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沙茨基海隆重力均衡的三维导纳分析

大地测量与地球动力学 2014年第2期34卷 14-17,22页

作者：胡敏章李建成李辉邢乐林中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室) 武汉430071 武汉大学测绘学院武汉430079

在频域内,采用三维导纳分析技术,联合重力异常和海底地形数据,分别以Airy均衡模型、挠曲均衡模型为参考,研究了沙茨基海隆的重力均衡机制。根据Airy均衡模型的分析表明,沙茨基海隆区域的洋壳平均厚度为15 km,Tamu海山的Moho面深度为约26... 详细信息

在频域内,采用三维导纳分析技术,联合重力异常和海底地形数据,分别以Airy均衡模型、挠曲均衡模型为参考,研究了沙茨基海隆的重力均衡机制。根据Airy均衡模型的分析表明,沙茨基海隆区域的洋壳平均厚度为15 km,Tamu海山的Moho面深度为约26 km,与地震波研究结果一致。根据挠曲均衡模型的分析表明,沙茨基海隆的岩石圈有效弹性厚度为1～5 km,属于＂On Ridge＂型海底构造。顾及地形及洋壳底部物质载荷作用的分析表明,沙茨基海隆地区底部载荷的规模约为地形的50%,平均深度约20 km。沙茨基海隆在很大程度上,可能是被底部低密度体的浮力作用支撑的。

关键词：沙茨基海隆重力均衡三维导纳分析 Airy均衡模型挠曲均衡模型

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沙茨基海隆地区构造特点分析及形成演化讨论

沙茨基海隆地区构造特点分析及形成演化讨论

作者：吴婷婷中国海洋大学

学位级别：硕士

位于西北太平洋的Shatsky（沙茨基）海隆是综合大洋钻探计划IODP324航次的重点研究区域。该大洋高原位于三洋脊交叉节点处,面积较大,形成于磁倒转时期。对于该大洋高原的形成机制一直存在着争议,其中最主要的为洋脊假说和幔柱头假说。... 详细信息

位于西北太平洋的Shatsky（沙茨基）海隆是综合大洋钻探计划IODP324航次的重点研究区域。该大洋高原位于三洋脊交叉节点处,面积较大,形成于磁倒转时期。对于该大洋高原的形成机制一直存在着争议,其中最主要的为洋脊假说和幔柱头假说。前期的一些调查研究显示该隆起的形成与洋脊或幔柱头存在某种联系。该航次的目的就是对该区域进行深入的调查,从而更好的了解该高原的形成机制。因为若是它的形成原因为脊脊脊三联点,即洋中脊成因,那它就可能代表了一种类型的大洋高原的形成机制,若是结果显示它更符合幔柱头假说,那么它就可以为幔柱头假说的成立提供又一证据。所以对沙茨基海隆地区形成机制的研究就变得非常重要。前人曾对沙茨基海隆地区做过一些研究,但是因为沙茨基海隆地处太平洋,为大洋高原,难以采样,所以一直缺乏足够的样品和证据。因此IODP（Integrated Ocean Drilling Program综合大洋钻探计划）特意为该地区设计了324航次来进行此地区的地质调查,以期望能进一步了解该地区的形成原因。而本文就是将该航次所取得的FMS（Formation Micro-Scanner地层微电阻率扫描测井）资料进行处理,解释并同时结合磁条带,地震,岩心等其他资料对该地区的形成进行进一步的研究和分析。 FMS成像测井技术是目前来说较为先进的测井技术,由于其具有高分辨率、直观性等特点,在原始产状识别恢复、沉积相态等的研究中有着广泛的应用。本文应用的是综合地质处理解释软件Geoframe,对该航次U1347A、U1348 A、U1349 A3口钻井中的FMS成像测井资料进行了处理并进行了相应地质构造的解释、产状恢复。接着又应用由FMS成像测井资料恢复的岩心节理的真实产状值,绘制了产状玫瑰花图,进行了构造应力场的探讨。得出的结论是,沙茨基海隆地区TAMU地块的形成比较符合大洋中脊扩张学说,而对Ori地块的应力场分析则显示Ori地块的形成较符合幔柱头假说。本文主要包括以下几个部分内容:沙茨基海隆的研究区概况;FMS成像测井原理及产状恢复原理,主要介绍FMS测井仪器,测量原理,断层解释及产状恢复原理;本次应用的基础资料,包括取得通道、324航次的钻探计划、磁条带、岩心资料组成及构造、地层单元的描述、FMS测井图像的描述;FMS测井资料的处理解释过程;处理、解释应用的软件Geoframe的介绍及相应的FMS资料处理解释流程;FMS构造识别,产状恢复结果及古构造应力场的分析;沙茨基海隆形成的各种假说及前人的先期研究;以及结论。

