基于地震折射剖面的菲律宾海板块15～20°N九州—帕劳海岭的地壳结构变化

得到了菲律宾海板块15～20°N之间4条垂直于九州—帕劳海岭(KPR)剖面的重合广角和多道地震反射数据。九州—帕劳海岭为晚始新世时期形成的残余岛弧,其下的地壳厚度沿走向由8km变至20km,并且总是大于西侧西菲律宾海盆和东侧帕里西维拉海盆的相邻洋壳厚度。4条剖面中地壳最厚的区域位于九州—帕劳海岭与冲之鸟礁接壤处,初步推断可能是下地壳增厚的缘故。没有明显的证据能证明,在伊豆—小笠原—马里亚纳岛弧共轭断裂对应部分之下有推测出的P波速度为6.0～6.5km/s的厚(>5km)中地壳层。我们的结果表明,15～20°N的九州—帕劳海岭之下的地壳,相对于报道有P波速度6.0km/s的中地壳层的更北部海岭地区而言,属于不太成熟的岛弧地壳。

日本南海弧前西端之下俯冲的九州—帕劳海岭的地震构造意义

作为菲律宾海板块残余岛弧的九州-帕劳海岭正沿着日本南海海槽的最西端俯冲于欧亚板块之下。沿走向布设的地震反射剖面显示出沿弧前增生楔前缘俯冲的九州-帕劳海岭70km宽的构造影像。地磁异常特征、海底地形特征、广角折射数据和陆地地貌证据等使得我们能够将俯冲海岭在弧前的延伸段一直追踪至九州岛的东部。正在俯冲的九州-帕劳海岭携带有大量冗余物质，可能具有相对较大浮力，因此在深部俯冲时与上覆板块的碰撞具有较大的抗性。有鉴于此，我们推测在俯冲海岭和上覆板块基底的接触区之间存在局部大应力构造。此局部大应力区人们已标出有历史冲断层型中等级别地震（6～7级）。当九州-帕劳海岭俯冲至深部时，漂浮的俯冲海岭其两侧的翼部更容易被撕裂而形成板块破裂。我们认为，俯冲的九州-帕劳海岭在深部不仅起到地震凹凸体的作用，而且产生板块破裂作为地震障碍体抑制邻近的日向段巨大逆冲地震的破裂传播。