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2021年 46卷 第3期
摘要
2021, 46(3): 759-769.
doi: 10.3799/dqkx.2020.356
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摘要:
西太平洋区域是全球地质构造和海陆相互作用最活动的区域，经过50多年的大洋钻探研究，人们对西太平洋弧后海底扩张成因、俯冲工厂的动力学机制、地幔演化过程、发震带、热点岩浆活动、沉积古环境等都有了深入研究和分析，但是西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性，仍然有很多的科学目标和科学问题有待进一步开展研究.本文详细分析了边缘海盆的大洋岩石圈演化特殊性，原位上地幔蛇纹岩化的程度，初始俯冲与初始扩张的形成机制，海台、海山、海岭、洋脊、洋隆的属性，洋中脊水热循环活动的强度及其对大洋岩石圈演化的影响，岩石圈共轭张裂与破裂模式与机制，大洋红层与异常沉积这7个方面的科学问题，并建议就流体地球化学剖面、海山岩浆剖面、穆绍海沟与加瓜海脊、Ayu海槽、卡罗琳海岭系统、Eauripik海岭、冲绳海槽、莫霍面这8个关键具体目标开展详细的地球物理刻画并提出具有全球意义的钻探建议，为今后实现中国领导的全球大洋钻探工作提供思路.
西太平洋区域是全球地质构造和海陆相互作用最活动的区域，经过50多年的大洋钻探研究，人们对西太平洋弧后海底扩张成因、俯冲工厂的动力学机制、地幔演化过程、发震带、热点岩浆活动、沉积古环境等都有了深入研究和分析，但是西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性，仍然有很多的科学目标和科学问题有待进一步开展研究.本文详细分析了边缘海盆的大洋岩石圈演化特殊性，原位上地幔蛇纹岩化的程度，初始俯冲与初始扩张的形成机制，海台、海山、海岭、洋脊、洋隆的属性，洋中脊水热循环活动的强度及其对大洋岩石圈演化的影响，岩石圈共轭张裂与破裂模式与机制，大洋红层与异常沉积这7个方面的科学问题，并建议就流体地球化学剖面、海山岩浆剖面、穆绍海沟与加瓜海脊、Ayu海槽、卡罗琳海岭系统、Eauripik海岭、冲绳海槽、莫霍面这8个关键具体目标开展详细的地球物理刻画并提出具有全球意义的钻探建议，为今后实现中国领导的全球大洋钻探工作提供思路.
2021, 46(3): 770-789.
doi: 10.3799/dqkx.2020.371
摘要:
岩浆在被动大陆边缘的张-破裂过程中起到决定性作用.南海东北部陆缘发育厚度达10 km的下地壳高速体，其成因机制长期存在争议，影响了对南海东北部陆缘构造归属的界定.为了分析南海共轭陆缘的张破裂机制，本文调研了国内外最新研究进展，系统分析了南海南北陆缘的地壳结构和岩浆活动特点，提出：南海陆缘和海盆中发育有大量岩浆活动，但东西陆缘存在较大差异，底侵高速体东厚西薄，推测为同张裂成因.根据地壳结构与底侵岩浆的量，将被动陆缘划分为5个子类，南海陆缘东侧为多岩浆型，向西变为少岩浆型.东西差异除与伸展速率有关，可能还与东侧陆缘发生了板缘破裂，而西侧陆缘发生了板内破裂有关.
岩浆在被动大陆边缘的张-破裂过程中起到决定性作用.南海东北部陆缘发育厚度达10 km的下地壳高速体，其成因机制长期存在争议，影响了对南海东北部陆缘构造归属的界定.为了分析南海共轭陆缘的张破裂机制，本文调研了国内外最新研究进展，系统分析了南海南北陆缘的地壳结构和岩浆活动特点，提出：南海陆缘和海盆中发育有大量岩浆活动，但东西陆缘存在较大差异，底侵高速体东厚西薄，推测为同张裂成因.根据地壳结构与底侵岩浆的量，将被动陆缘划分为5个子类，南海陆缘东侧为多岩浆型，向西变为少岩浆型.东西差异除与伸展速率有关，可能还与东侧陆缘发生了板缘破裂，而西侧陆缘发生了板内破裂有关.
2021, 46(3): 790-800.
doi: 10.3799/dqkx.2020.303
摘要:
边缘海如何形成是地球科学的基本问题.本研究通过对南海区域深反射地震数据及钻井数据的综合解释，聚焦地壳深部结构和三维全变形机制，在南海陆缘张裂-海盆扩张的构造动力学研究中取得重要进展：(1)“大陆破裂非均一”：拉张过程垂向上分层非均一，受拆离断层系统控制；裂离过程横向上高度变化，中-东侧受岩浆作用主导，西侧受构造作用主导.(2)“海盆扩张非对称”：受周期性地幔对流活动主导，扩张表现为两次洋脊南向跃迁，方向也发生多次转变，导致南海扩张的不连续-非对称性.据此提出西太俯冲背景下周缘受限型海盆高度变化-非均衡扩张模式的新认识，丰富大陆边缘动力学理论.
边缘海如何形成是地球科学的基本问题.本研究通过对南海区域深反射地震数据及钻井数据的综合解释，聚焦地壳深部结构和三维全变形机制，在南海陆缘张裂-海盆扩张的构造动力学研究中取得重要进展：(1)“大陆破裂非均一”：拉张过程垂向上分层非均一，受拆离断层系统控制；裂离过程横向上高度变化，中-东侧受岩浆作用主导，西侧受构造作用主导.(2)“海盆扩张非对称”：受周期性地幔对流活动主导，扩张表现为两次洋脊南向跃迁，方向也发生多次转变，导致南海扩张的不连续-非对称性.据此提出西太俯冲背景下周缘受限型海盆高度变化-非均衡扩张模式的新认识，丰富大陆边缘动力学理论.
2021, 46(3): 801-816.
doi: 10.3799/dqkx.2020.361
摘要:
张裂陆缘作为威尔逊旋回中关键的一环，是研究地球板块构造及其演化过程的重要构造单元.本文阐述了3种类型张裂陆缘(富岩浆型、贫岩浆型和中间型)的地壳结构特征，总结了它们的演化过程与机制，分析表明构造作用、岩浆活动程度、先存结构等是形成不同类型张裂陆缘的主要控制因素.针对南海北部陆缘复杂的构造属性与演化机制问题，提出了今后重点研究方向：南海北部陆缘是否同时具有贫岩浆型与富岩浆型的部分特征；南海北部陆缘丰富的岩浆活动与蛇纹石化地幔剥露能否共存.在南海北部陆缘同时开展三维深地震探测、物理模拟和数值模拟几种手段联合研究，相互约束，共同验证，是建立科学可信的张裂-破裂机制地质模型的必要途径.
张裂陆缘作为威尔逊旋回中关键的一环，是研究地球板块构造及其演化过程的重要构造单元.本文阐述了3种类型张裂陆缘(富岩浆型、贫岩浆型和中间型)的地壳结构特征，总结了它们的演化过程与机制，分析表明构造作用、岩浆活动程度、先存结构等是形成不同类型张裂陆缘的主要控制因素.针对南海北部陆缘复杂的构造属性与演化机制问题，提出了今后重点研究方向：南海北部陆缘是否同时具有贫岩浆型与富岩浆型的部分特征；南海北部陆缘丰富的岩浆活动与蛇纹石化地幔剥露能否共存.在南海北部陆缘同时开展三维深地震探测、物理模拟和数值模拟几种手段联合研究，相互约束，共同验证，是建立科学可信的张裂-破裂机制地质模型的必要途径.
