南海北部陆架区中段的地壳结构及拉张减薄机制研究

Known as a significant region for studying tectonic relationship between South China block and South China Sea (SCS) block and evolution of rifted basin in continental margin, the continental shelf of northern SCS documents the evolution from continental splitting to seafloor spreading. This project utilizes two wide-angle seismic lines, synchronized multi-channel reflection profiles, and regional gravity anomaly data to acquire crustal structure and petrophysical information throughout the central continental shelf of northern SCS, and reveal structure features and spatial distribution of low velocity layer in mid-crust, the littoral fault zone and high velocity layer in lower crust. Following that comparative analysis on crust structure from onshore to offshore will be made, and then discuss spatial distribution of crustal stretch degree. Finally, geological and geophysical data of central continental shelf of northern SCS and adjacent area will be comprehensive utilized to discuss the stretch mechanism of northern continental margin of SCS, which will provide a scientific basis for early-stage extensional mechanism of continental crust, tectonic attribute of northern continental margin of SCS and evolution of Pearl River Estuary Basin.

南海北部陆架区记录了大陆地壳伸展张裂到海底扩张过程的重要结构信息，是探讨华南地块与南海地块构造关系、开展陆缘裂陷盆地的形成演化研究的重要区域。本项目拟利用穿越南海北部陆架区中段的两条集广角地震和多道反射地震的海陆联合探测剖面，辅以区域的重力异常数据，获取南海北部陆架区中段从陆到海连续的二维纵、横波速度结构和岩石物性信息，揭示中地壳低速层、滨海断裂带和下地壳高速层在研究区的构造特征和空间展布情况，对比分析地壳结构从陆到海的差异特征，研究地壳的拉张减薄程度在空间上的变化特征。最后综合利用该区域及邻区的地质与地球物理资料，探讨南海北部陆缘地壳在空间上的拉张减薄特征，为大陆地壳早期的伸展张裂模式、南海北部陆缘的构造属性和珠江口盆地的形成演化研究提供科学依据。

南海北部陆架区是探讨华南地块与南海地块构造关系、开展陆缘裂陷盆地的形成演化研究的重要区域。本项目利用多道反射地震和广角反射/折射地震方法，通过对南海北部的3条海陆联合深地震测线和珠江口-红海湾海域的22条多道反射地震测线的数据进行处理分析，研究了南海北部陆架区中段海域活动断裂特别是滨海断裂带的几何学特征，揭示了穿越南海北部海陆过渡带的地壳速度结构，探讨了珠江口外潜在强震区的发震构造，并对南海北部陆架区地壳伸展减薄机制进行了探讨。基于以上研究，取得如下认识：（1）滨海断裂带由担杆岛断裂和若干条平行的高角度正断层组成，被多组NW向断裂所截切，具有明显的分段性，担杆岛海域是应力容易积聚的部位，区内壳内低速层、担杆岛断裂和NW向断裂成为应力传递、均衡的通道。（2）利用射线追踪方法获得了2015PRM3D-MW、OBS2010-1和OBS2012-1测线下方的地壳结构，由华南大陆向南海北部陆架呈现拉张减薄型陆壳特征，且具有明显的非均一性，下地壳拉张减薄的程度大于上地壳，沿南海北部陆缘构造走向自东向西下地壳高速体逐渐减薄消失，地壳伸展呈现逐渐减弱的趋势。（3）在华南大陆地壳底部发育明显的高速异常，与地表的华南沿海火成岩带和香港晚中生代超级大火山的位置相对应，指示其可能为晚中生代古太平洋俯冲残留的岩浆通道。以上研究结果为南海北部陆缘的拉张减薄机制和构造演化研究提供了重要的依据。