西太平洋雅浦-卡罗琳海区海山多尺度地形特征

海山地形的多尺度特征研究,有助于理解海山形成与演化过程中的地貌过程,并为深入认识俯冲带地球动力过程提供新的线索。本文基于中国科学院海洋研究所“科学”号科考船近年来在雅浦-卡罗琳海区采集的高分辨率海底地形数据,利用统计学及频谱分析等方法,分析了研究区42座海山的形态及地形粗糙度特征,并对海山地形多尺度特征及其成因开展研究。结果表明,雅浦-卡罗琳海区不同构造环境下形成的海山群,在海山的形态参数和多尺度地形特征等方面存在显著差异。相比于索罗尔海槽,帕里西维拉海盆中的海山具有更大的宽高比与更小的平坦度。两区域内海山形态参数具有不同的线性相关关系,表明区域内海山存在不同的形态演化过程。对帕里西维拉海盆中海山地形的频谱分析显示,其大尺度特征信号不显著,意味着该区域内海山地形受小尺度地貌过程的影响更大。索罗尔海槽中海山的粗糙度与海山体积具有线性相关性,可能与不同海山形成过程的差异有关,较早形成的海山受到了更多构造活动及小尺度地貌过程的影响,进而形成了更加粗糙的表面特征。

雅浦-卡罗琳海区精细地貌解译与分析

雅浦-卡罗琳海区地处菲律宾海板块、太平洋板块与卡罗琳板块三大板块的汇聚处,发育了复杂的海底地形地貌。利用在该海区采集的多波束测深数据,绘制了高分辨率的海底水深地形图。根据各区相对位置关系,将研究区划分为雅浦弧后盆地地貌体系、雅浦俯冲带地貌体系与卡罗琳海脊地貌体系,并依据板块构造地貌分类方法划分了4级地貌类型。通过对研究区精细地貌的研究发现,帕里西维拉海盆内脊-槽地貌具有不同走向,雅浦海沟不同坡面形态存在差异,索罗尔海槽内可识别线状排列的海山与深海洼地。研究结果表明,这些地貌形态不同程度上受到了弧后扩张方向改变、俯冲侵蚀作用与海槽扩张活动等构造环境的影响。研究结果可为西太平洋与雅浦-卡罗琳海区的海洋科学研究提供基础地质信息支撑。

帕里西维拉海盆南端的地质构造特征及成因分析

帕里西维拉海盆是西太平洋地区最大、最典型的弧后盆地,根据帕里西维拉海盆的形态特征,将帕里西维拉海盆分为帕里西维拉海盆主盆地和帕里西维拉海盆南端。本文利用国际公开的重力数据和实测的多波束、浅地层剖面数据研究了帕里西维拉海盆南端的重力异常特征和海底地形特征,并进一步探讨了该区域的特殊性及成因机制。海底地形与地球物理特征研究表明,帕里西维拉海盆南端可划分为A、B、C、D、E5个区域,分别代表海盆NE-SW向扩张形成的NW-SE向扩张构造、海盆E-W向扩张形成的N-S向扩张构造、海盆旋转过程中由北向南传播的扩张中心与海盆最南端的裂谷系统相互作用形成的NEE-SWW向构造、与帕里西维拉海盆同期形成的海山区以及裂谷系统相互作用形成的深渊区。海盆南端表现出明显的东西不对称性,海盆只存在扩张中心以西的部分,推测受卡罗琳海脊碰撞影响,帕里西维拉海盆南端东半部一部分逆冲至雅浦岛弧之上,还有一部分被推离至现今西马里亚纳海脊以西,随着洋壳持续的逆冲和迁移,最南端逐渐暴露的帕里西维拉海盆扩张中心与雅浦海沟合并,形成现今的雅浦海沟,最终造成了现今帕里西维拉海盆南端缺失东半部的构造形态。