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末次盛冰期以来西沙海槽天然气水合物储库变化及其对环境的影响

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地球科学（中国地质大学学报） 2008年第1期33卷 74-82页

作者：王淑红颜文宋海斌中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所

利用Milkov和Sassen的模型计算了目前及末次盛冰期时西沙海槽天然气水合物的稳定带(GHSZ)厚度及资源量,讨论了末次盛冰期以来海洋底水温度增加和海平面升高对西沙海槽天然气水合物储库变化的影响.计算结果表明,底水温度增加使GHSZ厚度减... 详细信息

利用Milkov和Sassen的模型计算了目前及末次盛冰期时西沙海槽天然气水合物的稳定带(GHSZ)厚度及资源量,讨论了末次盛冰期以来海洋底水温度增加和海平面升高对西沙海槽天然气水合物储库变化的影响.计算结果表明,底水温度增加使GHSZ厚度减薄,资源量减少;而海平面上升使GHSZ厚度增加,资源量增加,但底水温度变化对GHSZ厚度和资源量的影响比海平面变化的影响更大.西沙海槽末次盛冰期时GHSZ平均厚度约为299m,天然气水合物资源量约为2.87×1010m3,甲烷数量约为4.71×1012m3;目前的GHSZ平均厚度约为287m,天然气水合物资源量约为2.76×1010m3,甲烷数量约为4.52×1012m3.由此可见,自末次盛冰期以来西沙海槽的GHSZ平均厚度减薄了～12m,大约1.1×109m3的天然气水合物分解释放了1.9×1011m3的甲烷,这些甲烷可能对环境产生了重要影响.

关键词：天然气水合物末次盛冰期底水温度海平面西沙海槽.

南海表层沉积物中放射虫多样性与丰度的分布与环境

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地球科学（中国地质大学学报） 2008年第4期33卷 431-442页

作者：陈木宏张兰兰张丽丽向荣陆钧中国科学院边缘海地质重点实验室南海海洋研究所广东广州510301

采用定量分析方法,较系统地探讨了整个南海不同环境表层沉积物中放射虫的分布特征及其环境指示意义.结果显示:南海表层沉积物中放射虫的种类多样性和个体丰度随着水深而增加,表明南海较深水处的放射虫壳体溶解现象不明显;上升流活动和... 详细信息

采用定量分析方法,较系统地探讨了整个南海不同环境表层沉积物中放射虫的分布特征及其环境指示意义.结果显示:南海表层沉积物中放射虫的种类多样性和个体丰度随着水深而增加,表明南海较深水处的放射虫壳体溶解现象不明显;上升流活动和海底火山喷发有利于放射虫的大量繁殖,产生区域性的沉积富集;反之,较深水的陆坡区沉积物中出现放射虫种类与丰度异常减少,可能属浊流搬运再沉积的结果,物源来自陆架或上陆坡;种类组成以热带-亚热带特征为主,还包含了一定数量的冷水种或极区种,表明在特定海区的古环境分析中采用单一指标判断可能会造成误解.沉积物中放射虫的综合指标较好地反映了南海的生态与沉积环境特征.

关键词：放射虫沉积分布表层沉积物南海

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南海洋脊跃迁的深地震探测数据分析

地球物理学报 2024年第6期67卷 2364-2377页

作者：全余杰关慧心赵明辉张佳政贺恩远程锦辉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511458 中国科学院大学北京100049

洋脊跃迁事件是海底扩张阶段受强烈构造和岩浆作用的普遍现象,地球物理资料表明洋脊跃迁事件存在于南海多期次海底扩张过程中,然而关于洋脊跃迁的深部速度结构特征尚不清楚.2021年国家自然科学基金共享航次实施了深地震探测测线OBS2021... 详细信息