2021, 46(3): 817-825.
doi: 10.3799/dqkx.2020.340
摘要:
近二十年来，在俯冲带外缘发现的斑点火山群代表了一种全新的海底岩浆活动类型.这种火山规模很小，成簇出现，年龄异常年轻，岩样以EM1型碱性玄武岩为主，孔隙度高且富含挥发性组分.有关斑点火山的岩浆起源以及与岩浆上涌相关的动力学过程目前仍然存在广泛的争论.本文系统性地介绍了斑点火山的特征，总结了前人针对其形成机制和岩浆源区研究提出的3种模型；另外，结合大洋岩石圈-软流圈边界(LAB)可能含熔体的最新研究成果，指出了斑点火山还可能与LAB的性质这一板块理论的根本科学问题密切相关；由于CO2可能是导致LAB深度处出现熔融聚集层的原因，而斑点火山岩样中富含CO2，因此斑点火山还可能是碳循环的重要组成部分.最后，本文对未来围绕斑点火山形成机制等科学问题的多学科综合研究做出展望.
近二十年来，在俯冲带外缘发现的斑点火山群代表了一种全新的海底岩浆活动类型.这种火山规模很小，成簇出现，年龄异常年轻，岩样以EM1型碱性玄武岩为主，孔隙度高且富含挥发性组分.有关斑点火山的岩浆起源以及与岩浆上涌相关的动力学过程目前仍然存在广泛的争论.本文系统性地介绍了斑点火山的特征，总结了前人针对其形成机制和岩浆源区研究提出的3种模型；另外，结合大洋岩石圈-软流圈边界(LAB)可能含熔体的最新研究成果，指出了斑点火山还可能与LAB的性质这一板块理论的根本科学问题密切相关；由于CO2可能是导致LAB深度处出现熔融聚集层的原因，而斑点火山岩样中富含CO2，因此斑点火山还可能是碳循环的重要组成部分.最后，本文对未来围绕斑点火山形成机制等科学问题的多学科综合研究做出展望.
2021, 46(3): 826-839.
doi: 10.3799/dqkx.2020.336
摘要:
地幔中不同含量的水会对洋壳的生成产生重要影响，但目前不同含水量下的均匀和局部含水地幔会怎样影响洋壳厚度还不清楚.利用动力学数值模拟的方法，对上地幔均匀含水和局部含水两种情况下洋壳的生成过程展开研究.结果表明：当上地幔均匀含水时，含水量的增加在减小最大熔融分数的同时，会增大初始熔融深度和熔融面积，因而生成的洋壳厚度会增加.当上地幔局部含水时，局部含水地幔熔融后也会增大生成的洋壳厚度，但开始影响洋壳厚度的时间与其含水量有关.结合南海洋壳特征进一步分析认为：南海扩张期间其地幔源含水量具有非均质性.东部次海盆的洋壳比西南次海盆厚1 km，可能是因为前者地幔源含水量整体高于后者(本模型表明约高50×10-6).南海玄武岩中碳酸盐化硅酸盐熔体的存在，可能是由局部高含水量地幔在深部熔融产生的熔体携带上来的.南海洋壳厚度在时间上没有大幅度变化，可能是因为局部高含水量地幔的体积相对较小或体积虽大但其含水量没有显著高于地幔背景含水量.
地幔中不同含量的水会对洋壳的生成产生重要影响，但目前不同含水量下的均匀和局部含水地幔会怎样影响洋壳厚度还不清楚.利用动力学数值模拟的方法，对上地幔均匀含水和局部含水两种情况下洋壳的生成过程展开研究.结果表明：当上地幔均匀含水时，含水量的增加在减小最大熔融分数的同时，会增大初始熔融深度和熔融面积，因而生成的洋壳厚度会增加.当上地幔局部含水时，局部含水地幔熔融后也会增大生成的洋壳厚度，但开始影响洋壳厚度的时间与其含水量有关.结合南海洋壳特征进一步分析认为：南海扩张期间其地幔源含水量具有非均质性.东部次海盆的洋壳比西南次海盆厚1 km，可能是因为前者地幔源含水量整体高于后者(本模型表明约高50×10-6).南海玄武岩中碳酸盐化硅酸盐熔体的存在，可能是由局部高含水量地幔在深部熔融产生的熔体携带上来的.南海洋壳厚度在时间上没有大幅度变化，可能是因为局部高含水量地幔的体积相对较小或体积虽大但其含水量没有显著高于地幔背景含水量.
2021, 46(3): 840-852.
doi: 10.3799/dqkx.2021.003
摘要:
俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用，本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合，分析了雅浦海沟火成岩的成因，并根据火成岩形成的制约条件，对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%，地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔，表明地幔可能经历过多期熔融事件，从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议，主要包括：(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分，在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用，包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止，很有可能在晚中新世短暂恢复活动.
俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用，本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合，分析了雅浦海沟火成岩的成因，并根据火成岩形成的制约条件，对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%，地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔，表明地幔可能经历过多期熔融事件，从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议，主要包括：(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分，在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用，包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止，很有可能在晚中新世短暂恢复活动.
2021, 46(3): 853-865.
doi: 10.3799/dqkx.2020.341
摘要:
为了多角度理解海洋纹层沉积物的形成过程，利用在西菲律宾海采集到的含纹层硅藻席的XT47孔岩心样品，进行多囊虫类放射虫的组合变化与环境意义分析.研究表明XT47孔岩心上段260 cm厚硅藻席沉积中含有丰富的放射虫、丰度高于2×104个/克；中段260~460 cm出现5次放射虫丰度高峰与红粘土的交替旋回沉积；下段460~630 cm红粘土沉积层中放射虫稀少.依据放射虫地层种的初现生物事件，470 cm以深的年龄大于0.34 Ma，表明西菲律宾海硅藻质沉积形成于中更新世以来.此外，受暖水影响控制的Tetrapyle group和Didymocyrtis tetrathalamus tetrathalamus相对丰度在末次冰盛期（LGM）呈现显著的低值期，推测在LGM期西菲律宾海北赤道暖流的影响强度是变弱的.值得注意的是，多囊虫类放射虫的丰度与生物硅含量的变化趋势出现明显的不同步现象，推测4次生物硅含量高峰是由大型硅藻（盘筛藻）的急剧增加导致的，即西菲律宾海LGM期盘筛藻的勃发呈现明显的阶段性强弱变化；进一步发现盘筛藻的4次勃发强盛期对应着胶体虫相对丰度变化的低谷期和中深层冷水种相对丰度变化的高峰期，前者指示上层水体成层化减弱、后者指示中深层水体中营养物增多.据此，认为西菲律宾海LGM期盘筛藻勃发的4次强盛期是由于上层水体成层化减弱、下层水体中丰富的营养物上涌引起.研究结果可为菲律宾海盘筛藻勃发在LGM长时间持续并最终在海底形成厚达近3 m的硅藻席沉积提供了一种可能的解释.
