南沙海槽—西北巴拉望构造特征及其意义

南沙海槽-西北巴拉望构造对认识南海成因与演化至关重要。综合南海南缘地质地球物理资料分析认为:南沙海槽极薄地壳可能不是古南海的残余,是夭折的扩张中心;南沙海槽存在挤压逆冲作用,形成时间很晚,与南海扩张无关,是南海形成后挤压的结果。南沙海槽挤压作用与西北巴拉望Pagasa楔变形对比表明,南海南缘的挤压作用停止时间东部早于西部;中、南巴拉望蛇绿岩来自其南部往北逆冲的产物,可能表明古南海由南往北俯冲。综上认为南巴拉望蛇绿岩可能来自新特提斯洋壳,中巴拉望蛇绿岩来自古南海洋壳;不同时期洋壳俯冲残余最终被逆冲至岛弧系之上;巴拉望蛇绿岩是长期由南往北逆冲的结果,最后就位时间可能是中晚中新世。

南海西沙海槽岩石圈的密度结构与热-流变结构

在中德合作获得的速度－深度模型基础上，通过重力异常拟合以及地温场和流变性质的估算，获得了西沙海槽的密度结构、热结构和流变结构。计算表明，海槽中部上地壳的密度比两侧低；“热”岩石圈底界在海槽中部埋深为54 km，向南北两侧逐渐加深，在神弧隆起区为76km，在西沙－中沙地块达到 70km；地壳热流贡献量比地幔热流小，海底热流主要来自深部；在海槽中部地幔热流最高，并且具有较高的流变强度；研究区的流变学结构具有纵向分层性及横向变化的特点，向两侧韧性层变厚，脆性层逐渐减薄。地幔顶部的脆性层底界埋深大约为26km左右，相当于 650℃等温线。分析表明，海槽中部强度增加主要归因于后期的热松弛，而块体空间移动困难以及西南次海盆的扩张可能是西沙海槽没有进一步破裂的重要原因。

南海西沙海槽地壳结构的海底地震仪探测与研究

利用中德合作在南海西沙海槽首次获得的海底地震仪探测数据 ,通过震相分析和走时模拟 ,研究了该区的纵波速度模型和地壳结构特征。结果显示 ,新生代沉积层厚 1— 4km ,其下的地壳纵波速度从 5.5km·s- 1 向下逐渐增加到 6.8km·s- 1 ,下地壳未见有明显的高速层 ,地壳厚度在剖面两侧为 2 5km ,向中部逐渐减薄至 8km ,莫霍面在剖面中部上隆 ,其速度反差强烈 ,从地壳底部的 6.8km·s- 1 跳跃到上地幔顶部的 8.0km·s- 1 。这一地壳结构反映出新生代拉张裂谷的特征 ,海槽两侧地壳结构相似 ,南北呈对称分布 ,没有或很少下地壳底侵 ,与南海北部陆缘的东段有很大差别。

南海西沙海槽盆地地质构造特征

西沙海槽盆地是一个发育在南海北部陆坡深水区的新生代沉积盆地,接受了厚1 500～8 000m的沉积,沉积层中部厚,南北薄,呈南北分带特征。地震剖面上表现出下断上拗的特点,盆地裂陷期的构造样式以"多米诺式半地堑"或"地堑"为特征,控制半地堑发育的主要断层有F1、F2、F3、F4、F5。盆地发育经历了古新世—渐新世断陷和中新世—第四纪拗陷两个主要演化阶段,断陷阶段发育陆相河湖相沉积,拗陷阶段发育浅海-半深海沉积。

南海西沙海槽XH-CL16柱状沉积物稀土元素特征及其物源

西沙海槽是我国南海北部重要的天然气水合物勘探远景区。然而,目前对西沙海槽区沉积物的物源分析仍然存在众多争议。对西沙海槽XH-CL16柱状沉积物的稀土元素地球化学分析,显示该柱状沉积物的ΣREE介于131~171×10-6之间,表现为轻稀土相对富集,（La/Yb）N为9.5,具有明显的Eu负异常,δEu值在0.66~0.79之间。其稀土元素配分模式显著区别于大洋玄武岩,具有明显的陆壳特征,并且该沉积物具有相似于珠江口沉积物、红河沉积物以及黄土的稀土元素配分形态,暗示西沙海槽区沉积物主要为陆源沉积,而且可能是多物源多方式传输的结果。此外,通过该柱状沉积物中CaCO3含量变化特征与同海域标准碳酸盐地层学时标的对比,显示该柱状沉积物主要为MIS3期以来的沉积。而其中MIS2期沉积物表现为较MIS1和MIS3期沉积物更高的ΣREE和Ti含量,暗示西沙海槽在MIS2期时有更多陆源组分的输入。

