菲律宾海板块的整体旋转线性应变模型与板内形变-应变场

用菲律宾海板块上7个站ITRF2000的速度建立了菲律宾海板块的整体旋转线性应变模型.结果认为菲律宾海板块的现今运动是顺时针方向旋转,与NNR_NUVEL_1A估计的旋转方向一致,但与NNR_NUVE_1A估计的旋转极位置和旋转角速度有较大差别.本文模型与Sella等建立的刚体运动模型相比能更精确地描述菲律宾海板块的现今构造运动与板内形变.菲律宾海板块内部存在强烈的形变-应变场.在板块上存在一致的向东形变,形变速率在中央构造线附近小,东、西边界附近大,南、北两端小,中部大,在Mariana弧上向东的形变速率达到48.4 mm/a.板块上南北方向的形变,东、西部存在明显差别,东部的南北向形变速率很小,西部在Manila海沟附近南北向形变速率较大,北端向北的形变速率为11.3 mm/a,南端向南的形变速率为29.3 mm/a.板块的中央构造线把板块的主应变场分为东、西两个区.东区存在非常强烈的张应变,压应变则很弱.主张应变为近东西方向,从中央构造线向东主张与主压应变率逐渐增加,板块东南边界附近(148°E,15°N)主张应变率最大为8.58×10-8/a.在西区,存在很强的主压应变而主张应变则较弱,主压应变为NW-SE方向,主压与主张应变率呈现从中央构造向西逐渐增加的特征,在板块西北边界(122°E,23°N)附近,主压应变率最大为5.71×10-8/a.菲律宾海板块主应变场的空间变化与板块内部及周围的构造背景密切相关,是构造应力场的反映.

使用纵波和横波走时层析成像研究菲律宾海板块西边缘带和南海地区的深部结构

使用纵波震相及同台同源纵波和横波震相的走时资料及层析成像反演方法，分别给出了菲律宾海板块（PHP）和南海地区的纵波速度Vpf及同台同源的纵波和横波速度Vp和Vs结构．结果表明，（1）PHP与欧亚板块（EUAP）的俯冲接触关系随地段而异，在琉球海沟，PHP向EUAP之下俯冲深达400km；在台湾岛，EUAP先近陡直地俯冲到深度400km，然后折向PHP之下达到660km左右；在马尼拉海沟北段，俯冲板片几乎垂直达到660km附近；在菲律宾海沟，PHP向EUAP之下的俯冲深度超过660km．（2）南海地区之下是一个深达300～400km的宽阔低速区，并且大致在莺琼海盆与700km深处另一低速区曲折相通；在该宽阔低速区内部，有两个小而明显的低速区分别在海口火山和珠江口盆地下方．（3）对Vp和Vs及据其算出的容声速度Vb作分析发现，Vs和Vb的平均扰动量对深度的变化在一些深度范围内是反向的；年龄较大的太平洋板块俯冲体的Vs相对扰动量的平均值大于K的，而在较年轻的PHP俯冲体中则正好相反．

菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用及其对东亚构造运动的影响

根据菲律宾海的演化 ,指出菲律宾海板块的特点 :以俯冲边界为主 ,易于产生形变 .将理论结果与地球物理、地质以及GPS测量结果进行比较 ,发现菲律宾海板块内部及边界有明显形变 .讨论了菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用 ,指出其相互作用有明显的分段性 .在南海海槽一带有较强的挤压 ,在琉球海沟一带由于两板块耦合较弱及冲绳海槽的开裂 ,没有形成对东亚大陆的挤压 ;台湾附近两板块碰撞 ,对中国东南形成较强的挤压 ;在菲律宾群岛一带形成两板块间的复杂变形带 ,使两板块间的作用减弱 .

菲律宾海板块西缘强震活动与地球自转角加速度变化关系研究

统计分析了1962~2016年菲律宾海板块与欧亚板块挤压带俯冲带强地震活动与地球自转角加速度变化间的关系。结果显示,研究时段菲律宾海板块西边缘带的25次强地震活动(MS≥7.5)有21次都发生在地球自转角加速度上升期,表明该地区强地震活动与地球自转角加速度之间存在相关性,最后讨论了这种相关性可能的力学机理。

