洋壳的断块作用——赤道大西洋板内变形的实例

简介在洋中脊(MOR)轴定位以后,洋壳的构造复苏作用是一种很少见的现象。而在孟加拉湾冲积扇末端之下的北印度洋,已描述过洋壳的断块作用和伴随的褶皱作用(Elffreim等,1972;等),并在ODP的116航次中进行过调查(Cochram等,1989),在该区,构造过程表明至少从7Ma以来,构造作用一直很活跃,并相信是与该区地球动力学格局的压应力场有关(Bergman等,1980;等)。     

大西洋洋壳沉积岩层密度及其对重力场的影响

用重力模拟方法揭示洋壳和海洋地幔结构的特征,重要的是正确测算沉积物对重力场异常的重大影响。关于沉积岩层密度值的实测数据,迄今极为有限。直接测量大西洋水域沉积岩的物理参数是根据岩芯(共约100个钻孔)进行的。钻孔的分布是不均匀的:大部在大西洋加勒比水域。因此,本文的目的是通过总结全部实际材料求得沉积岩层的密度特征,以便     

洋壳的形成过程

洋壳是位于大洋下面的地球最外层。洋壳与下伏地幔之间是一个地震渡带,称为莫霍面。一般认为,莫霍面代表以玄武岩型岩石向地幔(以橄榄石和辉石为主)的岩石变化。按照这一观点,洋壳是由玄武岩熔融物质的熔析形成的,这些熔融物质产生于地幔的部分分熔融并进入地壳岩浆囊,在岩浆囊中,熔融物质的冷却和结晶过程使不断扩张的板块稳定地增生。根据这个假说作出的各种预测,与海洋地球物理资料很不相符,这就不免令人对洋壳形成的这种假说是否正确产生怀疑。除此之外,至少还有两种对洋壳形成过程的解释与地球物理资料比较一致。一种是,洋壳是玄武岩脉由地幔储体分期注入而形成的。莫霍面是主要的岩石分界面。另一种是,洋壳为一力学分界层,在这一层中热收缩形成了裂隙,而地幔中的热收缩是受流体控制的。洋壳的上部是由玄武岩熔融物质分期喷出和侵入形成的,下部是通过地慢的迅速热液蚀变形成的,而地幔则是由粘性流在低于融点的温度下连续地或分期地注入的。     

洋壳扩张的模式

洋壳扩张是地幔体积变化的结果,地幔体积增加的原因是地球内部固体物质态变,地幔体积减少的原因则是地球内部液态物质排放。洋壳扩张过程可分为扩张和顶置两个阶段:扩张阶段是地壳张性运动的时期,顶置阶段是地壳挤压性运动的时期,即洋壳的俯冲期。洋壳扩张的速度与地球内部物质态变速度相关,扩张的宽度与海水的温度相关,扩张带热液流的温度与洋壳扩张的速度相关,扩张带的洋脊地势与地幔上部同密度层的厚度相关。     

鄂尔多斯盆地中部气田剥蚀脊与沟槽

鄂尔多斯盆地中部气田位于稳定克拉通中央古隆起东部，是与奥陶系海相碳酸盐岩有关的风化壳型气田。由于古岩溶作用明显，风化壳顶面具有显著的岩溶地貌特征，形成了独特的沟台并存格局。前人对这一地区地貌研究中，在气田东部和西部划分出多条树枝状沟槽，并认为它们成因相同。通过最新资料研究，认为二者特征差异明显：西部为剥蚀脊，是古中央隆起带向古海盆由面状剥蚀到脊状延伸部分，其奥陶系上部地层缺失是风力作用和化学溶蚀、淋滤作用造成的；东部为沟槽，奥陶系上部地层因线状流水侵蚀和溶蚀作用缺失。图2表1参6     

新的洋壳地震图像

<正> 我们如何知道海底之下大洋扩张中心的情况呢?这里可提供几种方法。扩张轴的地貌必定能反映沿洋脊发生的各种地质作用。因此,通过编制详细的海底水深图,就有可能推测下伏洋壳结构的某些情况。扩张中心处的重力和磁场变化也可用来测定洋壳和上地幔的特性,喷发到海底上的熔岩的化学特性,以及从陡峭的海底断崖上挖掘到的岩石成分,为研究扩张中心提供了不同类型的窗口,但是,所有这些方法都是间接的,都不能使我们看到扩张脊的内部结构。     