日本南海海槽地震区域应力场及其板块构造动力学特征

为了研究海沟型巨大地震发生机制及其构造动力学特征 ,详细研究了地震活动与震源机制结果 ,根据地震俯冲带几何形状及其内应力场区域特征 ,南海海槽下的俯冲带可划分为两段 :东部的四国 -纪伊半岛段和西部的九州段 .东部的菲律宾海板块地震俯冲带呈现出低角度俯冲 (10°～ 2 2°) ,且俯冲深度相当浅 (6 0～ 85km)的特征 ;而西部九州段的俯冲带为高角度俯冲 (4 0°) ,且俯冲深度较深 (16 0km) .东、西部俯冲带内部应力场也截然不同 .东部的四国大部分地区和纪伊半岛的俯冲带内表现为俯冲压缩型应力场 ,而西部的九州段则为明显的俯冲拉张型应力场 .本文在综合分析了重力异常、GPS、热流量等地球物理观测结果后指出 ,南海海槽东部 ,即四国 -纪伊半岛以南的海槽区域 ,具有与智利海沟极其相似的地震发生板块构造动力学背景和高应力积累等特征 ,属于年轻活动俯冲带的高应力型俯冲 .而西部的九州段 ,虽然也是海沟型地震活动区 ,但不具有大地震发生的构造动力学背景和高应力积累 ,不属于年轻活动俯冲带的高应力型俯冲 .俯冲带年龄的不同很可能是造成南海海槽东、西段板块构造动力学以及应力场不同的根本原因之一 .

主动大陆边缘的海底块体运动——发震带钻探计划（NanTroSEIZE）第一航次期间在南海（Nankai）海槽所取岩心样之初步结果

2007年底到2008年初，综合大洋钻探计划（IODP）“南海海槽发震带试验”（NanTrosEIZE）的第一阶段是沿南海海槽的汇聚边缘开始钻井、取芯。NanTroSEIZE项目是一个多阶段的IODP钻探计划，重点是通过直接取样、原位测试以及长期监测，了解地震成因、破裂传播以及海啸成因的力学性质。第一阶段包括三个非立管钻探航次，调查几个横穿西南日本纪伊半岛海域的陆坡和隆起的站位。主要目的是研究板块边界和张性断裂的浅部特征，这些钻探航次还为研究主动大陆边缘的海底块体运动提供了有价值的信息。

南海和冲绳海槽沉积物的生物标记化合物

本文对南海深海和冲绳海槽二个柱状样进行了正构烷烃、甾烷和萜烷生物标记化合物分布特征的研究。由于它们所处的沉积环境和生源母质上的差异,反映在正构烷烃的CPI值、C_(17)和C_(18)的含量、轻重烃比值、化合物构型的转化、有机质的成熟度和17α(H)-22,29,30-三降藿烷与18α(H)-22,29,30-三降新藿烷的比值等地球化学参数上的差别。冲绳海槽沉积物的多源性决定了其有机组分的特殊性,如生物来源的C_(17)和C_(18)量占有优势,有机碳含量(1.0—1.3％)高于南海样(0.3—1.0％),重排甾烷量少,生物构型的ββ藿烷已转变成地质构型的αβ藿烷和βα型莫烷化合物。

日本南海海槽发生罕遇地震情况下我国华东沿海的海啸危险性研究

基于日本南海海槽地震活动性和历史海啸事件记载的分析,本文对日本南海海槽发生MW9.1罕遇地震情况下的海啸进行了数值模拟研究.结果表明:该地震可引发初始波幅约10m的海啸,6个小时后传至浙江沿海,近岸各处波幅为1—2m;8个小时后靠近上海海岸线,最大波幅约2m,受地形影响局地爬高至近3m;11个小时后抵达苏北黄海沿岸,预计波幅普遍在1m左右.海啸的上岸高度与海岸附近的海深和海岸线的形态密切相关.我国近岸海域地形变化复杂,海湾众多,对海啸波有放大作用,该模拟结果可能比实际传播到近岸时偏小,因此综合评估日本海啸影响我国华东地区的规模m可达1—2级左右.一旦日本南海发生罕遇地震对我国的影响不容忽视,尤其遇上风暴潮与天文大潮叠加,则可能会造成一定程度的海啸灾害.

