東海地球物理場及深部地質構造研究

東海地球物理場及深部地質構造研究東海及鄰域位于東亞大陸邊緣,包括寬闊的陸架,相對較窄的陸坡和西太平洋典型的溝-弧-盆體系。這一地區(qū)地質結構、區(qū)域構造和形成演化的研究不僅對了解歐亞與太平洋二大板塊間的相互作用和全球板塊構造發(fā)展有重要意義;而且對于尋找豐富的油氣和天然氣水合物資源,維護我國海洋主權和權益,進行地質災害預測,保護海洋環(huán)境,促進國民經(jīng)濟建設均具有重要意義;同時,對于探索印支運動以來亞洲東部大陸的構造演化也非常重要。獨特的大地構造位置,豐富的礦產(chǎn)資源使其成為國內外地學研究的熱點,也成為中日海洋劃界,海洋主權與權益爭奪的重要地區(qū)。本文以《我國海域1:100萬地質地球物理系列圖編制》項目為依托,收集東海及鄰域巖石物性資料,利用東海及鄰域重力異常數(shù)據(jù)和磁力異常數(shù)據(jù)進行地球物理場特征分析,并進行重磁資料數(shù)據(jù)處理,主要有解析延拓和小波分析,同時反演了深部界面,包括莫霍面深度,地殼厚度,磁性基底深度和居里面深度,通過地質地球物理綜合解釋,進而研究區(qū)域地質特征和構造區(qū)劃,并對東海的構造演化進行討論。利用東海及鄰域最新重力數(shù)據(jù)進行解析延拓處理中,本文提出分區(qū)進行不同延拓高度的解析延拓處理,即從浙閩隆起到東海陸架盆地區(qū),進行上延20km處理;從東海陸坡到琉球弧前盆地區(qū),進行上延10km處理;從琉球海溝到菲律賓海區(qū),進行上延5km處理,在此基礎上獲得了綜合上延布格重力異常數(shù)據(jù),并分析其變化規(guī)律。隨著延拓高度的增加,淺部異常壓制增大,異常曲線更加圓滑,深部構造特征更明顯,東海布格重力異常自西向東的變化規(guī)律更清晰。經(jīng)過計算統(tǒng)計,分區(qū)計算處理方法可行,所得結果可信。小波分析是重磁場位場分解的有效工具,不僅能提取深部異常,還能更好地將區(qū)域異常和局部異常分離。利用東海及鄰域最新的布格重力異常數(shù)據(jù)資料,將小波分析與解析延拓方法相結合,分析對比向上延拓20km的布格重力異常結果與小波分析4階逼近布格重力異常結果,求取東海及鄰域莫霍面的深度,并對重力場及莫霍面深度進行初步研究。其中小波4階逼近結果代表莫霍面形態(tài),小波4階細節(jié)結果代表東海及鄰域凹陷形態(tài)。本文計算的東海莫霍面深度在12～34km之間變化,莫霍面呈現(xiàn)兩凹兩凸形態(tài),起伏變化很大。東海地殼厚度為6～34km,東海陸架地區(qū)地殼厚度變化與大陸地區(qū)相比并不明顯,顯著減薄開始于沖繩海槽地區(qū),琉球島弧處地殼厚度明顯再度增加,認為東海地殼自西而東從陸殼-過渡殼-洋殼逐漸過渡的。東海磁性基底主要為火山巖、變質巖和火成巖。磁性基底深度起伏變化較大,東海研究區(qū)磁性基底深度在4～12km之間變化,在各個地區(qū)磁性基底深度變化不一,編制的磁性基底深度等值線圖反映了磁性基底的展布。東海居里面總體趨勢由陸殼向洋殼變淺,整個東海海域居里面深度在14～29km之間變化,深度等值線呈渾圓狀,并且居里面不是單一的遞增或遞減的變化,而是呈現(xiàn)起伏變化的特征。東海地區(qū)重磁異常最明顯特征是沿NE或NNE向展布,是斷裂與構造分帶的綜合反映。根據(jù)東海重磁異常圖、莫霍面深度圖、地殼厚度圖、磁性基底深度圖及居里面深度圖的分析結果認為,東?？偟膮^(qū)域構造背景為東西分帶,南北分塊。東西分帶是印支運動以來的主要構造特征,是中生代以來歐亞板塊與太平洋板塊相互作用在東海地區(qū)的反映;南北分塊是印支以前的主要構造特征,是早中生代以前中國陸核形成發(fā)育,塊體多次結合分離,最終形成中國大陸這一過程的反映。自西向東劃分為浙閩隆起區(qū)、東海陸架盆地、釣魚島巖漿巖帶(東海陸坡)、沖繩海槽盆地、琉球隆褶區(qū)和菲律賓海盆六大構造單元。本文應用最新的重力、磁力、地震和區(qū)域地質資料,在對物性進行了比較全面分析的基礎上,利用先進的數(shù)據(jù)處理技術,首次提出了分區(qū)延拓處理方法和混合處理法,并在實際應用中取得非常好的效果;獲得了東海及鄰域莫霍面、居里