菲律宾海板块东南边界地质过程与研究展望

晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲带逐渐消失,欧亚大陆东缘逐渐从主动大陆边缘变为被动大陆边缘。然而,新生代早期以来,伴随着菲律宾海板块从赤道北移,该被动大陆边缘又重新活化,变为主动大陆边缘,并逐渐形成了巨型的沟-弧-盆系统,期间西太平洋地区大致经历了三期的弧后扩张,即始新世、渐新世—中新世、上新世以来,且菲律宾海板块正好包括了这3个扩张期的弧后扩张盆地:西菲律宾海盆、四国海盆-帕里西维拉海盆以及马里亚纳海槽。本文详细总结了太平洋板块与次级的板块—菲律宾海板块及卡罗琳板块的地质演化历史,且详细探讨了以上3个主要板块之间相互作用的典型区域(菲律宾海板块东南侧)的地质学和岩石学特征以及尚存在的重要科学问题,并展望了未来该区域的研究方向。

菲律宾海板块与南海协同构造演化探讨

菲律宾海板块(Philippine Sea Plate,PSP)与南海(South China Sea,SCS)处于欧亚板块、太平洋板块和澳大利亚板块的交汇区域,其构造演化对东南亚、西太平洋乃至全球板块构造重建具有重要意义.虽然PSP和SCS的构造演化模型已经分别建立,但二者之间的协同演化关系还不明确.本文综述了PSP和SCS的古地磁数据、海底磁异常条带资料,并结合地震层析成像以及其他地质结果的约束,对二者的演化关系进行了探讨.PSP四国盆地与SCS在渐新世开始时,受控于统一的地球动力学系统,两者具有地质意义上的亲缘性.早中新世,澳大利亚板块与东南亚地块碰撞,致使PSP发生旋转,四国盆地开始与SCS发生分离,并逐渐向北运动和顺时针旋转,直至演化至现今位置.本文最后提出了这种协同构造演化模式有待解决的问题以及未来的研究展望.

基于短周期台阵资料的菲律宾海板块西南缘上地幔地震剖面

利用台湾约７５台地震仪组成的一个密集的短周期地震台阵的走时和波形资料，我们研究了菲律宾海板块西南缘上地幔Ｐ波速度结构。从３９个浅源地震图中，我们作出了深达４０００ｋｍ的合成地震剖面。利用初动走时我们建立了一个Ｖｐ平滑变化模型作为静态改正。通过带通滤波和反褐积去掉振源时间函数和衰减影响，并考虑上地幔不连续性的约束，我们模拟了波形和走时。最后将全部观测波场向下延拓处理得到区域模型ＴＳ．４０６。这个模型在１０５～１９０ｋｍ处出现低速带，然后ＶＰ逐渐增加到４０６ｋｍ深处。过了４０６ｋｍ间断面，ＶＰ增加了５．５％。在过渡带中Ｐ波速度呈线性变化，一直持续到６６２ｋｍ深处的过渡带基底，变化梯度为０．００２７／ｓ，ＶＰ累计增加了５．４％，同菲律宾海地区其它模型和全球平均模型相比，ＴＳ．４０６模型在３００ｋｍ深处上方的速度较低，

菲律宾海板块运动欧拉参数的确定及其推论

利用 ＮＵＶＥＬ－１全球板块模型的 １１２２个数据、菲律宾海板块（ＰＨ）的地震滑动 矢量以及由ＧＰＳ测得的的运动速率，根据全球板块模型反演了包括菲律宾海板块在内 的１２个板块相对于太平洋板块（ＰＡ）的欧拉矢量．推得了菲律宾海板块相对周围其他板 块的运动矢量．这一结果与观测值相当符合，并能满足开罗林板块（ＣＲ）附近的ＣＲ－ＰＨ， ＰＡ－ＣＲ边界上的地质及其他地球物理约束．最后利用板块运动参数讨论了菲律宾海板 块的形变．

南菲律宾深部速度结构及其构造意义

文中搜集整理了国际地震中心1960-2017年公开的地震数据,使用地震层析成像的方法反演了南菲律宾地区0~100km的P波和S波三维速度结构,成像结果揭示了南菲律宾地区地壳及上地幔速度结构的横向变化:1)棉兰老岛中西部-保和岛一带在地壳浅部出现的P波和S波高速异常特征很有可能是巨量的岩浆活动及蛇绿岩在下地壳增生共同作用的结果;2)棉兰老岛西部在地幔中出现的低速异常同地表出露的火山位置十分吻合,推测该低速异常与岩浆活动密切相关;3)菲律宾海板块在棉兰老岛的东北部和东南部活动性较强,板块边缘在100km的深度仍然有着较为密集的地震分布;4)苏拉威西海盆在棉兰老岛西南侧的活动性较弱,其俯冲活动主要集中在地壳及上地幔顶部。

