积特征等方面显著不同。向海倾斜的基底反射层(SDRS)以及其下高速异常体是火山型被动大陆边缘的典型标志,而非火山型被动大陆边缘以低角度拆离断层(S反射面)为主要标志。我国南海地处三大板块与两大构造域的结合部,构造特征复杂,北部大陆边缘构造属性一直备受争议。以国外典型被动大陆边缘研究成果为基础,开展多尺度构造综合研究与数值模拟分析,是行之有效的研究手段。     

南黄海北部盆地的断裂体系特征与形成机制

研究认为,南黄海北部盆地断裂体系及盆地隆凹格局指示盆地具有明显的右旋扭动成盆性质;盆地断裂体系可以分为一级控盆断裂、二级控凹断裂及三级凹陷内伴生断裂3个级别,盆地内凹陷具单断箕状断陷、双断斜交断陷、双断平行断陷3种类型;先存近EW向印支期逆冲断裂负反转、燕山—喜山期NE向具走滑性质的千里岩控盆断裂及其派生的NEE向张扭断裂共同控制了南黄海北部盆地断裂体系展布特征及其独特的具多种凹陷结构类型、发育规模不等、分割性较强的盆地隆凹格局。     

南海北部冷泉碳酸盐岩层状结构及其地质意义

通过对南海北部冷泉碳酸盐岩的结构进行研究,发现了3种不同的层状结构:结核状碳酸盐岩的微纹层和烟囱状碳酸盐岩平行及垂直烟囱壁的层。不同层的微结构、化学成分、矿物等方面的研究结果表明:结核状碳酸盐岩层的各个微纹层在结晶程度、矿物形态、孔隙度等方面不同,但化学成分变化不大;对于烟囱状碳酸盐岩,与烟囱壁平行的内外层之间矿物、成岩程度等不同,垂直烟囱壁的不同层之间碳酸盐矿物含量不同。碳酸盐岩不同的层状结构是其形成时地质、物理、化学和生物等信息的反映,对于恢复其形成时的古环境具有重要意义。     

南海北部及广东沿海新生代火山活动

调查区新生代火山活动十分活跃。岩性以基性为主,少数属超基性Sr~(87/86)初始值最高0.706189,最低0.703178,陆区和海盆新生代火山岩均来自地幔。 K-Ar年龄最老62.86百万年,最新0.43百万年。从老至新可划分为8个活动期,分别为古新世早期、始新世早期、渐新世末期、中新世中期、中新世晚期、早更新世早期、早更新世晚期和中更新世中期。 海盆与陆区火山活动在岩性、同位素特征、活动时期、喷发方式以及岩浆来源等方面都十分相似,二者属统一的新生代火山岩区。     

南海北部海底地质灾害因素

海底地质灾害对海洋工程造成的损失是巨大的,它制约着海洋资源的开发。根据大量的地球物理和工程地质调查资料,分析了南海北部海底地质灾害的类型、成因及其分布特征。