南海西沙海槽6Ma以来天然气水合物稳定带演化初探

水深、海底温度、地温梯度是影响天然气水合物稳定带的重要因素。文章通过海平面变化、底栖有孔虫氧同位素、构造热演化资料分析了水深、海底温度、地温梯度的变化,进而探讨了南海西沙海槽地区6Ma以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明:南海西沙海槽地区6Ma以来天然气水合物稳定带经历了稳定、缓慢减薄、快速增厚、小幅度变化和减薄的一个过程。海底温度的变化对天然气水合物稳定带厚度影响最大,热历史的影响次之,海平面变化的影响最小。

日本南海海槽IODP C0004C岩芯样品热释光信号特征及其对古气候变化的响应

海洋沉积物的天然热释光强度的变化特征和冰期、间冰期的旋回有良好的对应关系,表明海洋沉积物的天然热释光强度可以指示古海洋气候的变化.本研究取自日本南海海槽增生楔的IODP C0004C岩芯样品由更新统和下-中上新统沉积物组成.样品的热释光测量结果与生物壳体碳酸钙含量、重结晶方解石含量对比后发现,热释光强度与生物壳体碳酸钙含量变化呈负相关,与重结晶方解石含量变化呈正相关,天然热释光强度的高值区与间冰期对应,低值区与冰期对应,根据岩芯样品热释光特征,在岩芯中划分出三个间冰期和三个冰期.根据热释光与磁化率的对比分析,结合岩性观察,推测岩芯中IIA段的角砾岩为陆源物质.鉴于样品物质组成、来源的差异性及热释光信号的敏感性,建议在利用海洋沉积物的天然热释光进行古气候和古沉积环境研究时,应选取地质作用过程比较简单、沉积环境相对稳定的地区.

南海中部和冲绳海槽沉积物中的氨基酸物质

本文通过对南海中部和冲绳海槽三个深海沉积物柱状样腐植物质水解氨基酸的研究,试图阐述南海和冲绳海槽沉积物的演化与沉积环境。

日本南海海槽天然气水合物研究现状

本文介绍日本在其周围海域特别是南海海槽的海洋天然气水合物研究工作 .首先介绍其研究简史、研究计划、研究队伍及早期研究成果 .其次 ,介绍了西南海海槽天然气水合物的勘探、研究状况 .然后 ,介绍了五年计划实施的东南海海槽地球物理勘探、钻探状况 .最后指出 ,南海海槽的一些新资料深入的综合研究无疑会给世界水合物研究增添新的内容 .

日本南海海槽东部天然气水合物产出与富集特征

根据日本南海海槽东部天然气水合物钻探与综合大洋钻探计划研究成果,分析总结了该区天然气水合物形成的地质背景与赋存特征。南海海槽区作为构造活动强烈的会聚式大陆边缘,大型增生楔与断裂系统十分发育,富含重力流沉积物。特别是该海槽北部向陆斜坡水深2000 m以浅海域,发育一系列弧前盆地,盆地内第四系未固结沉积物广泛分布,沉积速率较高,为水合物的形成提供了良好的环境。水合物钻探取心分析揭示,南海海槽东部天然气水合物为Ⅰ型结构,水合物分解气中甲烷组分占比普遍高达99.9%以上,甲烷碳同位素分析显示为典型的生物成因气。水合物主要以孔隙填充型产出,优先选择在富砂层中富集,富砂层段水合物饱和度一般为50%~60%,可高达80%~90%,泥质层中水合物饱和度极低。

日本南海海槽天然气水合物取样调查与成功试采

日本在实施天然气水合物研发计划(MH21)的第一阶段(2001—2008)及之后,作为合作伙伴,参加了加拿大Mallik和美国阿拉斯加陆域永冻层的水合物试采工程项目,并在本国南海海槽分别于2000年和2004年实施了水合物探井施工和多井钻探取样调查。从MH21第二阶段(2009—2015)开始,日本加强了对南海海槽东部的钻探、取样调查,运用新研发的CDEX hybrid PCS系统采取保压岩心;运用PCCT压力岩心测试鉴定仪器,对含水合物沉积地层的岩样作精密测试分析;提出水合物开采环境效应评估(EIA)研究战略,运用综合方法认真实施EIA调查,以及对海域水合物生产环境监测系统,包括海底甲烷泄漏监测仪(MLMS)、海底变形测量仪(SDMS)等予以布署。2013年3月12—18日,日本在南海海槽东部深水水合物储层实施了第一次天然气水合物的试采。六日内累积生产气量约120000 m^3,平均日产气量20000 m^3。这是世界上第一次海域天然气水合物成功的试采工程,是国际天然气水合物开发史上的一座里程碑。但是,天然气水合物的商业化开采在国际上将是一个艰难、漫长的过程。