关键词： FMS成像测井沙茨基海隆应力场 IODP 324航次节理

全球三大洋底高原重力异常与地壳厚度特征及对比研究

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热带海洋学报 2020年第4期39卷 100-115页

作者：罗怡鸣张锦昌林间中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室南海海洋研究所南海生态环境工程创新研究院广东广州510301 中国-巴基斯坦地球科学研究中心广东广州510301 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 中国科学院大学北京100049 Department of Geology and Geophysics Woods Hole Oceanographic InstitutionWoods HoleMA 02543USA 南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055

翁通爪哇高原、凯尔盖朗高原与沙茨基海隆是全球三大洋底高原,是大量岩浆喷发到地表的结果,火山面积分别达1.90×10^6、1.25×10^6、0.53×10^6km^2。本文详细分析了该三大洋底高原的地形、剩余地幔布格重力异常(residual mantle Bougue... 详细信息

翁通爪哇高原、凯尔盖朗高原与沙茨基海隆是全球三大洋底高原,是大量岩浆喷发到地表的结果,火山面积分别达1.90×10^6、1.25×10^6、0.53×10^6km^2。本文详细分析了该三大洋底高原的地形、剩余地幔布格重力异常(residual mantle Bouguer anomaly, RMBA)与重力反演的相对地壳厚度,并结合地质与地球化学特征约束进行对比研究。结果显示,翁通爪哇高原、凯尔盖朗高原与沙茨基海隆分别高出周围海底约4.3、5、4km,相应的地幔布格重力异常最大变化值分别为250、330、200mGal,以及相应的相对地壳厚度变化分别为11、13、9km,表明形成三大洋底高原的岩浆量远远大于正常洋中脊的岩浆量。此外,三大洋底高原皆形成于洋中脊附近。Nd、Pb、Hf同位素比值分析表明,翁通爪哇高原的玄武岩组分为洋岛玄武岩;凯尔盖朗高原大部分类似于洋岛玄武岩,并含有洋中脊玄武岩组分;沙茨基海隆的玄武岩组分主要为东太平洋海隆正常洋中脊玄武岩,却又存在少量位于全球洋岛玄武岩范围内。这些特征揭示了三大洋底高原可能形成于"地幔柱-洋中脊相互作用"。对此本文提出了两种模式:一为洋中脊被地幔柱拖拽至其上方;二为洋中脊之下的软流圈受到地幔柱影响,从而产生超常熔融与超厚地壳。

关键词：翁通爪哇高原凯尔盖朗高原沙茨基海隆重力异常地壳厚度地幔柱-洋中脊相互作用

太平洋大塔穆火山研究进展及对巨型洋底火山成因的启示

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地球物理学进展 2019年第2期34卷 781-795页

作者：罗怡鸣张锦昌林间中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所广州510301 中国科学院大学北京100049 美国伍兹霍尔海洋研究所地质与地球物理系美国伍兹霍尔02543

坐落在西北太平洋的沙茨基海隆为地球上第三大洋底高原,而其中的大塔穆火山被称为"地球上最大的单体火山".本文综述了国际科学团队近期对大塔穆火山进行的多次海洋地质与地球物理调查,阐述"地幔柱"与"洋中脊"两种端元成因假说各自的重... 详细信息

坐落在西北太平洋的沙茨基海隆为地球上第三大洋底高原,而其中的大塔穆火山被称为"地球上最大的单体火山".本文综述了国际科学团队近期对大塔穆火山进行的多次海洋地质与地球物理调查,阐述"地幔柱"与"洋中脊"两种端元成因假说各自的重要证据以及争论的焦点问题.沙茨基海隆自南西向北东年龄逐渐变年轻、火山规模变小,是支持"地幔柱"假说的直接证据.大塔穆火山上巨厚块状熔岩、低坡度盾状单体火山构造代表地幔柱头岩浆大规模快速喷发,而奥里火山和希尔绍夫火山枕状熔岩则反映从地幔柱头过渡到地幔柱尾的过程中岩浆作用减弱.另一方面,大塔穆火山水下喷发,岩石样品显示洋中脊玄武岩的特征,以及地壳厚度与平均速度负相关性(反映化学异常来源),这些证据与"地幔柱"假说的预测不符,因而更支持"洋中脊"假说.然而"洋中脊"假说不能解释大塔穆火山单个来源如何输出如此大量的岩浆.再一方面,由人工地震长剖面观测到的莫霍面与艾里重力均衡模型所预测的莫霍面基本吻合,但此观测本身并不能区别更符合哪一种端元模型.总之,大塔穆火山既有"地幔柱"的特征,又有"洋中脊"的特征,单靠一种端元模式无法解释所有的重要观测.因此,"地幔柱-洋中脊相互作用"可能是一种更合理的替代模型,但地幔柱与洋中脊相互作用的具体过程及机制等重要问题目前尚未解决,仍需进一步研究.获取高精度地磁异常等观测资料以及开展三维地球动力学模拟将实质性地推动对沙茨基海隆等洋底高原形成机制的研究.

关键词：沙茨基海隆大塔穆火山大火成岩省洋底高原地幔柱-洋中脊相互作用洋中脊三联点