菲律宾海板块的成因和运动史

<正>1 引 言 许多关于岛弧形成和演化、弧后和弧前演化及弧岩浆过程的思想是以菲律宾海板块的构造解释为根据的(图1)。从运动学和作用力观点来看,西太平洋的板块运动史对理解东南亚的发展和欧亚东缘边缘盆地的成因也是关键的。理解西太平洋构造演化的一个重要单元是菲律宾海板块。可是,此板块为俯冲带所围绕,使得它与洋脊体系相隔开,它缺失热点轨迹,并缺失增生边界。所以,它相对其它主板块的现代运动很难测定(Seno等,1993),是一个其运动史知道很少的重要板块。因此对它的成因还有不同看法。 古地磁可提供解决菲律宾海板块运动和成因的一些问题的一种手段。得自陆地和海洋钻探的倾角资料都一致地指出此板块向北移动。然而偏角资料的解释不清楚。仅有的海洋钻探的偏角结果得自ODP126航次,它表明自晚第三纪中期以来有很大顺时针转动。陆地研究也指出有偏角变化,表明有巨大顺时针转动,但对这些结果的解释有争论,因为所有采样位置都位于板块的东缘,那里有局部构造转动是一种可能的解释。在那里,自始新世来的一些弧后扩     

菲律宾海的地质构造

<正> 地貌特征菲律宾海的基本地貌单元有:地形相当起伏的广阔深海平原,分隔深海平原的长海底山     

地球重力场和大地构造

莫斯科大学地质系地球物理教研室编制了太平洋、大西洋和印度洋的空间异常图、布格异常图、格莱尼异常图和均衡异常图(据1°×1°梯形平均值)。所用资料换算成波茨坦国际基准重力点系统,用的1930年国际正常重力公式。据平均场值编图比用直接观测数据有几个优点:减弱随机观测误差和地形与地壳局部密度不均匀性影响。据估算平均异常均方差为±5     

地球重力场和大地构造

莫斯科大学地质系地球物理教研室编制了太平洋、大西洋和印度洋的空间异常图、布格异常图、格莱尼异常图和均衡异常图(据1°×1°梯形平均值)。所用资料换算成波茨坦国际基准力点系统,使用1930年国际正常重力公式。据平均场值编图比用直接观测数据有几个优点:减弱随机观测误差和地形与地壳局部密度不均匀性影响。据估算平均方差为±5～±25mGal,它与梯形内研究程度和重力场复杂程度有关。深海沟和岛弧区误差最大,大洋盆地最小。鉴于此,大洋重力图等值线间距选为20和40mGal。“世界格莱尼重力     

菲律宾海板块构造研究述评

一前言我国东海和南海之东以琉球—台湾—菲律宾弧沟系相隔的菲律宾海是世界最大边缘海之一,也是一个被广泛调查研究的海域,对它的成因和发展的研究不仅在板块构造学上具有重要意义,而且对于与其相邻的琉球—台湾—菲律宾弧沟系及我国东海和南海的地质构造发展之探讨也有十分重要的相关性。本文试图根据近几年国外发表的一些文章,就菲律宾海的地质构造及演化作一简介,然后进行初步评述和讨论。     

据碎屑沉积物记录的菲律宾海和日本海的演化

前言长期以来,边缘海的地质发展是热烈研究的课题。这些边缘海起因于俯冲带-岛弧-弧后扩张盆地复合体的活动。它包含捕入的边缘海残余和毗邻板块的断块 (Uyeda等,1972;Karig,1975)。就某些海来说,尤其本文中所研究的菲律宾海,地球动力事牛的一般顺序已被确定 (Hussong等,1981)。可是,虽然推测有碰撞和板块运移方向变化,但仍不清楚在     