板块俯冲与日本列岛新第三纪构造

把在日本海沟进行第584钻位的深海钻探时所确立的新第三纪年代划分标准运用于日本及其周围的新第三纪地层的研究之中。结果发现:上述区域新第三纪地层的形成与太平洋板块和菲律宾海板块的俯冲直接有关,作为弧后盆地的日本海和鄂霍茨克海是在中新世中期15—12百万年前开始扩张的。

跨断层形变观测:聆听地球脉动,度量地震脚步

我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带之间,是全球地震活动最为频繁的国家之一。受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,我国大陆内部出现了许多具备强震发生能力的断裂带。多种因素的综合叠加使该区域的地震具有频次高、量级大、释放能量强、危害范围广等特点。近年来,汶川8.0级地震、芦山7.0级地震、玛多7.4级地震等,无不造成重大的经济损失,威胁着震区居民的人身安全,地震监测、地震预报、地震预警等工作的重要性日益凸显。

九州帕劳海脊地壳结构及其形成演化的研究综述

九州-帕劳海脊(KPR)位于菲律宾海中央,近南北走向。形成于太平洋板块向西的俯冲,裂离于帕里西维拉海盆和四国盆地的弧后扩张,是老的伊豆-小笠原-马里亚纳岛弧(IBM)的残留弧。裂离期间同时受到垂向旋转应力和水平挤压力的共同作用,这是形成九州-帕劳海脊现今狭长的几何形态的主要原因之一。九州-帕劳海脊南北部地壳结构可总结为P波波速为7.1～7.3km/s下地壳;P波波速为6.1～6.3km/s的中地壳;P波波速为4.5～5.5km/s上地壳。九州-帕劳海脊北段,30°N以北区和25°N以南区的地壳厚度普遍在10～15km,25°～30°N之间的地壳厚度普遍大于15km。九州-帕劳海脊的中段的地壳厚度变化较大,而且未识别出中地壳的存在,为不成熟的岛弧地壳。海脊南段与北段相似,具三层的地壳结构,但地壳厚度小于北侧,基本上大于10km。整个九州-帕劳海脊处的地壳厚度普遍厚于两侧海盆的地壳厚度。

南海北部陆缘盆地形成的构造动力学背景

南海北部陆缘盆地处于印度板块与太平洋及菲律宾海板块之间,但三大板块对南海北部陆缘盆地的影响是不同的。通过对三大板块及古南海演化的研究,可知南海北部陆缘地区应力环境于晚白垩世发生改变。早白垩世处于挤压环境,晚白垩世以来转变为伸展环境并且不同时期的成因不同。晚白垩世—始新世,华南陆缘早期造山带的应力松弛、古南海向南俯冲及太平洋俯冲板块的滚动后退导致其处于张应力环境。始新世时南海北部陆缘裂陷盆地开始产生,伸展环境没有变,但因其是由太平洋板块向西俯冲速率的持续降低及古南海向南俯冲引起的,南海北部陆缘盆地继续裂陷。渐新世—早中新世,地幔物质向南运动及古南海向南俯冲导致南海北部陆缘地区处于持续的张应力环境;渐新世早期南海海底扩张;中中新世开始,三大板块开始共同影响着南海北部陆缘盆地的发展演化。

菲律宾海岩石圈磁异常特征

利用NGDC720地磁模型提供的磁异常数据,分析了菲律宾海板块磁异常特征,进而对磁异常进行多尺度分解,给出了研究区岩石圈深部和浅部磁异常.结合热流分布特点和磁异常信息,进一步分析了研究区引起磁异常成因.菲律宾海板块区域的磁异常既反映了该区域岩石圈浅部的构造特征,也隐含深部构造信息.在西菲律宾海盆以及大东脊构造区,浅部构造磁异常信息较好地继承了深部构造特征,反映这些区域岩石圈的整体性特征.四国海盆与帕里西维拉海盆浅部磁异常信息显示了与近代(约10Ma)扩张轴一致的特征,且磁异常与海底构造走向不一致;而深部异常显示的帕里西维拉海盆磁异常走向与西菲律宾海盆一致的信息,可能指示帕里西维拉海盆岩石圈曾与西菲律宾海盆有过类似的演化史.