洋脊跃迁事件是海底扩张阶段受强烈构造和岩浆作用的普遍现象,地球物理资料表明洋脊跃迁事件存在于南海多期次海底扩张过程中,然而关于洋脊跃迁的深部速度结构特征尚不清楚.2021年国家自然科学基金共享航次实施了深地震探测测线OBS2021-1,该测线横穿南海东部次海盆洋脊跃迁(J3)区域.本文介绍了该测线数据的采集情况,完成了导航文件(Ukooa文件)的制作、原始数据的格式转换、炮点位置和海底地震仪(OBS)位置校正的前期数据处理工作.结果表明,OBS2021-1测线数据质量良好,经过炮点和OBS位置校正后,OBS综合地震记录剖面可识别出多组清晰的P波震相,包括Pw、Pg、PmP以及Pn震相.根据同船采集的多道地震处理解释和国际大洋发现计划(IODP)钻探数据,建立了沿测线的初始速度模型.使用RayInvr软件初步获得了OBS2021-1测线下方的正演速度结构模型,识别洋脊跃迁的深部速度结构特征.数据处理结果表明南海洋脊跃迁的地壳厚度增厚,在多道地震剖面上存在渐新世地层的缺失,为进一步研究南海洋脊跃迁过程与构建南海形成演化历史奠定了研究基础.

关键词：海底地震仪数据处理速度模型洋脊跃迁南海

基于粒子群算法的俯冲带三维有效弹性厚度反演

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地球物理学报 2019年第12期62卷 4738-4749页

作者：张江阳孙珍邱宁张云帆李付成中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室广州510301 中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071 中国科学院大学北京100049

岩石圈有效弹性厚度是表征岩石圈力学性质的参数,其反映了岩石圈挠曲变形的特征.本文在传统二维挠曲模型的基础上,提出了适用于俯冲及碰撞带的三维薄板挠曲模型.并发展了基于粒子群算法的俯冲带三维有效弹性厚度反演方法.该方法适用于... 详细信息

岩石圈有效弹性厚度是表征岩石圈力学性质的参数,其反映了岩石圈挠曲变形的特征.本文在传统二维挠曲模型的基础上,提出了适用于俯冲及碰撞带的三维薄板挠曲模型.并发展了基于粒子群算法的俯冲带三维有效弹性厚度反演方法.该方法适用于挠曲参数存在横向差异的俯冲-碰撞带.最后利用该方法反演了马尼拉海沟处岩石圈的有效弹性厚度,结果显示:南海中央海盆岩石圈的有效弹性厚度随着距洋中脊距离的增加而增大;马尼拉海沟轴部弯矩在洋中脊两侧呈分段性变化,这表明南海俯冲板片在深部撕裂可能对浅部的挠曲形态产生影响.

关键词：挠曲三维模拟粒子群算法南海马尼拉海沟

南海表层沉积物中放射虫的组合特征与海洋环境

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地球科学（中国地质大学学报） 2008年第6期33卷 775-782页

作者：陈木宏张兰兰张丽丽向荣陆钧中国科学院边缘海地质重点实验室南海海洋研究所广东广州510301

南海拥有较齐全的边缘海地理地貌与生态环境,沉积物中保存的放射虫种类繁多,个体丰富.本文采用数理统计与聚类分析方法,对表层沉积物中放射虫的组合特征进行了较为详细的定量分析,以期获得可靠的放射虫组合与分布的特征.聚类分析结果显... 详细信息

南海拥有较齐全的边缘海地理地貌与生态环境,沉积物中保存的放射虫种类繁多,个体丰富.本文采用数理统计与聚类分析方法,对表层沉积物中放射虫的组合特征进行了较为详细的定量分析,以期获得可靠的放射虫组合与分布的特征.聚类分析结果显示,放射虫组合在南海表层沉积物中的分布大致可区分为5种类型:陆架浅水区型、陆坡珊瑚礁区型、中央海盆区型、南部富营养区型和夏季上升流区型,它们分别对应于特有的海洋环境,并由含有某些优势种类的放射虫群落所组成.进一步分析还表明,南海的北部、中部和南部分别表现为3个不同生态环境的海区:北部海区受陆源影响较为明显;中部海区被中央水团、海底火山活动和夏季上升流活动所控制;南部海区总体上属于典型的珊瑚礁海洋环境,生态与沉积环境明显优越于北部海区.南海表层沉积物中放射虫的组合分布特征较好地响应和反映了所在海区的生态环境与沉积条件,是探讨古海洋环境的重要依据.