大洋岩石圈和蛇绿岩的相似点和不同点

<正>1 前 言1.1 问题的归纳 阐述大洋岩石圈或洋壳的组成、成因,其重要性似乎本文没有重新提及的必要。但是,我们对此理解的程度如何呢?就有关重力、地震波的传播速度等物性资料,可以得到大区域岩石组分的间接资料,并根据这些资料提出大洋岩石圈模式,例如;洋底的Vp构造(图1)。然而,即使是科学技术突飞猛进的今天,要直接获得构成洋底岩石的资料是困难的。有关比较浅部的岩石的样品和资料通过潜水艇的调查和海洋调查船的拖网采样及钻探可较容易地得到。但要获得深部地壳及上地幔的岩石样品及数据是非常困难的。为了得到包括深部岩石在内的大洋岩石圈的整体情况,需采用以下2种方法。(1)要掌握海洋区域地壳变动剧烈场所的出露在海岭轴谷及海洋断裂带等浅处的深部起源岩石的充分依据。特别是通过拖捞采集出露在海洋断裂带壁面的深部岩石样品,将各种岩石应用于所推断的Vp构造等,复原海洋岩石圈(例如:Bonatti等,1976)。(2)把蛇绿岩视为洋壳(或岩石圈)的断片,通过陆上调查复原海洋岩石圈的组成及其各种过程(Pallister等,1981)。但这2种方法也有问题。     

大陆岩石圈的构造规律和板块构造

<正>1引言 1990年12月,前苏联地球科学团体的著名科学家和卓越领导,Vladimir Beloussov寿终于84岁。他是一个杰出学者,并在许多方面具独特个性。在困难的“冷战”年代,他还开创和维护了前苏联地球科学家和其它国家地球科学团体间的合作。他是国际地震与地球内部物理学协会的主席,是第一次国际上地幔计划的主席和许多世界性学会的成员,他作为一个全球板块构造最早反对者,很了解许多西方地球物理学家(Beloussov,1979,1980a)。遗憾的是,他的关于地壳和上地幔演化的概念,包括他的关于地球内生活动思想在西方很少知道。关于这些概念的英文文章不多,他的书的译本也很少,不过这些文章为前苏联地质学者继续被广泛阅读和参考,不管他们是否赞同板块构造概念。本文通过介绍他的遗下概念和指出这些概念如何不同于全球板块构造来纪念他。本文作者并不追求对这两种研究途径的优缺点作综合研究,而仅希望指出Beloussov的基本观点以及来自构造地震学的实例。当然,此问题包含的范围是很广的,需地质学和地球化学提供其它主要信息。此两种探讨方法间的有     

日本海和菲律宾海沉积物中的磁铁矿和氢氧化铁及其成因信息

<正> X光微量分析的应用提供了关于矿物标型特征的可靠资料,使我们有可能确立围岩与有关矿物形成的若干主要参数之间的成因关系。这对用常规方法所不可能接近的广大海底地区具有重要的意义。作者试图根据日本海和菲律宾海新第三纪和第四纪沉积物中磁铁矿和氢氧化铁碎屑颗粒的标型特征来判断这些矿物的原生来源。     

柴达木盆地基底岩石圈结构对盆地构造性质的约束

在综合分析近年来柴达木盆地及邻区深部地球物理资料(如重力、航磁和地震反射剖面等),以及盆地构造格局和样式等相关地质成果的基础上,认为:柴达木盆地一级构造为新生代宽缓复向斜,且复向斜与盆地基底和岩石圈结构呈镜像特征;复向斜的形成与上地壳挠曲、下地壳流动以及刚性地幔顶部挠曲上隆为耦合关系,揭示出盆地新生代构造演化过程的直接动力源于深部岩石圈地幔物质的上涌;柴达木盆地整体为“上地壳挠曲,下地壳流动”型复向斜盆地。     

