沖繩海槽構(gòu)造地質(zhì)特征及形成演化研究.pdf

1、沖繩海槽是張裂于東亞大陸邊緣的弧后盆地,以其獨特的大地構(gòu)造位置、強烈的構(gòu)造-巖漿活動、復(fù)雜的地球動力學(xué)過程以及伴隨經(jīng)濟社會發(fā)展而日益顯現(xiàn)出的資源環(huán)境效應(yīng)而備受關(guān)注。本文依托973項目,以板塊構(gòu)造理論為指導(dǎo),開展相關(guān)研究,目的在于揭示沖繩海槽深淺部構(gòu)造地質(zhì)特征和形成演化過程,為維護國家海洋權(quán)益和滿足國家資源需求提供技術(shù)支持。
　　全面收集和整理了沖繩海槽及鄰區(qū)的重力、磁力、地震和區(qū)域地質(zhì)資料,在此基礎(chǔ)上,開展沖繩海槽及鄰區(qū)的深淺部構(gòu)

2、造特征及構(gòu)造演化研究。對重磁異常首先進行了定性描述和解釋,然后采用向上延拓、方向?qū)?shù)計算等方法分別研究了深、淺部構(gòu)造,計算了莫霍面埋深,并對淺部斷裂和巖漿巖分布進行了推斷。以大量多道反射地震資料為基礎(chǔ),開展地震地層學(xué)和構(gòu)造學(xué)研究。根據(jù)地震剖面解釋的結(jié)果,查明了地層和局部構(gòu)造發(fā)育狀況,對主要構(gòu)造單元的特征和屬性進行了闡述,并在前人研究成果的基礎(chǔ)上編繪了新的構(gòu)造剛要圖。重建了沖繩海槽不同部分的構(gòu)造演化歷程,并探討了其可能的控制因素。

3、　　作為半深水弧后盆地,沖繩海槽具有較高的空間重力異常和布格重力異常,暗示了其深部存在高密度地幔物質(zhì)的上涌。東海ΔT磁異常和化極磁異常具有東西分帶,南北分塊的特征,磁異常走向和分布與菲律賓海盆存在顯著不同,琉球島弧和沖繩海槽的磁異常分布受到菲律賓海板塊俯沖的顯著影響。
　　布格重力異常分區(qū)上延的結(jié)果較好地反映了研究區(qū)深部構(gòu)造特征,莫霍面深度計算結(jié)果表明沖繩海槽之是介于東海陸架和琉球島弧之間的莫霍面隆起區(qū),其埋深與水深呈鏡像對稱關(guān)系

4、。南部莫霍面埋藏較淺,約14-18km;中部約18-24km;北部普遍大于24km。以重磁定性解釋及方向?qū)?shù)的計算結(jié)果為基礎(chǔ),對沖繩海槽及鄰區(qū)斷裂帶和火成巖分布進行了解釋和推斷,認為規(guī)模較大的 NW向斷裂帶可能由多條雁列狀的斷層組成,東段隨海槽走向的變化自北向南由 NWW向為主逐漸變?yōu)橐訬NW向為主,而在東海陸架區(qū)則變化不大,近平行展布,體現(xiàn)了東海構(gòu)造演化過程中構(gòu)造應(yīng)力場的遷移。海槽東側(cè)、軸部、西側(cè)槽底及東海陸架東緣存在多條不連續(xù)的巖漿

5、巖帶。
　　地震地層學(xué)研究表明,沖繩海槽基底之上發(fā)育了中新統(tǒng)-第四系沉積地層。海槽不同地區(qū)地層發(fā)育狀況不同,中-北部存在較厚的中新統(tǒng)和上新統(tǒng)地層,而南部以第四系地層為主,僅局部殘留了較薄的上新統(tǒng)和中新統(tǒng)。海槽內(nèi)發(fā)育大量斷裂、火成巖體、海底峽谷和埋藏海底峽谷,是海槽形成演化過程中和現(xiàn)今強烈構(gòu)造運動的體現(xiàn)。龍王構(gòu)造帶是位于陸架東緣至槽底西側(cè)不連續(xù)的基底隆起,分隔了西側(cè)的陸架前緣坳陷和東側(cè)的沖繩海槽盆地,在斷塊和巖漿共同作用下形成,具有

6、殘留弧的性質(zhì),向南與釣魚島隆褶帶的主體部分共同終止于魚山-久米斷裂帶附近。魚山-久米斷裂帶以南的陸架邊緣至沖繩海槽槽底西側(cè)存在棉花構(gòu)造帶,包含了上新世-第四紀巖漿巖以及逐漸隱沒的釣魚島隆褶帶南段。
　　綜合重磁反演計算、折射/廣角反射地震探測、巖漿作用等研究成果,認為沖繩海槽地殼已發(fā)生了明顯減薄并夾雜了來自地幔的基性、超基性物質(zhì),大部分地區(qū)屬于“洋-陸混合型地殼”,但南段局部已出現(xiàn)了新生洋殼,開展進一步的調(diào)查工作將有助于確定其位置

7、。
　　沖繩海槽構(gòu)造演化史的研究認為,以魚山-久米斷裂帶為界,海槽中-北段和南段形成時代和演化過程存在差異。中-北段的張裂始于中中新世陸架前緣坳陷的裂陷,后于晚中新世向東躍遷至海槽并持續(xù)至今。海槽南段的初始裂陷始于晚中新世,但在上新世出現(xiàn)停滯并發(fā)生區(qū)域沉降,上新世末-更新世初的隆升剝蝕之后開始了快速裂陷,現(xiàn)今局部已進入擴張階段。分析認為,琉球俯沖帶的南北差異、臺灣碰撞造山作用以及加瓜海臺的俯沖拼貼共同構(gòu)成了沖繩海槽南、北演化時空差