为了多角度理解海洋纹层沉积物的形成过程，利用在西菲律宾海采集到的含纹层硅藻席的XT47孔岩心样品，进行多囊虫类放射虫的组合变化与环境意义分析.研究表明XT47孔岩心上段260 cm厚硅藻席沉积中含有丰富的放射虫、丰度高于2×104个/克；中段260~460 cm出现5次放射虫丰度高峰与红粘土的交替旋回沉积；下段460~630 cm红粘土沉积层中放射虫稀少.依据放射虫地层种的初现生物事件，470 cm以深的年龄大于0.34 Ma，表明西菲律宾海硅藻质沉积形成于中更新世以来.此外，受暖水影响控制的Tetrapyle group和Didymocyrtis tetrathalamus tetrathalamus相对丰度在末次冰盛期（LGM）呈现显著的低值期，推测在LGM期西菲律宾海北赤道暖流的影响强度是变弱的.值得注意的是，多囊虫类放射虫的丰度与生物硅含量的变化趋势出现明显的不同步现象，推测4次生物硅含量高峰是由大型硅藻（盘筛藻）的急剧增加导致的，即西菲律宾海LGM期盘筛藻的勃发呈现明显的阶段性强弱变化；进一步发现盘筛藻的4次勃发强盛期对应着胶体虫相对丰度变化的低谷期和中深层冷水种相对丰度变化的高峰期，前者指示上层水体成层化减弱、后者指示中深层水体中营养物增多.据此，认为西菲律宾海LGM期盘筛藻勃发的4次强盛期是由于上层水体成层化减弱、下层水体中丰富的营养物上涌引起.研究结果可为菲律宾海盘筛藻勃发在LGM长时间持续并最终在海底形成厚达近3 m的硅藻席沉积提供了一种可能的解释.
2021, 46(3): 866-884.
doi: 10.3799/dqkx.2020.332
摘要:
南海及邻区处于欧亚大陆与冈瓦纳古陆拼合带的东南端，是特提斯构造域和濒太平洋构造域交汇的重要地区.特提斯缝合带沿金沙江-哀牢山构造带进入南海，人们从而认为南海可能存在特提斯洋遗迹，并认为缝合带存在于磁静区中.本文通过对南海北部陆坡地球物理资料的解释结果，包括重力、磁力、海底地震和深反射地震数据，以及区域地质特征分析，研究了南海北部陆缘高磁异常带和磁静区的成因.结果表明高磁异常带是中白垩世时期古太平洋板块转向俯冲形成的陆缘火山弧，当时存在古俯冲带.磁静区经历了后期大陆边缘张裂和古南海和南海的打开，并经历了高温热物质的底辟作用，使得地壳拉张减薄，居里面抬升形成磁静区.经历了南海的扩张后，原始的俯冲带可能已经向南迁移到南海南部或者已经俯冲消失，其中也不存在缝合带.
南海及邻区处于欧亚大陆与冈瓦纳古陆拼合带的东南端，是特提斯构造域和濒太平洋构造域交汇的重要地区.特提斯缝合带沿金沙江-哀牢山构造带进入南海，人们从而认为南海可能存在特提斯洋遗迹，并认为缝合带存在于磁静区中.本文通过对南海北部陆坡地球物理资料的解释结果，包括重力、磁力、海底地震和深反射地震数据，以及区域地质特征分析，研究了南海北部陆缘高磁异常带和磁静区的成因.结果表明高磁异常带是中白垩世时期古太平洋板块转向俯冲形成的陆缘火山弧，当时存在古俯冲带.磁静区经历了后期大陆边缘张裂和古南海和南海的打开，并经历了高温热物质的底辟作用，使得地壳拉张减薄，居里面抬升形成磁静区.经历了南海的扩张后，原始的俯冲带可能已经向南迁移到南海南部或者已经俯冲消失，其中也不存在缝合带.
2021, 46(3): 885-898.
doi: 10.3799/dqkx.2020.369
摘要:
为探究南海西南次海盆两侧陆缘地块在中生代晚期构造接触关系及其对南海形成演化的影响，利用过南海西南次海盆两侧陆缘采集的地球物理资料以及公开发表的数据资料，对两侧陆缘的地壳结构及前新生界构造变形特征进行了研究.研究结果显示，西南次海盆两侧陆缘的地壳结构及物质组成存在差异，属于性质不同的两个微地块；两侧陆缘前新生代地层在晚中生代经历了来自不同方向的挤压作用，且遭受抬升剥蚀.结合南海及邻区中生代花岗岩分布特征及区域构造背景，进一步推测两侧陆缘地块在晚中生代以俯冲碰撞的方式完成拼贴缝合，该俯冲碰撞带是南海北部俯冲带在南海西南方向的延伸，并且新生代南海的扩张可能与该俯冲碰撞带这个先存的软弱带有关，是南海海盆初始破裂的部位.
为探究南海西南次海盆两侧陆缘地块在中生代晚期构造接触关系及其对南海形成演化的影响，利用过南海西南次海盆两侧陆缘采集的地球物理资料以及公开发表的数据资料，对两侧陆缘的地壳结构及前新生界构造变形特征进行了研究.研究结果显示，西南次海盆两侧陆缘的地壳结构及物质组成存在差异，属于性质不同的两个微地块；两侧陆缘前新生代地层在晚中生代经历了来自不同方向的挤压作用，且遭受抬升剥蚀.结合南海及邻区中生代花岗岩分布特征及区域构造背景，进一步推测两侧陆缘地块在晚中生代以俯冲碰撞的方式完成拼贴缝合，该俯冲碰撞带是南海北部俯冲带在南海西南方向的延伸，并且新生代南海的扩张可能与该俯冲碰撞带这个先存的软弱带有关，是南海海盆初始破裂的部位.
2021, 46(3): 899-915.
doi: 10.3799/dqkx.2020.393
摘要:
南海中央海盆南、北两侧陆缘分布着面积较广的减薄陆壳，正确认识海盆减薄陆壳的成因是研究南海构造演化的重要一环.通过分析基于地壳伸展因子公式计算的南海地壳拉张伸展特征和解释中生代以来的陆壳隆升特征等，证实晚中生代以来至渐新世末，该区不仅发生了地壳拉张伸展作用，还发生了较长期的地壳隆升挤压作用，致使酸性侵入岩出露地表，减薄陆壳区的上地壳厚薄分布不均.始新世南海南部发育海陆过渡相和海相沉积、北部仅为陆相沉积，暗示始新世南海古地理格局是南、北陆缘具有不同沉积环境的盆地群，二者之间应该被隆起所隔.这些地质现象说明该区地壳隆升剥蚀与地壳拉张伸展活动时间有较长的重叠.南海中央海盆两侧减薄陆壳的成因不仅仅是地壳拉张伸展所致，而是拉张伸展与隆升剥蚀共同作用的结果，因此可以认为在曾经发生了地壳隆升挤压而遭受长期剥蚀的区域，如果用全地壳伸展因子的公式来估算地壳拉张伸展程度，将得出错误的结论.
