南海西南次海盆的地壳结构和海底扩张主控因素
文献类型：学位论文
| 作者 | 于俊辉 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 阎贫 |
| 关键词 | 南海西南次海盆，反射/折射联合解释，薄地壳，蛇纹石化地幔，构造主导 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 海洋地质 |
| 其他题名 | Crustal structure and seafloor spreading regime of the Southwest Sub-basin of the South China Sea |
| 英文摘要 | 海底扩张源于岩浆作用和构造拉伸两种动力的共同作用，根据其主导因素的不同可分为岩浆主导（富岩浆）型和构造主导（贫岩浆）型。岩浆主导型（例如太平洋型）海底扩张速率较高，产生的火成岩洋壳通常较厚（~6 km），基底较为平坦，莫霍面较清晰、连续，缺乏深大断裂；而构造主导型（例如Iberia-Newfoundland型）海底扩张速率较低，产生的洋壳通常较薄（< 5 km）甚至缺失，基底起伏较大，莫霍面反射较模糊，深大断裂发育，可能出现上地幔岩石的部分蛇纹石化甚至直接出露（例如大洋核杂岩）。从晚白垩世到中中新世，南海经历了大陆裂解和海底扩张，形成了南海海盆，包括东部、西北和西南三个次海盆。已有研究结果显示，南海东部和西北次海盆扩张速率中等，洋壳厚度较大（~6 km），具典型洋壳结构。但西南次海盆的地壳结构很不清楚。卫星重力数据反演得到的西南次海盆洋壳厚度仅为1-4 km（沉积层除外），明显低于正常洋壳的厚度。而海底地震仪（OBS）数据正演模拟的结果显示其洋壳厚度为5-6 km，为岩浆主导型海底扩张产生的典型洋壳。因此，西南次海盆的地壳结构目前争议较大。重力反演具有多解性，OBS正演模拟具有主观性。虽然长排列多道地震探测方法成像直观且分辨率较高，但以往的多道地震剖面中基底以下深反射和莫霍面并未得以成像，导致其反射地壳结构不清，这也导致西南次海盆海底扩张的主控因素不明。为揭示西南次海盆的深地壳结构，并分析其海底扩张的主控因素，本文首先对跨越海盆的两条长电缆（6 km）多道地震测线（NH973-1和CFT-MCS2013）数据进行了目标化处理，获取包含基底以下深反射信息的时间域地震剖面；然后在由NH973-1测线的结果约束初始模型的基础上，对跨越海盆的OBS测线（OBS973）数据进行走时层析成像反演，获得准确的深地壳速度结构；再反过来利用OBS速度结构为多道时深转换提供深部速度约束，获得准确的深度域多道地震剖面；最后综合多道地震剖面中精细的反射结构和OBS速度模型中的深部速度信息，进行反射/折射联合解释。结果显示，西南次海盆海盆区沉积层通常厚约0.5-1.0 km，在一些沉积凹陷中稍厚，在扩张中心最厚（3.3 km），呈现中脊区厚、两翼薄的特点。海盆内基底起伏较大并被大量地壳级断裂错断，且扩张中心表现为深的中央裂谷。基底之下一些断断续续、分散的深反射在多道地震剖面中得以成像。这些深反射与OBS反演得到的速度模型中6.8-7.2 km/s的速度相对应，且与由PmP震相反演得到的莫霍面深度和速度相似，被解释为莫霍面反射。由此推算出西南次海盆地壳厚度异常地薄，仅为1.5-3.6 km（沉积层除外），是南海海区迄今发现的最薄地壳。下伏地幔顶部的速度小于8.0 km/s，可能是由海水沿深断裂下渗与地幔岩石接触发生蛇纹石化作用导致。薄地壳、广泛发育的深部断裂、中央裂谷型古扩张中心和蛇纹石化地幔都表明西南次海盆海底扩张时岩浆供应不足，构造拉伸起主导作用。南海东部和西北次海盆的洋壳基底较为平坦且只被一些小的正断层错断，缺乏深大断裂，莫霍面清晰连续，洋壳厚度较大（平均约7.0和6.0 km），与岩浆主导型海底扩张产生的洋壳结构相似。因此，南海海盆在海底扩张期岩浆供应量存在较大的空间变化，其中在东部和西北次海盆较为充足，而在西南次海盆岩浆供应匮乏，呈现出海底扩张向西南传递过程中岩浆供应减少的趋势。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18173]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 于俊辉. 南海西南次海盆的地壳结构和海底扩张主控因素[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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