东海盆地演化及火山岩特征.docx
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东海盆地演化及火山岩特征
东海盆地演化及火山岩特征
1东海
中国东部在中新生代发育有不同时期、不同方向、不同性质的断裂系统,这些断裂系统的成因机制可以简要地归结为两大类,一是继承性断裂,二是新生性断裂。
继承性断裂主要受中生代印支期之前基底构造(褶皱、断裂)控制。
在扬子地块南东缘,因受新特提斯带的影响,主要呈NW向,如南丹—紫云、右江断裂带,以及在湘、赣、闽、粤地区的NW向断裂带(见图1[1])。
这些基底断裂在中新生代重新活动,制约了中新生代断陷盆地的形成及火山岩—岩浆岩带的空间展布。
(文献[1])
1.1东海地学断面岩石圈结构构造及地质历史演化
综合现有的地质及地球物理资料,断面的地壳结构在纵向上可分为七层;横向上可分为两大块、五小块。
纵向上七层自上而下为水层、新生代沉积层、上侏罗统及下白垩火山沉积系、古生代浅变质岩系、前寒武纪深变质岩系(陆核)、下地壳及上地慢。
横向上自西向东为欧亚板块和菲律宾海板块两大块,其中欧亚板块又进一步分为浙闽隆起区、东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带、冲绳海槽盆地及琉球隆褶区五小块。
前三块属地壳厚度略有减薄的中国大陆向东延伸;后两块为因受洋壳俯冲影响而形成的具西太平洋大陆边缘特色的沟弧槽体系。
两者间存在明显差异。
纵向各层间及横向各块间均存有构造上的不连续面,前者表现为地层间的不整合面、地震波速度界面以及居里面、莫霍面等地球物理界面;后者则显示各块体间的拼合和对接带,自西向东分别为滨海对接带、钓鱼岛隆褶带东侧对接带、
琉球群岛对接带和琉球海沟对接带。
它们对接的时代也由老变新,分别为晚侏罗一早白垩世、晚白垩世、早第三纪和中新世一第四纪。
总之,包括东海在内的整个东亚大陆及其边缘的演化过程是中生代以前的以古老陆核为核心的陆壳不断生长、拼合成陆以及中生代以来欧亚板块、印度板块与太平洋板块相对运动、互相制约、洋壳俯冲、弧后扩张导致地体不断运移,最终趋于向大陆边缘拼合时对接的过程。
1.2东海陆架盆地中新生代构造演化特征
1.2.1中生代盆地地层序列及构造属性
按照新生代盆地结构,东海陆架盆地可划分为西部坳陷带、中部隆起带和东部坳陷带。
西部坳陷带包括丽水凹陷、椒江凹陷、钱塘凹陷和昆山凹陷;中部隆起带包括观音—渔山—海礁—虎皮礁隆起、福州凹陷、闽江凹陷和彭佳屿坳陷;东部坳陷带包括钓北凹陷、西湖凹陷和福江凹陷(图2[2])。
东、西两坳陷带主要由新生界组成,而中部隆起带则具有巨厚的中生界(图3、4、5[2])。
因此,中部隆起带中生界研究对于解决东海陆架盆地中生代的盆地属性和构造演化具有重要意义。
图2东海陆架盆地新生代构造区划图(文献[2])
(一)中生代盆地的地层序列
钻井及地震资料显示,东海陆架盆地中生界可划分为以2个不整合面为界的3套构造层序(图3)。
图3显示福州凹陷中生界各层序关系的地震剖面(剖面位置见图2)(文献[2])
(二)中生代盆地的构造属性
中国东部晚中生代—早新生代盆地系与北美西部晚新生代盆岭省在构造格局、地貌和演化历史等方面相似或相近。
岩浆岩研究显示,晚中生代浙闽沿海西部构造属性类似于美国西部的盆岭省。