南海中央海盆南、北两侧陆缘分布着面积较广的减薄陆壳，正确认识海盆减薄陆壳的成因是研究南海构造演化的重要一环.通过分析基于地壳伸展因子公式计算的南海地壳拉张伸展特征和解释中生代以来的陆壳隆升特征等，证实晚中生代以来至渐新世末，该区不仅发生了地壳拉张伸展作用，还发生了较长期的地壳隆升挤压作用，致使酸性侵入岩出露地表，减薄陆壳区的上地壳厚薄分布不均.始新世南海南部发育海陆过渡相和海相沉积、北部仅为陆相沉积，暗示始新世南海古地理格局是南、北陆缘具有不同沉积环境的盆地群，二者之间应该被隆起所隔.这些地质现象说明该区地壳隆升剥蚀与地壳拉张伸展活动时间有较长的重叠.南海中央海盆两侧减薄陆壳的成因不仅仅是地壳拉张伸展所致，而是拉张伸展与隆升剥蚀共同作用的结果，因此可以认为在曾经发生了地壳隆升挤压而遭受长期剥蚀的区域，如果用全地壳伸展因子的公式来估算地壳拉张伸展程度，将得出错误的结论.
2021, 46(3): 916-928.
doi: 10.3799/dqkx.2020.381
摘要:
珠江口盆地是南海北部陆缘新生代发育的裂陷型盆地，其油气资源丰富，且地处洋陆过渡带，盆地内部断裂特征复杂.在前人研究基础上，利用高分辨率三维地震数据，结合多属性分析技术，完善了区域断裂的精细化解释.将断裂构造类型依据断裂级别与规模划分为控盆一级断裂、控凹二级断裂、控带三级断裂、控圈四级断裂和控层五级小断裂；在盆地西南段发育典型的犁式、旋转正断层等单剖面断裂样式，在地震剖面上形成阶梯状、“Y”字型等多种断层组合，其中珠三坳陷的文昌A凹陷内部常可见树枝状构造，珠二坳陷的开平凹陷广泛分布独特的卷心式断层；而在二维平面上也分布有平行式、斜交式、雁列式等多种组合类型.受新生代以来的持续右旋应力场作用，盆地西南段整体断裂走向以NE→EW→NW顺时针方向发生旋转，且断裂活动速率逐渐降低.结果表明受印度-欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲后撤和古南海持续南移的联合影响，盆地西南段处在伸展拉张应力场环境之下，形成了始新世-渐新世NE-NEE向、EW向和中新世NWW-NW向3组断裂发育.珠江口盆地西南段断裂构造的演化、成因机制与南海北部陆缘应力场变化均保持良好的一致性.
珠江口盆地是南海北部陆缘新生代发育的裂陷型盆地，其油气资源丰富，且地处洋陆过渡带，盆地内部断裂特征复杂.在前人研究基础上，利用高分辨率三维地震数据，结合多属性分析技术，完善了区域断裂的精细化解释.将断裂构造类型依据断裂级别与规模划分为控盆一级断裂、控凹二级断裂、控带三级断裂、控圈四级断裂和控层五级小断裂；在盆地西南段发育典型的犁式、旋转正断层等单剖面断裂样式，在地震剖面上形成阶梯状、“Y”字型等多种断层组合，其中珠三坳陷的文昌A凹陷内部常可见树枝状构造，珠二坳陷的开平凹陷广泛分布独特的卷心式断层；而在二维平面上也分布有平行式、斜交式、雁列式等多种组合类型.受新生代以来的持续右旋应力场作用，盆地西南段整体断裂走向以NE→EW→NW顺时针方向发生旋转，且断裂活动速率逐渐降低.结果表明受印度-欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲后撤和古南海持续南移的联合影响，盆地西南段处在伸展拉张应力场环境之下，形成了始新世-渐新世NE-NEE向、EW向和中新世NWW-NW向3组断裂发育.珠江口盆地西南段断裂构造的演化、成因机制与南海北部陆缘应力场变化均保持良好的一致性.
2021, 46(3): 929-941.
doi: 10.3799/dqkx.2020.338
摘要:
南海海盆区具有复杂的构造演化史，但目前对其深部结构的不对称性的研究和控制因素的探讨还存在不足.利用南海最新的重力数据和从27条地震剖面上获取的海盆范围沉积物精确数据计算了全海盆的剩余地幔布格重力异常（residual mantle Bouguer anomaly，RMBA），并反演了海盆的地壳厚度，运用Crust1.0数据进行了相关性分析.研究结果表明，南海海盆的残留扩张脊两翼在地形、RMBA和洋壳厚度上存在明显的不对称性，北翼比南翼有更多的海山分布、更低的RMBA值以及更厚的洋壳.这种明显的南北不对称性表明北侧比南侧有更高的地幔温度和更活跃的岩浆活动，反映了南海深部结构的不对称性.南海深部结构的不对称性可能与洋中脊向南的跃迁有关.洋脊跃迁导致在新老洋脊之间产生部分熔融，使扩张中心北侧产生更高的地幔温度，以及更强烈的岩浆活动，从而显示出更低的RMBA值和更厚的洋壳，并形成更多的后扩张期海山.
南海海盆区具有复杂的构造演化史，但目前对其深部结构的不对称性的研究和控制因素的探讨还存在不足.利用南海最新的重力数据和从27条地震剖面上获取的海盆范围沉积物精确数据计算了全海盆的剩余地幔布格重力异常（residual mantle Bouguer anomaly，RMBA），并反演了海盆的地壳厚度，运用Crust1.0数据进行了相关性分析.研究结果表明，南海海盆的残留扩张脊两翼在地形、RMBA和洋壳厚度上存在明显的不对称性，北翼比南翼有更多的海山分布、更低的RMBA值以及更厚的洋壳.这种明显的南北不对称性表明北侧比南侧有更高的地幔温度和更活跃的岩浆活动，反映了南海深部结构的不对称性.南海深部结构的不对称性可能与洋中脊向南的跃迁有关.洋脊跃迁导致在新老洋脊之间产生部分熔融，使扩张中心北侧产生更高的地幔温度，以及更强烈的岩浆活动，从而显示出更低的RMBA值和更厚的洋壳，并形成更多的后扩张期海山.
2021, 46(3): 942-955.
doi: 10.3799/dqkx.2020.400
摘要:
中南-礼乐断裂带是协调南海各次海盆扩张的重要断裂.深入研究中南-礼乐断裂带时空展布和深部结构对于认识南海海盆多期次海底扩张和构造演化具有重要意义.本文主要基于深反射多道地震的精细剖析，结合重力、磁力与地形等地质与地球物理资料，揭示了中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布特征、内部构造形变及其深部结构特征.结果表明：中南-礼乐断裂带在西北次海盆与东部次海盆之间宽约25~35 km，北延于珠江海谷西侧(18.7°N，115.5°E)，南消失于中沙地块东北侧(17.2°N，116.0°E)，主要呈NNW向延伸.该断裂带的主控断裂沿大型海山和侵入岩体分布，主要发育时期是渐新世至早中新世，中中新世至晚中新世为继承性活动，其内部断裂对早中新世及以前的地层具有控制作用，表现为正断层.深部结构上，中南-礼乐断裂带两侧Moho面埋深不一，两侧次海盆的沉积厚度和洋壳厚度存在明显差异，表明该断裂带至少是一条地壳级断裂，甚至可能是岩石圈级断裂.
