南海东部马尼拉俯冲带深部结构新认识

2015—2018年,国家自然科学基金重大研究计划"南海深海过程演变"的重点支持项目"南海东部马尼拉俯冲带深部结构探测与研究"以马尼拉俯冲带为研究重点,从深部地球物理的角度探索南海形成演化史与运行规律。项目执行期间,在国家基金委共享航次协助下,先后开展和参与5次综合地球物理探测,共投放海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer,OBS)台站73台次,海底电磁仪(Ocean Bottom Electro Magnetometers,OBEM)仪器5台次,累积放炮达13872炮,成功获得了60台OBS数据和5台OBEM数据。同时,取得了一系列创新性研究成果:(1)基于人工地震探测及天然地震层析成像结果,确定南海东北部的地壳属性为受到张裂后期岩浆活动影响的减薄陆壳(12~15km),划分了南海北部陆缘洋陆边界(Continent-Ocean Boundary,COB);(2)根据多道地震反射剖面,划分了马尼拉俯冲带北部增生楔前缘的精细结构;(3)圈定了南海停止扩张时洋壳范围;(4)初步构建了南海与菲律宾海板块构造演化模型。本项目为重大研究计划"南海深海过程演变"核心科学问题(海底扩张的年代与过程)提供了实质性的证据,同时为南海构造演化生命史的"骨架"提供了重要的基础数据,具有深远的科学意义。

西非科特迪瓦盆地重力场特征与构造区划

为系统解析西非科特迪瓦盆地构造特征、厘定洋陆边界并划分构造单元,明确有利勘探区带,基于新采集地震资料和最新高精度卫星重力数据,应用位场分离技术获取布格重力异常划分科特迪瓦盆地洋陆边界;利用位场边缘识别技术计算布格重力异常总水平-垂向导数推测控盆断裂6组,其中3组为近东西走向,3组为近南北走向;利用剩余布格重力异常反演科特迪瓦盆地沉积厚度,根据异常所对应的隆起和坳陷结合布格重力异常和总水平-垂向导数划分东部离散边缘、北部转换离散边缘和洋盆共3个二级构造单元。首次明确了科特迪瓦盆地“东西分段、南北分带”的构造特点、厘定了洋陆边界、划分了构造单元,指出东部离散边缘区为有利勘探区。结合区域地质研究认为东部离散边缘区含油气系统证实,勘探潜力较大,为盆地未来勘探方向。借助高精度卫星重力资料,以区域地质及地震资料为约束,有效解决巨型低勘探盆地构造区划的难题,指明盆地勘探方向,对类似靶区具有较好的借鉴和推广意义。

南海海盆东-西部地质特征存在巨大差异

南海中部存在巨大的中南断裂将南海海盆分割为东-西两部分,至少自1亿年以来,在沉积环境与沉积厚度、洋陆边界的属性与特征、大陆破裂的时代、岩浆活动的来源与程度、减薄大陆架和大陆坡的宽度、洋壳年龄与磁性层结构、磁异常条带特征、岩石化学等诸多方面都存在巨大差异,它们主要受控于早期地质构造背景的差异、东西部大陆减薄伸展速率的变化以及海底扩张的构造环境的不同,并深刻影响了之后的区域沉积分区和沉降特征。