北菲律宾海第三系的重矿物组成

《格罗玛·挑战者》号在大东海岭及其南侧深海平原进行了钻探,对所获第三纪沉积物(始新世—中新世)粗粒组分的岩芯做了重矿物分析。透明重矿物中以普通角闪石、普通辉石含量最高,淡绿—蓝绿色角闪石、绿帘石含量次之。自形晶磷灰石、黑云母、形状不规则的铬铁矿普遍存在,而含钛辉石、透辉石、霓辉石仅见于部分样品中。由于重矿物组成和透明重矿物含量的急剧变化而在海底约760米深的始新统中形成一个界面。本海域重矿物的母岩为玄武质火山岩(碱性岩)、结晶片岩、超基性岩。与九州西北部、冲绳岛、西表岛的始新统、渐新统或中新统相比,在岩石固结度、透明重矿物含量、磁铁矿含量、重矿物组成方面迥然不同。本海域是一个和日本西南部完全不同的地质区域。     

菲律宾海深海沟的构造与演化

近十年中出现了新的内容丰富的有关环绕菲律宾海深海沟的地质-地球物理资料,这些资料是在完成国家和国际规划的成果中得到的。在菲律宾海,DSDP钻探船《格·挑战者》号和ODP《JOIDES Resolution》号的9航次期间(包括在深海沟的两侧)打了许多钻井。从各方面分析这些资料是所推荐文章之目的,它依各种数据帮助查明菲律宾海深海沟的构造和演化中的相似和不同之特点。     

海洋岩石圈的电导率

对沉积物底下的海洋岩石圈进行电磁探测是很困难的,因为该层的电阻率比其上复与下伏的结构都要高。有三个方法能够提供这方面的资料: 1)大地电磁法能提供作为频率的函数的阻抗方面的讯息,低到一定程度的低频信号能够穿透大洋。在深海中,此频率的上限为每小时数周。 2)在海底上能够测到一个准静电扬。这个电场是海水流经地磁场的运动形成的电荷所造成的。由于岩石圈在海洋下面提供了一个水流通道,因此其电导率有减弱这个电场的趋势。要解释测量的结果,则需要了解海水运动的空间特性。 3)发射频率约1赫芝的人工电磁源能够在海底上使用。曾在海底上距发射源18公里处检测到通过岩石圈传播的电磁能。检测工作是在该高频段于很低的噪声电平下进行的。给出了整个洋壳的导率分布的估算值。     

大洋岩石圈的类型

地壳和岩石圈的厚度、成份和结构总的来说有着明显的侧向变化。在地球各部分重复出现的地壳和岩石圈类型与其大型构造单元,首先是与大陆和大洋有着规律性的联系。地球上部圈层构造的这一最主要特征实际上最先由А.韦格涅尔,и.Д.卢卡舍维奇     

菲律宾海西北边缘——琉球海沟

菲律宾海西北边缘的琉球弧,以庆良间海底断裂为界,分为南、北两部分;其基底分布格局及地形上的差异,是揭示琉球海沟活动的重要证据。     

四川龙门山冲断带中北段岩石圈结构研究

根据龙门山及其两侧的航磁和重力场特征,可将龙门山区的区域磁场分河四个区域;区域重力场分为三个区带。在此基础上,利用大地电磁测深和深部地震测深资料,结合地质分析,在平面上把龙门山区的地壳构造分为四个区,上地幔构造分为三个区;剖面上把岩石圈结构分为特征不同的五层。上述成果为龙门山冲断带成因机制的研究奠定了基础。     