中南-礼乐断裂带是协调南海各次海盆扩张的重要断裂.深入研究中南-礼乐断裂带时空展布和深部结构对于认识南海海盆多期次海底扩张和构造演化具有重要意义.本文主要基于深反射多道地震的精细剖析，结合重力、磁力与地形等地质与地球物理资料，揭示了中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布特征、内部构造形变及其深部结构特征.结果表明：中南-礼乐断裂带在西北次海盆与东部次海盆之间宽约25~35 km，北延于珠江海谷西侧(18.7°N，115.5°E)，南消失于中沙地块东北侧(17.2°N，116.0°E)，主要呈NNW向延伸.该断裂带的主控断裂沿大型海山和侵入岩体分布，主要发育时期是渐新世至早中新世，中中新世至晚中新世为继承性活动，其内部断裂对早中新世及以前的地层具有控制作用，表现为正断层.深部结构上，中南-礼乐断裂带两侧Moho面埋深不一，两侧次海盆的沉积厚度和洋壳厚度存在明显差异，表明该断裂带至少是一条地壳级断裂，甚至可能是岩石圈级断裂.
2021, 46(3): 956-974.
doi: 10.3799/dqkx.2021.009
摘要:
南海东南部陆缘发育一套晚渐新世-早中新世碳酸盐岩(Nido灰岩)与南海海底扩张历史吻合.为系统了解Nido灰岩构造控制因素，基于大量钻井、拖网和地震资料，刻画碳酸盐岩沉积相特征和时空分布规律，分析构造变形对其控制作用.结果显示：Nido灰岩呈大规模连片分布在研究区东北至西南部.以乌鲁根断裂为界，东北部灰岩呈北西倾向，与早渐新世岩石圈破裂形成的断块高点和扩张阶段较弱的构造活动有关；西南部灰岩呈东南倾向，受晚渐新世伸展断陷形成的构造高点和早中中新世南沙地块板片挠曲形成的构造前隆迁移作用控制.碳酸盐岩台地主要发育期与海底扩张时间吻合，具有区带性，反映南海穿时破裂过程和南部陆缘俯冲-碰撞过程的横向差异和不均一性.
南海东南部陆缘发育一套晚渐新世-早中新世碳酸盐岩(Nido灰岩)与南海海底扩张历史吻合.为系统了解Nido灰岩构造控制因素，基于大量钻井、拖网和地震资料，刻画碳酸盐岩沉积相特征和时空分布规律，分析构造变形对其控制作用.结果显示：Nido灰岩呈大规模连片分布在研究区东北至西南部.以乌鲁根断裂为界，东北部灰岩呈北西倾向，与早渐新世岩石圈破裂形成的断块高点和扩张阶段较弱的构造活动有关；西南部灰岩呈东南倾向，受晚渐新世伸展断陷形成的构造高点和早中中新世南沙地块板片挠曲形成的构造前隆迁移作用控制.碳酸盐岩台地主要发育期与海底扩张时间吻合，具有区带性，反映南海穿时破裂过程和南部陆缘俯冲-碰撞过程的横向差异和不均一性.
2021, 46(3): 975-985.
doi: 10.3799/dqkx.2020.276
摘要:
南海西北部的西沙碳酸盐台地北坡受到陆源和海洋自生物质的供应，蕴含丰富的气候变化信息.为探究该区域的古气候环境演变历史，选取长828 cm的SS7岩心，利用AMS14C测年以及有孔虫氧同位素建立该区域的年代学框架，并进行元素地球化学分析.该岩心底部年龄为~55 ka BP，沉积物的元素主要受到陆源碎屑输入、海洋自生作用、氧化还原条件、海洋化学沉积作用等因素的控制.碎屑组分元素比值K/Rb和K/Ti能用于反映源区地表化学风化程度，进而反映源区过去55 ka的东亚夏季风的演化.区域东亚夏季风在约40 ka BP明显减弱，且对Heinrich、新仙女木等北半球快速变冷的事件有明显地响应.过去55 ka的东亚夏季风，不仅受到北半球低纬度夏季日照辐射量的控制，还受到赤道太平洋大气动力(如太平洋沃克环流)的影响.
南海西北部的西沙碳酸盐台地北坡受到陆源和海洋自生物质的供应，蕴含丰富的气候变化信息.为探究该区域的古气候环境演变历史，选取长828 cm的SS7岩心，利用AMS14C测年以及有孔虫氧同位素建立该区域的年代学框架，并进行元素地球化学分析.该岩心底部年龄为~55 ka BP，沉积物的元素主要受到陆源碎屑输入、海洋自生作用、氧化还原条件、海洋化学沉积作用等因素的控制.碎屑组分元素比值K/Rb和K/Ti能用于反映源区地表化学风化程度，进而反映源区过去55 ka的东亚夏季风的演化.区域东亚夏季风在约40 ka BP明显减弱，且对Heinrich、新仙女木等北半球快速变冷的事件有明显地响应.过去55 ka的东亚夏季风，不仅受到北半球低纬度夏季日照辐射量的控制，还受到赤道太平洋大气动力(如太平洋沃克环流)的影响.
2021, 46(3): 986-1007.
doi: 10.3799/dqkx.2020.330
摘要:
作为西太平洋陆源沉积"源-汇"过程的重要场所，南海海盆半封闭的构造环境使得其与开放大洋的物质交换十分有限，沉积物保存基本完整，可以建立起南海沉积过程与区域重大构造事件、气候变化、海平面变化等之间的系统联系.选取南海西南与西北两个次海盆为对比研究区，基于穿越海盆的高分辨率多道地震测线和国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program，简称IODP)在南海获取的钻井数据，井震结合划分沉积单元，计算不同地质历史时期沉积通量，从而对海盆的沉积过程进行半定量化约束，并对控制因素和可能物源进行探讨.结果表明：南海西北次海盆和西南次海盆深海盆区的沉积过程整体上受到大型构造事件(青藏高原隆升-剥蚀作用)、东亚季风演化、陆缘水系(珠江、湄公河等)发展和相对海平面变化的控制，但在不同的区域会由于所处地理位置不同，以及局部构造事件影响而变得复杂化，从而使得西北次海盆与西南次海盆沉积通量在相同的地质时期呈现出不同的特征.西北次海盆沉积物主要源自华南大陆，并有少量来自红河、海南岛、北部陆架区局部隆起(如东沙隆起)的贡献.而西南次海盆的沉积物在晚中新世之前主要来自印支半岛、南沙地区和巴拉望，而在之后主要来自于现代湄公河.