张之孟认为,台湾大南澳带—琉球内带—日本中央构造线构成了东亚大陆边缘晚中生代的俯冲混杂岩带。
因此,推测东海陆架盆地在晚中生代位于岩浆弧与俯冲带杂岩之间,为安第斯型陆缘弧前盆地。
浙闽西部的中生代盆地为受走滑断层控制的断陷盆地,而东海中生代盆地明显不同,其中生界构造宽缓且沉积不受断层控制,显示为坳陷型沉积,在地震剖面中很难见到发育于中生代的断层(图3、4),盆地结构与克拉通边缘坳陷盆地或弧前盆地相近。
按照Dickinson等]的方法,将台北坳陷5口井中生界不同层系的砂岩组分投影到物源区大地构造属性判别图上,发现中、下侏罗统物源区为陆块和陆块过渡区;下白垩统物源区为岩浆弧区;上白垩统物源区多为陆块及混合区。
可见,东海陆架盆地中生界物源,因构造背景发生变化,而具有在早、中侏罗世为克拉通物源,在早白垩世为岩浆弧物源,而在晚白垩世则变为混合物源的特征。
综上所述,可以认为东海陆架中生代盆地可划分为2个不同的发育阶段:
早、中侏罗世为克拉通边缘坳陷盆地;白垩纪为弧前盆地。
图4东海陆架盆地地质解释剖面,反映中生界结构及中、新生界关系(剖面位置见图2)(文献[2])
图5过椒江、闽江和钓北凹陷的地质解释剖面,主要反映中、新生代盆地结构(剖面位置见图2)(文献[2])
1.2.2新生代盆地演化特征
东海陆架盆地在新生代为裂陷盆地。
晚白垩世晚期—早古新世,西部坳陷带发生裂陷,此时,中部隆起带和东部坳陷带遭受剥蚀,致使中部隆起带东部的白垩统剥蚀殆尽(图4)。
晚古新世,随着盆地裂陷由西向东逐渐迁移,中部隆起带开始接受沉积。
始新世,东部坳陷带开始裂陷,而西部坳陷带和中部隆起带转为坳陷(图5)。
始新世末—中新世初,西部坳陷带和中部隆起带抬升并遭受剥蚀,而东部坳陷带除短暂抬升外,一直保持沉降。
中新世,裂陷盆地东迁至冲绳海槽盆地,陆架盆地转为整体沉降。
西部坳陷带以古新世断陷、始新世拗陷和中新世—第四纪区域沉降为特征,缺失渐新统(图5)。
长江坳陷钻井揭示,断陷期地层为古新统美人峰组陆相沉积,古新世末瓯江运动结束断陷期,并使古新统褶皱变形,始新统长江组作为拗陷期沉积覆盖其上。
丽水凹陷和椒江凹陷具典型的东断西超半地堑结构,沉积和演化
特征相似,上白垩统石门潭组红色碎屑岩位于裂陷盆地底部,其上为主裂陷期的下古新统湖相沉积,向上变为上古新统海相沉积。
瓯江运动结束了西部坳陷带的断陷期,使其向坳陷盆地转变,并接受始新统海相沉积。
中部隆起带的闽江凹陷和福州凹陷是在中生界残留盆地的基础上发育的新生代断陷。
钻井及地震解释显示,该区缺失下古新统,上古新统分布广,西薄东厚,断陷盆地特征;始新统厚度基本一致,显然为拗陷期沉积;中新统—第四系代表区域沉降阶段(图5)。
东部坳陷带西湖凹陷以巨厚的中、上始新统和中新统为特征。
钻井证实始新统为断陷期沉积。
始新世末,玉泉运动结束了西湖凹陷的断陷期,凹陷抬升遭受剥蚀。
渐新世,西湖凹陷转变为坳陷盆地,以陆相沉积为主,沉积中心向北西迁移。
中新世末,龙井运动使该区因挤压而形成背斜构造和逆断层,并遭受剥蚀,剥蚀量北部大于南部。
钓北凹陷为东断西超的箕状断陷,始新统为断陷期沉积,渐新统为断坳型沉积;渐新世末,凹陷北部抬升并遭剥蚀;中新统、上新统为断控式坳陷沉积,向北渐变为坳陷式沉积。
1.2.3中、新生代盆地构造演化模式
LF-1井揭示东海陆架盆地的基底为中、上元古界的黑云母斜长片麻岩,表明它是发育于克拉通基底之上的叠合盆地。
晚三叠世(?