洋壳中的犁式断层

<正> 1 前言通过挖掘样品和在远离断裂带的洋中脊上和外侧的许多井位进行浅基底钻井采集了辉长岩和蛇纹石化橄榄岩。通过这些岩样对洋壳浅层位深成岩的侵位机制展开了热烈讨论,一个最难以捉摸的机制是,在拉张构造环境中沿犁式断层出现露头。正如Varga和Moores(1990)和Karson(1990)所提出的,倘若岩浆供给不能与拉张作用同步,那么,下地壳和上地幔可能蚀顶,并出露于“核心杂岩体”,这与Wernicke(1981)针对盆地和山脉所提出的情况一样。数条测线剖面证明,这一机制沿古代和现代扩张脊都在起作用:(1) 在洋脊顶部观察到的深层岩一般地出露于沿中央峡谷岩墙出现的正断层下盘。这一现象在中大西     

太平洋洋壳结构的规律性

迄今为止,在太平洋海域已知有700多个点进行过深部地震测深。这些测量使得编制出地壳速度模型(表1)。按现代的观点,太平洋洋壳可分为三层:第一层或沉积层,其弹性波传播速度为1.7-2.0千米/秒,平均厚度为200-300米;第二层的速度为2.5-6.0千米/秒,平均厚度1000-2000米;第三层的速度为6.5-7.7千米/秒,厚度4000-     

大西洋中部上陆坡浅层沉积物的稳定性

<正> 序言本文叙述了中部大西洋上部陆坡的浅层沉积物的稳定性的土工研究,研究的目的是帮助美国地质调查所评价外陆架59号矿区有关地段的潜在地质灾害和状态。     

洋壳蛇纹岩--生烃源

介绍了用含有溶解二氧化碳的海水对大洋岩心进行水解的过程。结果表明,此水解过程可导致生成非生物成因的甲烷和氢。在含铁超基性岩的蛇纹岩化作用过程中,通过二价铁氧化为三价铁、二氧化碳还原,可以生成大量的甲烷。同时,海水经二价铁的分解,释放出氢。大洋岩石中甲烷的生成速度可达9×106t/a,氢的生成速度达9.7×106t/a.其中,大量的甲烷和氢因细菌的作用而发生酸化,除一部分气体散布到大气中之外,其余以热液或天然气水合物形式在大洋中储(沉)积下来。     

洋壳结构的新地震图象

前言双船多道地震调查区位于北大西洋西部(图1),调查区内的地质年龄超过138～155Ma,其扩张速率在该区东侧为15mm/年,而到西侧则变为26mm/年(Klitgord等1986)。该区早期的地震剖面已表明结晶地壳内的反射层可以影象(Mutter等,1984)。火成岩基底埋藏在约1km厚的沉积物之下。布莱克斯珀断裂带在调查区南部穿过,它的水平断错只有11km。我们调查的目的是绘出正常地壳和在断裂带下面地壳的反射面图,进行速度-深度的同步     

构造对北大西洋边缘三个中生代盆地沉积演化的控制作用

多期伸展构造作用控制了纽芬兰大浅滩，爱尔兰陆架和北海中央中生代断陷盆地的形成。Ｊｅａｎｎｅ ｄ‘Ａｒｃ盆地，Ｐｏｒｃｕｐｉｎｅ盆地和Ｍｏｒａｙ湾盆地构造和地层的一系列响应证明了构造幕之一的晚Ｃｉｍｍｅｒｉａｎ期同生构造对沉积作用的控制。     

北大西洋扬马延海脊重力场特征研究

本文通过北大西洋扬马延海脊重力异常,对该地区的断裂构造进行划分,为我国在国外的油气勘探提供地质依据。     

北太平洋中部赫斯海隆的地质演化

<正> 引言在深海钻探结果和附加的海洋地球物理资料被利用后,大洋海台重新得到重视。大最资料提示某些古的大洋海台在远离大陆的地方形成,并继而与大陆相撞(Gones等,1977;Ben-Avraham与Cooper,1981)。火洋海台是一个大的、大部分沉没于海水之下的海底地形高区,它复有比较厚的沉积层。火洋海台一般比周围海底高出一公里多,面积至少有几百平方公里,最大的沉积厚度超过0.5公里。大多数是无震的,且具有比周围     