作为西太平洋陆源沉积"源-汇"过程的重要场所，南海海盆半封闭的构造环境使得其与开放大洋的物质交换十分有限，沉积物保存基本完整，可以建立起南海沉积过程与区域重大构造事件、气候变化、海平面变化等之间的系统联系.选取南海西南与西北两个次海盆为对比研究区，基于穿越海盆的高分辨率多道地震测线和国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program，简称IODP)在南海获取的钻井数据，井震结合划分沉积单元，计算不同地质历史时期沉积通量，从而对海盆的沉积过程进行半定量化约束，并对控制因素和可能物源进行探讨.结果表明：南海西北次海盆和西南次海盆深海盆区的沉积过程整体上受到大型构造事件(青藏高原隆升-剥蚀作用)、东亚季风演化、陆缘水系(珠江、湄公河等)发展和相对海平面变化的控制，但在不同的区域会由于所处地理位置不同，以及局部构造事件影响而变得复杂化，从而使得西北次海盆与西南次海盆沉积通量在相同的地质时期呈现出不同的特征.西北次海盆沉积物主要源自华南大陆，并有少量来自红河、海南岛、北部陆架区局部隆起(如东沙隆起)的贡献.而西南次海盆的沉积物在晚中新世之前主要来自印支半岛、南沙地区和巴拉望，而在之后主要来自于现代湄公河.
2021, 46(3): 1008-1022.
doi: 10.3799/dqkx.2020.290
摘要:
南海东部次海盆的沉积记录蕴含着区域内中中新世以来沉积物的风化过程和演化历史信息.本文分析了国际大洋发现计划IODP 349航次南海东部次海盆U1431站位沉积物的主、微量元素和Sr-Nd同位素特征.研究显示，样品中化学风化蚀变指数为49~74，表明源区的化学风化强度为低到中等强度.沉积物在风化过程中以斜长石风化为主.含有火山碎屑的岩性单元Ⅵ和Ⅶ及55X-2层位受到含Fe、Mg矿物组分的物质来源输入影响，其余沉积物主要来自长英质源区.Sr和Nd同位素特征显示不同风化程度的沉积物源区具有明显差异.通过与周围潜在源区进行对比，推断12.8 Ma至今，U1431站位的物源主要来自珠江流域，印支半岛、吕宋和巴拉望提供了少量物质.其中12.5~7.4 Ma，沉积物源区受到周围岩浆活动形成的基性物质输入的影响，但仍以珠江源区为主.6.5 Ma以后，台湾岛隆升剥蚀的陆源物质进入中央海盆.因此，台湾岛成为源区之一.
南海东部次海盆的沉积记录蕴含着区域内中中新世以来沉积物的风化过程和演化历史信息.本文分析了国际大洋发现计划IODP 349航次南海东部次海盆U1431站位沉积物的主、微量元素和Sr-Nd同位素特征.研究显示，样品中化学风化蚀变指数为49~74，表明源区的化学风化强度为低到中等强度.沉积物在风化过程中以斜长石风化为主.含有火山碎屑的岩性单元Ⅵ和Ⅶ及55X-2层位受到含Fe、Mg矿物组分的物质来源输入影响，其余沉积物主要来自长英质源区.Sr和Nd同位素特征显示不同风化程度的沉积物源区具有明显差异.通过与周围潜在源区进行对比，推断12.8 Ma至今，U1431站位的物源主要来自珠江流域，印支半岛、吕宋和巴拉望提供了少量物质.其中12.5~7.4 Ma，沉积物源区受到周围岩浆活动形成的基性物质输入的影响，但仍以珠江源区为主.6.5 Ma以后，台湾岛隆升剥蚀的陆源物质进入中央海盆.因此，台湾岛成为源区之一.
2021, 46(3): 1023-1037.
doi: 10.3799/dqkx.2020.277
摘要:
为揭示南海北部东沙海底峡谷沉积演化及其资源效应，利用高分辨率二维多道地震与多波束测深数据，对该峡谷中-上游段的沉积层序、地貌特征及沉积构型展开剖析.东沙海底峡谷上游段表现为6个分支峡谷，中游段则汇聚为2条主峡谷，峡谷头部广泛发育分支水道.峡谷中游段于早中新世晚期开始发育，处于岩浆岩体和构造凸起之间；上游段分支峡谷形成于晚中新世以来，其与峡谷头部分支水道的形成分别受断裂体系和底流作用影响较大.东沙海底峡谷演化分为3个阶段：(1)早中新世晚期-中中新世，峡谷初始发育阶段；(2)晚中新世，峡谷拓展阶段；(3)上新世以来，现代峡谷发育阶段.东沙海底峡谷向马尼拉海沟提供了充足的富有机质沉积物，构成了马尼拉海沟增生楔天然气水合物形成的重要物质基础.
为揭示南海北部东沙海底峡谷沉积演化及其资源效应，利用高分辨率二维多道地震与多波束测深数据，对该峡谷中-上游段的沉积层序、地貌特征及沉积构型展开剖析.东沙海底峡谷上游段表现为6个分支峡谷，中游段则汇聚为2条主峡谷，峡谷头部广泛发育分支水道.峡谷中游段于早中新世晚期开始发育，处于岩浆岩体和构造凸起之间；上游段分支峡谷形成于晚中新世以来，其与峡谷头部分支水道的形成分别受断裂体系和底流作用影响较大.东沙海底峡谷演化分为3个阶段：(1)早中新世晚期-中中新世，峡谷初始发育阶段；(2)晚中新世，峡谷拓展阶段；(3)上新世以来，现代峡谷发育阶段.东沙海底峡谷向马尼拉海沟提供了充足的富有机质沉积物，构成了马尼拉海沟增生楔天然气水合物形成的重要物质基础.
2021, 46(3): 1038-1057.
doi: 10.3799/dqkx.2020.321
摘要:
为寻找有资源前景的高富集天然气水合物及水合物储层的精细刻画方法，利用南海6次钻探发现的高饱和度水合物层的测井、岩心和三维地震数据，分析水合物富集层测井与地震异常特征.发现：（1）不同饱和度的孔隙与裂隙充填型水合物层的测井和地震异常不同，裂隙充填型水合物层具有各向异性；（2）受高通量流体运移的影响，在粉砂沉积物的水合物稳定带底界附近能形成中等饱和度的水合物层，识别标志为稳定带内极性与海底一致的强振幅反射，而非BSR和振幅空白；（3）裂隙充填型中等饱和度水合物层在地震剖面上表现为地层上拱和弱-中等强度振幅反射.储层-疏导-气源的耦合控制着水合物的富集特征和分布，断层与流体运移控制着细粒粉砂质沉积物中水合物的富集与厚度.基于饱和度岩相的统计学反演，能识别3 m非水合物和低饱和度水合物层及空间分布.
为寻找有资源前景的高富集天然气水合物及水合物储层的精细刻画方法，利用南海6次钻探发现的高饱和度水合物层的测井、岩心和三维地震数据，分析水合物富集层测井与地震异常特征.发现：（1）不同饱和度的孔隙与裂隙充填型水合物层的测井和地震异常不同，裂隙充填型水合物层具有各向异性；（2）受高通量流体运移的影响，在粉砂沉积物的水合物稳定带底界附近能形成中等饱和度的水合物层，识别标志为稳定带内极性与海底一致的强振幅反射，而非BSR和振幅空白；（3）裂隙充填型中等饱和度水合物层在地震剖面上表现为地层上拱和弱-中等强度振幅反射.储层-疏导-气源的耦合控制着水合物的富集特征和分布，断层与流体运移控制着细粒粉砂质沉积物中水合物的富集与厚度.基于饱和度岩相的统计学反演，能识别3 m非水合物和低饱和度水合物层及空间分布.