西南日本火山区三维地震成像研究

利用日本气象厅(JMA)以及日本国立大学联合地震观测台网(JUNEC)记录到的3218个地震事件的231918条P波到时资料,反演求得西南日本160km深度范围内的三维P波速度结构。研究表明,在九州地区,俯冲的菲律宾海板块以高速为主要特征,该海洋板块在30～60km深度处的脱水使得弧前地幔楔顶端的橄榄石蛇纹岩化,在120km深度处的脱水使得地幔楔中的岩石局部熔融,融体上升引起该区的火山活动。在本州西部地区大山火山之下,低速异常显著,并伴随低频地震活动,说明该火山可能是个潜在的活火山,将来有喷发的可能性。

南海天然气水合物的形成和分布

从物理海洋、古气候、沉积环境和构造环境分析入手,研究了南海天然气水合物的形成条件。研究结果表明,在整个南海海域,天然气水合物生成的条件是存在差别的。南海东北部,在氧同位素2、4、6期,由于菲律宾海的高盐度海水的注入,使这里的生物生产率特别高,陆坡上沉积了丰富的有机物质,加上此期间该处的沉积速率高,为天然气水合物的生成提供了物质条件;另外,自中新世末以来,由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生碰撞,对南海北部产生北西向挤压,加快了流体在沉积物中的活动,为天然气水合物的生成提供了良好的构造环境。因此认为南海东北部陆坡应是南海天然气水合物最丰富的地区。

海南及邻区现今地壳三维运动特征及地球动力学环境分析

利用海南及邻区1999年以来GNSS资料及1970年以来水准数据获取三维运动速度场,分析地壳运动特征,结合东南亚水平运动背景场分析周缘板块对海南地块及华南地块陆缘速度场的影响。结果表明,海南岛三维运动以白沙断裂为界,岛北部以海口-屯昌为界。华南地块各观测点E向运动速率自西向东逐渐减小,至陆缘区域速率最小,各观测站间运动速率差异性小;S向运动速率自西向东逐渐增大;位于23°~26°N区域观测点的速度场与其南北两侧存在差异。华南地块运动受印度板块与欧亚板块碰撞和挤压影响,陆缘地带还受太平洋板块、菲律宾海板块活动及南海扩张运动影响,澳大利亚板块对区域运动影响较小。

江西九江(瑞昌)5·7级地震的地震地质构造环境与发震构造之研究

九江(瑞昌)地处华南地震区中北部,毗邻华北地震区郯城—庐江地震带南段,属于长江中下游地震带中段。其大地构造单元为下杨子准地台的台坳。中新生代时期为沉降带,具有大陆地壳三层速度结构,厚度在31-34公里之间变化,平均速度6.29公里/秒。该地区处在湖口—南昌重力梯度带西北侧,上地幔斜坡带,和九江—瑞昌负磁场异常带。本文通过对本地区新构造运动分区,断裂构造活动性,史今地震活动基本特点和5.7级地震震前地震活动条带(空区)、地震序列精确定位、地震烈度分布、震源动力学参数反演、地表变形现象、建筑物破坏特征等综合研究,认为这次5.7级地震是发生在九江—靖安地震断裂带西侧的铜鼓—武宁断裂北段破裂空区。其发震断层呈NNE向,倾向SE,倾角60°,断层破裂长度11-13公里,震源深度约10公里,为倾滑正断层。这是受华北地区郯城—庐江断块向南挤压、碰撞,导致地壳产生拉分伸长张扭性破裂,应属于新生性地震断层活动产物。它表明在华南板内少震、弱震地区在华北块体向南滑动和菲律宾海板块向北西挤压应力场交迭作用下能够导致华南块体内部产生断块差异升降运动加剧,从而使第四纪断层伸展破裂而孕育新生性中—强地震,尤其往往在台湾岛弧板缘活动带相对平静期阶段,板内块断则处于活动状态,存在由内陆向海域发展趋势。

台湾岛及其邻近区域弧-陆碰撞带现今地壳形变特征研究

菲律宾海板块与欧亚大陆板块之间的弧-陆碰撞带是-个构造形式复杂的汇聚型板块边界带,是西太平洋构造域现今火山、地震活动最活跃的地区.菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用以俯冲为主兼有碰撞,影响了我国大陆边缘乃至整个板块内部动力学过程和应力分布.该弧-陆碰撞带现今的地壳形变与地震活动性是地学界研究的热点.