洋壳和陆壳发育过程的方向性

<正> 最近几年发表了许多论述不同类型地壳结构模式的文章和专著。研究这些模式可得出这样的结论:地壳的结构和物理性质,尤其是固结(结晶)层和沉积层的厚度比值,各层密度同整个地球密度的比值,在一定的程度上反映     

用于洋壳勘探的多道拖曳阵

多道地震拖曳阵过去常被用来调查沉积层,本文则描述用它来勘探火成岩地壳的实验情况。在太平洋板块两个相隔很远的地区——日本海沟东面和太平洋东隆顶部——用多道拖曳阵进行了地震勘探实验。结果是两个地区均揭示有来自莫霍面的强反射。其他实验也表明,火成岩地壳内存在反射层。如太平洋东隆、弗林海台外部、挪威海和加勒比海。本文还讨论适用于深地壳研究的数据采集和处理新技术。这些新技术包括扩展排列、恒定偏移距剖面和“阵放大”技术,它们均需使用两条工作船,並需把地震数据转换至τ—P域进行分析。     

俯冲带中的鳞剥洋壳

<正>长久以来认为:地壳的形成和地幔的地球化学演变大部分取决于俯冲带中洋壳的结局。最近的地球化学研究则致力于定量俯冲带中的地球化学通量(Plank等,1993;等)和致力于涉及Be的作为俯冲过程中,天然同位素示踪物的模式基础(Tera等,1986),很显然,在不同弧环境中,源自俯冲岩板的地球化学成分的影响是变化的。这里,我们得出一种在古增生杂岩体中的测量方法,目的在于判断在增生过程中俯冲岩板的作用,和确定在俯冲带中,进入地幔的地球化学通量。研究结果表明,从大洋板块鳞剥出玄武岩质洋壳最上部分,且其增生于增生杂岩的底部是俯冲带中一种普遍过程。1 增生杂岩 对确认古增生杂岩的一个重要依据是大洋物质(例如枕状玄武岩和深海沉积岩)与陆源沉积物共生。早期板块构造学说要求,在俯冲带,于上驮板块的前缘具有刮落作用过程和洋壳的增生;在现代或古代增生杂岩中,通常不能观察到这种过程的实例;相反,所有增生杂岩的共同特征是混杂岩内具大洋物质的块体,并在定义增生杂岩体时必需有的岩性组分部分。     

阿尔卑斯侏罗纪蛇绿岩与现代大西洋中部的基底相类似

引言将现代大洋洋壳的地震速度构造与1972年彭罗斯协会确定的蛇绿岩地层进行对比,得出了一个关于标准的洋壳应由1～2km的玄武质熔岩和植根于覆盖在地幔橄榄岩之上的厚3～5km的辉长岩中的席状岩墙所构成,这个当代的典型概念。已往的15年间,在亚平宁蛇绿岩和西阿尔卑斯带内带的强烈变形并变质的蛇绿岩上取得了大量野外资料。综合这些资     

中大西洋洋壳结构的新资料——“B.彼得洛夫院士”号科学调查船第16航次简介

1 第一阶段关于30～34°N之间海域的初步成果“彼得洛夫院士”号科学调查船按照苏美世界大洋调查协议和配合INTER-RIDGE计划,于1990年10月～12月进行了第16航次调查。本航次分两个阶段。第一阶段是对南以阿特兰蒂斯断裂带为限,北以赫斯断裂带为界的中大西洋海岭段进行了综合地质地球物理调查。第16航次第一阶段对洋底进行了46次拖斗采样,所选择的对象都有利于沿中大西洋海岭走向可追索进行小比例尺地球化学填图的地段,即为了评价转换断层对岩浆作用的地球化学参数的影响(“转换断层效应”),取样点选在海岭轴部与具有不同水平错断距转换断层的接