2021, 46(3): 1058-1071.
doi: 10.3799/dqkx.2020.185
摘要:
大型海底滑坡的研究对认识海底斜坡的稳定性具有重要意义.利用最新的高精度多波束数据和重处理的二维地震资料，识别了南海南沙海槽一处大型海底滑坡，描述了其发育特征，探讨了其可能的形成原因.该滑坡体覆盖面积达6 300 km2，横向最宽50 km，延伸最远140 km.上部源头区外形呈半环形，滑坡后壁的高度落差200~350 m，平均坡度0.7°，发育基底剪切面和掀斜断块.中部滑移区呈拱形，分布于1 600~2 400 m水深段，平均坡度1°~3°，发育基底侵蚀面和大量残余块体.下部堆积区呈扇形，分布于2 400~2 800 m水深段，平均坡度0.1°~1.0°，发育大型碎屑流朵体和逃逸块体.研究表明不断隆升的背斜脊对高供给率沉积物的阻挡是海底斜坡失稳的内在条件，而高通量流体的聚集以及天然气水合物的分解使其变得更加不稳定.
大型海底滑坡的研究对认识海底斜坡的稳定性具有重要意义.利用最新的高精度多波束数据和重处理的二维地震资料，识别了南海南沙海槽一处大型海底滑坡，描述了其发育特征，探讨了其可能的形成原因.该滑坡体覆盖面积达6 300 km2，横向最宽50 km，延伸最远140 km.上部源头区外形呈半环形，滑坡后壁的高度落差200~350 m，平均坡度0.7°，发育基底剪切面和掀斜断块.中部滑移区呈拱形，分布于1 600~2 400 m水深段，平均坡度1°~3°，发育基底侵蚀面和大量残余块体.下部堆积区呈扇形，分布于2 400~2 800 m水深段，平均坡度0.1°~1.0°，发育大型碎屑流朵体和逃逸块体.研究表明不断隆升的背斜脊对高供给率沉积物的阻挡是海底斜坡失稳的内在条件，而高通量流体的聚集以及天然气水合物的分解使其变得更加不稳定.
2021, 46(3): 1072-1082.
doi: 10.3799/dqkx.2021.010
摘要:
使用海底地震仪（OBS）对极地浮冰区进行探测时，存在上浮的OBS被浮冰遮挡而难以发现和回收等困难，为提高两极浮冰区海底地震探测效率，亟需对OBS上浮出水时间和位置进行较为准确地预测.本研究以2019年南海OBS观测、2020年西太平洋OBS探测以及2011年南海东部次海盆三维OBS探测现场作业的实测距离和位置信息等数据为基础，分析了OBS上浮速率、投放点和出水点的特征，开展了OBS在水中下沉和上浮的运动过程研究，总结了OBS出水点的分布规律.结果表明：（1）在垂直方向上，OBS上浮速率近似匀速，可用平均速率代替，进而可精确计算上浮出水时间；（2）OBS在海底的位置与投放位置的偏移距随机分布，这表明投放点水深与重定位偏移距离无明显线性相关性；（3）OBS上浮出水点与投放点有重合的趋势，两者距离在300 m以内的概率大于31%，两者距离在500 m以内的概率大于59%.
使用海底地震仪（OBS）对极地浮冰区进行探测时，存在上浮的OBS被浮冰遮挡而难以发现和回收等困难，为提高两极浮冰区海底地震探测效率，亟需对OBS上浮出水时间和位置进行较为准确地预测.本研究以2019年南海OBS观测、2020年西太平洋OBS探测以及2011年南海东部次海盆三维OBS探测现场作业的实测距离和位置信息等数据为基础，分析了OBS上浮速率、投放点和出水点的特征，开展了OBS在水中下沉和上浮的运动过程研究，总结了OBS出水点的分布规律.结果表明：（1）在垂直方向上，OBS上浮速率近似匀速，可用平均速率代替，进而可精确计算上浮出水时间；（2）OBS在海底的位置与投放位置的偏移距随机分布，这表明投放点水深与重定位偏移距离无明显线性相关性；（3）OBS上浮出水点与投放点有重合的趋势，两者距离在300 m以内的概率大于31%，两者距离在500 m以内的概率大于59%.
2021, 46(3): 1083-1099.
doi: 10.3799/dqkx.2020.037
摘要:
乌奴耳矿床位于内蒙古东部大兴安岭造山带中段中生代火山岩覆盖区，为近年来新发现的陆相火山岩型多金属矿床.为了对该矿区的进一步深部找矿勘查工作提供围岩蚀变和岩石地球化学信息，对乌奴耳矿床进行了详细的野外地质特征研究、岩石蚀变分带研究和原生晕研究.乌奴耳矿床中存在多期多阶段矿化特征：第1阶段斑岩型钼矿化，主要产于矿床深部的花岗斑岩体内；第2阶段岩浆热液（隐爆角砾岩）型铅锌矿化，主要产于花岗斑岩体顶部及其附近围岩的隐爆角砾岩中；第3阶段浅成低温热液型铅锌银矿化，主要产于浅部张性断裂构造中.矿区内存在至少两期与成矿关系密切的构造事件，张性断裂构造是重要的控矿因素和找矿标志.乌奴耳矿床中具有明显的围岩蚀变分带特征，蚀变矿物分布与已知矿体产状具有较好的对应关系，是重要的找矿标志之一.岩石原生晕异常分布与已知矿体具有较好的对应关系，具有明显的前缘晕-近矿晕-尾晕元素组合分带特征，能够为乌奴耳矿床深部找矿提供可靠信息.综合以上主要找矿信息特征，预测在乌奴耳矿床Ⅱ矿段207勘探线剖面深部有盲矿体存在.
乌奴耳矿床位于内蒙古东部大兴安岭造山带中段中生代火山岩覆盖区，为近年来新发现的陆相火山岩型多金属矿床.为了对该矿区的进一步深部找矿勘查工作提供围岩蚀变和岩石地球化学信息，对乌奴耳矿床进行了详细的野外地质特征研究、岩石蚀变分带研究和原生晕研究.乌奴耳矿床中存在多期多阶段矿化特征：第1阶段斑岩型钼矿化，主要产于矿床深部的花岗斑岩体内；第2阶段岩浆热液（隐爆角砾岩）型铅锌矿化，主要产于花岗斑岩体顶部及其附近围岩的隐爆角砾岩中；第3阶段浅成低温热液型铅锌银矿化，主要产于浅部张性断裂构造中.矿区内存在至少两期与成矿关系密切的构造事件，张性断裂构造是重要的控矿因素和找矿标志.乌奴耳矿床中具有明显的围岩蚀变分带特征，蚀变矿物分布与已知矿体产状具有较好的对应关系，是重要的找矿标志之一.岩石原生晕异常分布与已知矿体具有较好的对应关系，具有明显的前缘晕-近矿晕-尾晕元素组合分带特征，能够为乌奴耳矿床深部找矿提供可靠信息.综合以上主要找矿信息特征，预测在乌奴耳矿床Ⅱ矿段207勘探线剖面深部有盲矿体存在.