关键词：放射虫组合特征海洋环境表层沉积物南海

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南海共轭大陆边缘地壳结构及其类型特征

地球科学（中国地质大学学报） 2011年第5期36卷 877-885页

作者：夏少红丘学林赵明辉夏戡原中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室广东广州510301

为了分析南海共轭大陆边缘的地壳结构,在收集南海地区多次海底地震仪探测、海陆地震联测以及重、磁探测等成果资料的基础上,首先构建了南海北部陆缘3条由东向西横贯海陆的深部地壳结构剖面图,并以中地壳低速层和下地壳高速体的分布特征... 详细信息

为了分析南海共轭大陆边缘的地壳结构,在收集南海地区多次海底地震仪探测、海陆地震联测以及重、磁探测等成果资料的基础上,首先构建了南海北部陆缘3条由东向西横贯海陆的深部地壳结构剖面图,并以中地壳低速层和下地壳高速体的分布特征为基础,推测滨海断裂带可能为华南正常陆壳与南海减薄陆壳的分界断裂;以地壳减薄程度和下地壳高速层的尖灭为标志,圈定了洋陆壳转换带,发现南海北部陆缘从东到西地壳拉张减薄的程度和模式具有较大差异性.然后以南沙地块水深、磁力和重力异常数据为基础,揭示了礼乐滩洋陆壳转换带表现为水深、磁力和重力异常变化的陡峭梯度带,莫霍面深度从礼乐滩的～24km急剧抬升至洋盆区的～11km;礼乐滩以西的洋陆壳转换带从东到西逐渐变得平缓;南沙海槽两侧的水深和重力异常具有对称性,为"U"形结构;并将水深、莫霍面和重力急剧变化的梯度带拟定为南沙地块洋陆壳转换带的分界标志.最后构建了穿越南海共轭陆缘的地壳结构剖面,并将其划分为减薄陆壳、洋陆壳转换带、洋壳及拉张裂谷等类型.

关键词：南海共轭大陆边缘构造地质洋陆壳转换带海洋地质.

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南沙西南海域新生代构造活动特征与盆地演化

地球科学（中国地质大学学报） 2011年第5期36卷 956-966页

作者：孙金龙张云帆徐辉龙曹敬贺中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室广东广州510301

南沙海域处于已俯冲消亡的古南海和海底扩张形成的新南海洋盆之间,其研究对于了解中生代末期以来南海北部陆缘张裂、新南海海底扩张和古南海向南俯冲消亡等构造过程具有重要意义.通过利用平衡剖面反演对该区新生代以来的构造活动和盆地... 详细信息

南沙海域处于已俯冲消亡的古南海和海底扩张形成的新南海洋盆之间,其研究对于了解中生代末期以来南海北部陆缘张裂、新南海海底扩张和古南海向南俯冲消亡等构造过程具有重要意义.通过利用平衡剖面反演对该区新生代以来的构造活动和盆地演化进行研究.结果发现,该区新生代以来的构造活动具有显著的分区性特征,表现为以区内深大断裂为界,所分隔的3个块体其构造活动的主导因素和活动阶段性存在差异.南沙块体构造活动的主导因素为NW向应力,构造活动以中-晚中新世为界前张后压,具有明显的阶段性;万安盆地构造活动受万安断裂控制,构造活动阶段性不明显;曾母块体构造活动特征与南沙块体类似,具有明显的阶段性,但具体表现不同.在此基础上,将该区主要盆地的演化划分为4个阶段,即裂陷阶段、同沉积阶段、挤压阶段和区域沉降阶段.其表现又因盆地成因类型而有所不同:北康盆地裂陷和挤压阶段突出,沉降阶段缺失;南薇西盆地裂陷阶段南弱北强;万安盆地缺少挤压阶段;曾母盆地则4个阶段均非常明显.

