西南冲绳海槽的微震活动性与断层作用

2003年12月,在冲绳海槽西南部布设了15台海底地震仪。在10天的被动地震实验中,记录定位到了超过3000次的微震。地震活动的特点表现为在所有仪器的附近始终不断地有小地震发生。除了一群地震位于西南冲绳海槽的南部外(群2),所有的地震活动基本上限制在西南冲绳海槽的中部。地震活动带在梨山断层北东-南西向的延伸带上突然中断。大多数地震沿东-西向正断层排列,显示了冲绳海槽当今活动正断层发生的位置以及它是如何解释冲绳海槽南北向扩张的。根据位于弧后火山痕迹区下方的深地震估计出的纵波速度谱,3～10Hz带宽内低频地震的出现证实了下地壳/上地幔岩浆房的存在。

冲绳海槽西南端1.3ka以来异重流沉积记录及其古气候响应

以冲绳海槽西南端的HOBAB4-S1岩芯为研究对象,综合利用粒度、沉积构造、AMS14C测年等资料,对研究区异重流沉积特征进行研究,对异重流发育的时间段与晚全新世气候事件进行对应。结果表明,岩芯中发育17段异重流沉积,其沉积物组分以砂质粉砂为主,粒度频率分布曲线多呈以70~130μm为中心的单峰,C-M图上样品点集中分布区间大致平行于C=M基线,且位于PQ段以下,表明沉积物搬运方式为重力流悬浮搬运。异重流内部发育平行层理、爬升沙纹层理和粒序层理等沉积构造。异重流沉积类型主要有两类,一类是厚层异重流沉积,底部侵蚀面发育,内部发育多组逆—正粒序组合,指示了水动力较强,侵蚀作用和沉积作用均较明显的异重流近端沉积;另一类是薄层异重流沉积,底部侵蚀面不发育,内部不发育或仅发育一组逆—正粒序组合,指示了水动力较弱的异重流边部沉积。HOBAB4-S1岩芯的异重流层段集中发育在800~1300 A.D.之间,指示了当时气候条件为高温高湿,台风、洪水频发,降雨量较大,验证了“中世纪暖期”在东亚地区的存在。

冲绳海槽西南端中全新世以来的沉积速率与物源分析

冲绳海槽西南端作为黑潮路径下一个高速沉降中心一直受到地球科学界的关注.在实验室对2005年5月中法合作航次在冲绳海槽南部取得的原状无搅动的深海沉积柱状样MD05-2908岩芯进行了沉积通量与沉积特征分析,并对物质来源进行了探讨.样品在分割后分别进行了AMS14C分析、粗颗粒组分(>63μm)的提取及含水量的测定.结果显示,该34m长柱状岩芯底部年龄仅为6.8kaBP,其平均线性沉积速率达到了5m/ka,揭示出冲绳海槽西南端自中全新世以来具有非常高的沉积速率;结合含水量数据,其沉积通量也与研究区现代沉积通量相符合.根据17个AMS14C数据识别出了5期快速沉积事件(6790～6600,5690～5600,4820～4720,1090～880以及260～190aBP),其持续时间为70～200a不等,快速沉积期间其最大沉积速率可以达到21.2m/ka.通过与相邻的ODP1202站对比后发现,研究区沉积物皆以细颗粒的黏土与粉砂质为主,粗颗粒组分所占比重总体不到5%.台湾岛东北部丰富的降雨量使得宜兰境内的兰阳溪可以携带大量陆源物质进入宜兰陆架并进一步向冲绳海槽输运,成为研究区重要的物质来源.这5期快速堆积事件主要是与气候变化引起的区域性降水增加有关,另外岩芯也记录到由地震、风暴等因素引起的小时间尺度的沉积增强事件.由地震、风暴等引起的侧向与底层传输使得研究区的沉积环境更为复杂,但同时也为冲绳海槽提供了丰富的物质供应.