2021, 46(3): 1100-1118.
doi: 10.3799/dqkx.2020.232
摘要:
中侏罗世-早白垩世华北地台东部的北黄海盆地受古亚洲构造体制向滨太平洋构造体制转换的影响，其构造演化经历了伸展-反转挤压-伸展的转变.构造体制的差异不但表现在大地构造性质及其产生的地质效应上，也表现在盆地沉积特征、古生物及古气候等方面.本文以北黄海盆地东部坳陷X1井中侏罗统至下白垩统为研究对象，利用泥岩元素地球化学特征对古气候的指示，结合盆地沉积特征及古生物资料，对古气候演化展开研究.研究显示，中侏罗世-早白垩世X1井泥岩样品的Sr/Cu比值（2.12~34.10）、Sr/Ba比值（0.16~1.60）、Rb/Sr比值（0.13~1.23）、Fe2O3/FeO比值（0.22~11.10）、V/Cr比值（0.91~1.78）、V/Sc比值（4.89~8.33）、Ni/Co比值（1.14~3.85）、δU比值（0.50~0.84）和U/Th比值（0.11~0.24）的纵向变化反映古气候经历了温湿→整体湿润、短暂干热→干热的演化.沉积物经历了暗色细粒沉积物为主→灰色、灰色夹灰绿色、灰色与红褐色互层细粒沉积物为主→灰色粗粒沉积物和红褐色、灰黄色细粒沉积物为主的变化.古生物经历了喜湿植物丰富→喜热植物出现→喜热植物丰富的过程.结果表明，受古亚洲构造体制和滨太平洋构造体制的影响，华北地台向北漂移，北黄海盆地古气候经历了由中侏罗世-晚侏罗世早期以温湿气候为主，至晚侏罗世晚期-早白垩世早期整体相对湿润，出现短暂干热气候，到早白垩世中期-早白垩世晚期为干热气候的演化.北黄海盆地中侏罗世-早白垩世古气候由温湿向干热的转变正是对华北地台东部晚中生代两大构造体制转换的响应.
中侏罗世-早白垩世华北地台东部的北黄海盆地受古亚洲构造体制向滨太平洋构造体制转换的影响，其构造演化经历了伸展-反转挤压-伸展的转变.构造体制的差异不但表现在大地构造性质及其产生的地质效应上，也表现在盆地沉积特征、古生物及古气候等方面.本文以北黄海盆地东部坳陷X1井中侏罗统至下白垩统为研究对象，利用泥岩元素地球化学特征对古气候的指示，结合盆地沉积特征及古生物资料，对古气候演化展开研究.研究显示，中侏罗世-早白垩世X1井泥岩样品的Sr/Cu比值（2.12~34.10）、Sr/Ba比值（0.16~1.60）、Rb/Sr比值（0.13~1.23）、Fe2O3/FeO比值（0.22~11.10）、V/Cr比值（0.91~1.78）、V/Sc比值（4.89~8.33）、Ni/Co比值（1.14~3.85）、δU比值（0.50~0.84）和U/Th比值（0.11~0.24）的纵向变化反映古气候经历了温湿→整体湿润、短暂干热→干热的演化.沉积物经历了暗色细粒沉积物为主→灰色、灰色夹灰绿色、灰色与红褐色互层细粒沉积物为主→灰色粗粒沉积物和红褐色、灰黄色细粒沉积物为主的变化.古生物经历了喜湿植物丰富→喜热植物出现→喜热植物丰富的过程.结果表明，受古亚洲构造体制和滨太平洋构造体制的影响，华北地台向北漂移，北黄海盆地古气候经历了由中侏罗世-晚侏罗世早期以温湿气候为主，至晚侏罗世晚期-早白垩世早期整体相对湿润，出现短暂干热气候，到早白垩世中期-早白垩世晚期为干热气候的演化.北黄海盆地中侏罗世-早白垩世古气候由温湿向干热的转变正是对华北地台东部晚中生代两大构造体制转换的响应.
2021, 46(3): 1119-1132.
doi: 10.3799/dqkx.2020.403
摘要:
林寺山组是胶莱盆地莱阳群底部重要的地层单元之一.准确限定其沉积时代与物源性质对于客观重建华北陆块东部晚中生代大地构造格局以及周缘造山带/前寒武纪变质基底晚中生代的折返过程具有重要的制约作用.以莱阳盆地蛇窝泊地区莱阳群林寺山组细砾岩为研究对象，对其开展了野外地质调查、岩相学观察、锆石U-Pb测年与锆石稀土元素分析等综合研究，并获得了如下初步认识.（1）林寺山组细砾岩中最小一组碎屑锆石加权平均年龄分别为129±1 Ma与127±5 Ma，结合区域上不整合于莱阳群之上青山群火山岩锆石谐和年龄为119±1 Ma，推测蛇窝泊地区林寺山组沉积时代介于127~119 Ma.（2）蛇窝泊地区林寺山组细砾岩的碎屑锆石年龄变化于2 858~126 Ma之间，并以新太古代晚期与白垩纪早期碎屑锆石为主.前古元古代的碎屑锆石主要来源于胶北前寒武纪变质岩，表明胶北太古宙-古元古代变质岩至少在白垩纪早期已折返至近地表.（3）160~120 Ma岩浆型碎屑锆石主要来源于胶东同时代的中酸性侵入体，暗示在白垩纪早期至少部分160~120 Ma中酸性侵入体已抬升至地表.（4）林寺山组发育少量的二叠纪（280 Ma）和印支期（213 Ma）变质锆石，表明胶东地区可能存在二叠纪约280 Ma区域变质-变形事件，同时暗示早白垩世苏鲁超高压变质岩已经折返到地表.
林寺山组是胶莱盆地莱阳群底部重要的地层单元之一.准确限定其沉积时代与物源性质对于客观重建华北陆块东部晚中生代大地构造格局以及周缘造山带/前寒武纪变质基底晚中生代的折返过程具有重要的制约作用.以莱阳盆地蛇窝泊地区莱阳群林寺山组细砾岩为研究对象，对其开展了野外地质调查、岩相学观察、锆石U-Pb测年与锆石稀土元素分析等综合研究，并获得了如下初步认识.（1）林寺山组细砾岩中最小一组碎屑锆石加权平均年龄分别为129±1 Ma与127±5 Ma，结合区域上不整合于莱阳群之上青山群火山岩锆石谐和年龄为119±1 Ma，推测蛇窝泊地区林寺山组沉积时代介于127~119 Ma.（2）蛇窝泊地区林寺山组细砾岩的碎屑锆石年龄变化于2 858~126 Ma之间，并以新太古代晚期与白垩纪早期碎屑锆石为主.前古元古代的碎屑锆石主要来源于胶北前寒武纪变质岩，表明胶北太古宙-古元古代变质岩至少在白垩纪早期已折返至近地表.（3）160~120 Ma岩浆型碎屑锆石主要来源于胶东同时代的中酸性侵入体，暗示在白垩纪早期至少部分160~120 Ma中酸性侵入体已抬升至地表.（4）林寺山组发育少量的二叠纪（280 Ma）和印支期（213 Ma）变质锆石，表明胶东地区可能存在二叠纪约280 Ma区域变质-变形事件，同时暗示早白垩世苏鲁超高压变质岩已经折返到地表.
