利用重磁、地震、地热研究南海北部古俯冲体系结构

南海北部陆缘古俯冲带的存在对南海北部地壳的拉张减薄过程有重要影响，研究古俯冲体系有助于认识南海的初始张裂过程，对南海形成演化的研究也有重要意义。联合重磁，地震，地热的综合地球物理方法不仅能够减少反演问题的多解性，还能增加更多的地壳结构信息。本项目拟结合重磁、地震、地热数据，通过二维、三维的联合反演与综合解释，分析南海北部深部地壳的几何结构和物性结构，在此基础上对高磁异常带的性质和成因，洋陆过渡带断裂分布及性质，洋陆分界的分布及古洋壳的形态特征和意义等问题进行研究，揭示南海北部陆缘的古俯冲体系的结构，推断其对地壳拉伸、减薄到张裂的影响，深化对南海北部张裂的成因类型和动力学机制的认识。

根据地磁场数据及其化极异常特征，南海东北部磁异常由北向南可分为复杂异常区、高磁异常区、陆坡磁异常平静区(磁静区)和海盆磁条带区四大构造特征区。其中，陆架坡折带附近的F2断裂是磁静区的北侧边界，位于下陆坡与海盆的交界处的F4断裂为磁静区的南侧边界。磁静区以F3断裂为界可为内磁静区和外磁静区，F3断裂在拉伸减薄前是一个薄弱带，居里面和莫霍面在此相交，陆架、上陆坡地区磁性体主要位于上地壳和下地壳上部，下陆坡及洋壳区地壳与地幔顶部有被磁化的迹象，表明两侧深部热状态存在差异，极有可能是晚中生代古俯冲缝合带位置。在F2和F3断裂之间的磁性层磁性低负磁异常，对应的白云凹陷、潮汕凹陷和台西南盆地等存在中生代沉积层，该区域可能与中生代古太平洋俯冲增生带有关，属于弧前盆地体系；而在F3断裂南侧磁性基底深度为6—7km，介于内磁静区(8—10km)和海盆区(4—5km)之间，且和下地壳高速层相对应，所以底侵活动引起的热蚀变作用被认为是磁静区形成的主要因素，但数值模拟表明这种热活动影响有限；磁性层磁性较强且较为破碎，斜磁化下磁异常正负相互压制是该区形成弱正磁异常的主要原因，该区磁性层的独特特征也可能反映了“古洋壳”的存在。.南海东北部居里面深度在13~26km之间，北东向断裂多位于居里面梯度带上，北西向断裂多具有分割、错断的特点，NW向古老的转换边界断裂F10分割了北东向的东沙隆起高磁异常带和浙闽沿海火山岩带。该区都属于减薄型地壳，地壳厚度由北侧的26km向南逐渐减到12km，全地壳拉伸因子在1.15~2.5之间，在台西南盆地的南部凹陷存在厚度小于10km的异常薄地壳。