内蒙古、冲绳海槽和中国南海末次冰期盛冰期以来古气候记录

来自东亚夏季风北界内蒙古一个盐湖的岩心沉积物内发现粗粒沉积物 ,既可沉积在湖泊收缩期 ,也可以沉积在沙丘再次活动时期。这些沉积物有机磷含量低而碎屑组分高 ,说明它沉积在一种干旱的环境中 ;反之 ,有机质含量高而碎屑组分低的细粒沉积物则最终沉积在高湖面期 ,这是因为砂坪呈围迁状态及风成尘埃较好地保存于水体中。所揭示的三个湿期分别是 13.4～ 8kaBP、6 .4～ 5 .8kaBP和4.2～ 3.1kaBP ,第一期最湿 ,其次是第三期、第二期。上述干和湿期自始至终和早先发现的同一个干旱和半干旱转换带一致 ,但是 ,这和中国大陆东部、台湾岛、冲绳海槽和中国南海所揭示的湿润的全新世大暖期不一样 ,而且 ,全新世最冷期 (4～ 2kaBP)则对应内蒙古的一个湿期 (即 4.2～ 3.1kaBP) ,这些差别可能是由于高蒸发量远远地超过了较高的季风降水量 ,这是确定夏季风北界在该地区有效湿度的一个关键标志。

基于历史记录评估日本南海海槽地震时我国江浙沪地区的海啸强度

2011年日本海沟发生的9级地震启示日本方面对其南海海槽的地震和海啸危险性重新进行评价,其海啸危险也引起了我国民众的关注。本文在日本南海海槽地震活动性和历史海啸事件记录资料分析的基础上,运用地震烈度评估类似的方法,从我国有记录的1498年、1707年、1854年3次日本南海海槽地震海啸事件分析认为,若日本南海海槽将来发生8~8.5级的巨大地震,产生的海啸对我国江浙沪区域的最大影响强度可评估为m=1级。

南海西沙海槽盆地新生界含油气系统及油气勘探方向

为了从整体上认识西沙海槽盆地的油气勘探前景,笔者对该盆地进行了含油气系统分析,认为西沙海槽盆地发育新生界含油气系统,主要烃源岩为始新统湖相泥岩、渐新统海相泥岩;储层为始新统湖相、三角洲、河道砂岩以及渐新统滨浅海相、海相三角洲、深水扇等砂岩;始新统湖相泥岩、渐新统滨浅海相泥岩以及中新世之后的半深海-深海相泥岩构成了三大套区域盖层。西沙海槽盆地新生界含油气系统形成的关键时刻为中中新世,各种油气成藏地质事件具有良好的匹配关系;该油气系统可分为4个油气运聚单元,中央坳陷以及紧邻中央坳陷的北部断阶带、南部坳陷西部局部区域是该盆地进一步勘探的首选区域。本研究成果对认识西沙海槽盆地的油气分布具有一定的参考意义。

南海北部陆缘与西沙海槽下地壳岩石学和化学成分模型

根据穿过南海北部陆缘和南海西北部西沙海槽的人工地震测深剖面的P波波速结构,依据笔者反演的当地现今地温线对P波波速进行温压校正,得到南海北部陆缘和南海西北部西沙海槽地壳在600MPa和室温条件下的校正P波波速值.……

日本南海海槽地震海啸对我国东海沿岸影响

本文利用数值模拟技术重现了1707年宝永地震海啸的传播过程,定量分析了我国东海沿岸海啸时空分布特征。计算结果表明,地震发生2.5小时后海啸波传至东海陆架,震后6小时浙江沿海地区遭到海啸的袭击,沿岸最大海啸波高为0.8米。通过海啸波在东海大陆架传播时海底地形与波幅的关系,研究分析了东海陆架缓变地形下海啸放大效应,为及时判断沿海可能的海啸强度和受灾程度提供了便捷的估算方法。此外,本文还评估了南海海槽发生极端地震时,中国东海沿岸的海啸危险性,为东海区域针对日本南海海槽进行海啸预警和减灾评估提供定量科学的参考。