关键词：构造盆地演化平衡剖面沉积海洋地质

南海重力异常的沉积层密度改正及其对区域构造特征分析的意义

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地球物理学报 2017年第8期60卷 3151-3166页

作者：于传海赵俊峰施小斌杨小秋任自强陈梅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广州510301 中国科学院大学北京100049

南海位于太平洋板块、印澳板块和欧亚板块交汇处,自晚中生代以来历经张裂作用、海底扩张以及印藏碰撞、菲律宾海板块西向运动等构造事件的叠加改造,不仅形成了复杂多样的构造格局,而且堆积了厚薄不均的沉积层.为了考察沉积层密度改正对... 详细信息

南海位于太平洋板块、印澳板块和欧亚板块交汇处,自晚中生代以来历经张裂作用、海底扩张以及印藏碰撞、菲律宾海板块西向运动等构造事件的叠加改造,不仅形成了复杂多样的构造格局,而且堆积了厚薄不均的沉积层.为了考察沉积层密度改正对利用重力资料分析南海不同尺度构造特征的影响,本文利用南海各区域不同深度沉积层的地震波速度及钻孔密度等数据,建立了沉积层与沉积基底密度差随深度变化的二次函数关系式,并基于该关系式,计算了南海沉积层相对基底密度低而产生的重力异常值.结果显示,南海沉积层的重力异常值在海盆区介于-40^-60 mGal,而在堆积巨厚沉积物的莺歌海盆地可达到-135 mGal;相对于空间重力异常、布格重力异常,经沉积层重力异常改正后的地壳布格重力异常更能突出深部不同尺度的密度结构和莫霍面的起伏特征,其总水平导数模更突显了南海西北部红河断裂带的海上延伸;利用谱分析技术估算岩石圈强度时,经沉积层重力异常改正的地壳布格重力异常数据获得的岩石圈有效弹性厚度值更为符合地质实际,特别是在长条形的巨厚沉积区如莺歌海盆地和马来盆地.分析表明,重力异常的沉积层密度改正对揭示南海构造特征具有重要的意义.

关键词：南海重力异常沉积层重力亏损沉积层密度模型有效弹性厚度

江南隆起带幕阜山岩体新生代剥蚀冷却的低温热年代学证据

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地球物理学报 2013年第6期56卷 1945-1957页

作者：石红才施小斌杨小秋蒋海燕中国科学院边缘海地质重点实验室南海海洋研究所广州510301 中国科学院研究生院北京100049

江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及(U-Th-Sm)/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基... 详细信息

江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及(U-Th-Sm)/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基础上结合区域构造背景,对其构造-热演化之间的关系进行了探讨.自晚白垩世持续隆升以来,幕阜山岩体经历的平均剥蚀厚度约4800m.在不同岩体间,隆升过程及幅度存在差异,空间上具有非均匀性.热史结果显示幕阜山岩体经历了3期剥蚀,其中两期快速剥蚀分别发生在晚白垩世-古近纪(80～50Ma)和10Ma以来,而这之间为一期缓慢剥蚀过程.研究区古近纪的快速剥蚀反映了中-下扬子喜山期大规模伸展断陷作用造成的肩部块体快速剥蚀事件;约10Ma以来的快速剥蚀是对太平洋板块向西运动的响应.幕阜山岩体自燕山晚期以来的隆升剥蚀作用具有良好的盆地沉积响应,三期隆升剥蚀事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合.

关键词：幕阜山岩体低温热年代学江南隆起构造演化史裂变径迹