南菲律宾海残余弧和弧后盆地的间发性活动

从“格洛玛·挑战者号”59航次的钻探资料所推断的南菲律宾海岛弧—弧后盆地复合体的渐进演化对可能发生在具有弧后扩张体系特征的会聚板块边界上的构造过程给出了重要的边界条件。正如先前已认识到的,现代马里亚纳弧的前驱残余弧及介于其间的弧后盆地是自西向东渐进发展的,依次形成了帛琉—九州脊,帕里西维拉盆地和西马里亚纳脊,最后形成了现代马里亚纳海糟和马里亚纳弧。新的资料说明,弧后扩张的初始时期与其说如同先前认为的与岛弧火山活动的主要时期相一致,倒不如说与岛弧火山活动最小的时期相一致。依据火山碎屑岩岩屑的极快速堆积和在脊上的钻孔所穿过的岛弧拉斑玄武岩流可以识别出,32百万年前的渐新世末在帛琉—九州脊上发生了一次较大的火山脉动。其后不久,即30百万年前,岛弧火山活动减弱,似乎与岛弧沿其岩浆轴的分开及形成帕里西维拉盆地的海底扩张作用的开始相一致。在中新世早期到中期,在帕里西维拉盆地内的扩张作用停止以前,岛弧火山作用又一次开始影响老的帛琉—九州弧的向东开裂的弧前地段。这次火山活动产生了新的西马里亚纳弧,它是由一条新的活火山带连结在老的帛琉—九州弧前区的西沿上形成的,并继续到中新世的晚期。在西马里亚纳脊上的钻孔中发现的大量的火山碎屑岩岩屑表明,这第二次火山脉动在11—9百万年前达到了高潮。稍后,火山活动减弱,它再一次地与岛弧沿岩浆轴的分开和海底扩张作用的开始相一致。在这第二次扩张事件期间,在马里亚纳海槽内,另一条新的活火山带开始出现在向东开裂的弧前地段的盆地边上,这一次发生在西马里亚纳弧的东移弧前区后面。这一最新的活火山带与老的西马里亚纳弧前区一起组成了现今的马里亚纳弧。因此,虽说活动的马里亚纳弧的每个残余弧的西部都只包含着岛弧火山活动的部分记录,但是活动弧的弧前区(它合并了西马里亚纳弧的老的弧前区和老的帛琉—九州弧的弧前区)却包含了岛弧从大约40百万年前到现在的渐进演化和发展的全部记录。火山活动最小期的分布是与初始弧后扩张事件相一致的。对这种间发性活动的解释可能在于象对全球的弧后扩张体系不对称向东迁移的解释一样,是岩石图之下的一种向东流动过程。这种1—1.5厘米/年数量级的向东流动可能足以使西倾的板块变形,以至使板块断裂、俯冲、中断,并因此而需要一个恢复俯冲的时期,从而遣成了在岛弧火山活动和弧后扩张中观察到的间发性。     

菲律宾海边缘的地体并合作用

菲律宾海板块(图1,略)相对于欧亚板块,正环绕位于其北缘附近的欧拉极发生顺时针旋转。尽管对该欧拉极的精确位置还有不同的看法,但均认为欧亚板块与菲律宾海板块间的会聚速率向南增大。这一会聚主要表现为沿菲律宾海沟向西的俯冲作用,但在临近哈马黑拉岛以北,北纬2°51′处,菲律宾海沟突然消失,这里相对会聚速率最大,约在10cm/a左右。     

太平洋岩石圈的弹性厚度

Watts 及其同事先后(1978,1980)通过模拟承载了海山或火山链后大洋岩石圈发生的挠曲,提出岩石圈的弹性厚度 Te 随地壳承载时间(Δt)的平方根增加。低 Te 值表示该海山形成于极年轻的岩石圈上,高 Te 值则表示海山形成于老的岩石圈上。Watts 等(1982)将此关系应用于太平洋的几个火山链,根据 Te 值的大小将这些海山分为两类:     

千岛弧—沟系的深部构造和重力场

近年来陆缘弧-沟系的构造问题已成为迫切的研究课题。这首先是由于获得了有关这些弧-沟系深部结构的新资料,后者在最大程度上推动了关于推测在这里发生的俯冲过程(这是当今最流行的“板块构造”学说的极重要组成部分)具体机制学说的发展(和验证)。因此,千岛弧-沟系地壳和上地幔结构的新资料引起人们的兴趣,也就不足为奇了。苏联科学院远东分院海洋地质与地球物理研究所从1957年起单独地或与其它单位合作研究了该