南海东北部大陆边缘洋陆转换带地壳结构研究

本研究利用2001年海陆联测的海底地震仪数据，使用联合折射和反射层析成像方法（Korenaga et al., 2000）建立详细的大陆边缘洋陆转换带地壳结构模型，并圈定下地壳高速层的范围。利用多道地震和海底地震仪数据，对南海东北部沉积层，地壳和上地幔做联合层析成像模拟。利用Monto Carlo方法对二维地壳结构模型做不确定性分析，最终获得一个较为可靠的地壳结构模型，同时对比南海北部其它深地震测线速度模型。在地壳模型的基础上，利用实测重力数据和1分的自由空间重力异常数据对下地壳高速层和洋壳陆壳转换带做一个详细的界定。同时对全球典型的火山大陆边缘和非火山大陆边缘做一个详细的比较，把南海东北部地壳结构特征和构造活动模式与这两个典型边缘做对比分析。为南海东北部深地壳结构特征，复杂构造属性和含油气盆地形成演化提供重要的地球物理依据。

张裂大陆边缘和盆地主要通过岩石圈的伸展作用形成,被动大陆边缘岩石圈的减薄导致了岩浆的减压熔融最终形成了洋壳和减薄的转换带。本项目重点处理和分析了 2010 年采集的南海北部地球物理调查的多道地震数据, 分析和总结了南海北部洋陆转换带的地震反射特征和分布范围。结合以前的南海北部多道地震数据和本项目的成果，确定洋陆转换带的宽度在南海东北部是225km，中部是160km，西北部是110km。依据南海北部洋陆转换带内存在大于 6 级地震，暗示南海北部洋陆转换带目前仍是一个地震构造活跃带。此成果为今后地震观测确定了重点观测区域。洋陆转换带主要由北部裂陷期下沉区段，中部海山或埋藏海山隆起带和靠近海盆一侧的掀斜断块带组成。南海北部岩石圈的伸展作用形成了大约110-225公里宽的洋陆转换带，转换带中的火山岩带分布与南海北部高热流带一致，火山岩带带代表着南海北部地壳最大伸展区域。依据地壳厚度和平均热流值分析，认为南海北部介于宽裂谷和窄裂谷之间的模式。2011年参加IODP 334哥斯达黎加地震起源的钻探任务，充分认识到岩石物理属性的重要性，对本项目的完成起了很大的推动作用，认为今后南海北部火山岩带需要进行钻探取样，从而获取详细的岩石学特征。