)—中侏罗世,盆地中生界表现为克拉通边缘坳陷盆地,并未遭受强烈挤压变形。
根据钻井及地震地层研究,认为此期沉积主要是滨海沼泽(上三叠统?
)和河湖相(下、中侏罗统)。
相反,这一时期浙闽西部却经历了逆冲推覆,并发育了从深海、半深海复理石相到山前磨拉石相的沉积,并因此而被认为是前陆盆地。
由于资料缺乏,二者之间的关系还有待深入研究。
中、晚中生代,中国东部的火山岩发育期由陆向海渐次变新,东海陆架盆地的火山活动比浙闽沿海地区晚,显示板块俯冲角度逐渐加大。
李武显等根据岩浆弧的位置变化计算了180~85Ma时间段内古太平洋板块向欧亚板块俯冲角度的变化,认为俯冲角度由10°左右增加至80°。
因此,可以认为,至少从早白垩世开始,陆架盆地的演化受太平洋板块向欧亚板块俯冲的控制,随着俯冲角度逐渐变陡,呈现出由西向东跳跃式迁移的特征。
白垩纪,岩浆弧位于浙闽东部,类似于盆岭省的弧后盆地在其西侧发育,弧前盆地则发育于其东侧的东海地区。
晚白垩世晚期—始新世,随着板块俯冲角度变陡,火山岛弧向东跳跃,东海陆架盆地变为弧后盆地,先在盆地西部形成古新世裂陷,后在盆地东部形成始新世裂陷。
中新世,裂陷东移至冲绳海槽盆地,东海陆架盆地整体沉降,断陷沉积转变为区域性坳陷沉积(图6[2])。
图6东海陆架盆地中、新生代演化模式(文献[2])
1.3东海海域磁异常区
东海海域总的磁场面貌是在区域平静的磁场背景上出现了两条呈北北东向的强大正异常带,其中一条位于浙东沿岸,另一条位于冲绳海槽西侧。
被上述两条正异常带所分隔的地区自西向东依次为闽浙磁场区、东海中部平缓磁场区和冲绳磁场区。
这种区域磁场的变化反映了东海深部构造特征,表明该区在深部基底岩相、岩浆发育及断裂活动上的差别。
(一)浙东沿岸磁力高带
这是一条北北东向规模巨大的串珠状磁力高带,以50-80公里的宽度分布于温州、嵊洒列岛一带,长达600公里以上。
该磁力高带的实测高度不清,显示为一片剧烈变化的磁异常带。
引起上述异常的磁性体埋藏很浅,一般均小于0.5公里,为磁性基底隆起区。
主要由浙东沿岸广泛分布的侏罗纪、白垩纪中基性火山岩和中酸性侵入岩所引起。
在上延10、20公里的△T图上,浙东沿岸的磁力高带以一条强大而完整的正磁异常出现,反映出该岩浆岩带分布的总面貌,表明了浙东沿岸火山岩不仅是接近地表分布的地质现象,而且具有深部地质背景。
因此作者认为浙东沿岸磁力高带是规模巨大的深部岩浆构造带的反映。
若将重、磁力图进行对比,可发现浙东沿岸磁力高带恰恰位于浙东重力低与东部沿海重力高之间的梯度带上,梯度变化值达40毫伽,表明该带既是地壳厚度变化带,也是深断裂带,浙东岩浆构造带正位于该地壳构造的变动带上。
同时,上延磁场还表明,浙东沿海地区仍有两条北北东走向磁力高带,即江山一绍兴磁力高带和苏州一吴兴磁力高带,研究推测可能是江山一绍兴深断裂和吴兴一苏州深断裂的反映。
当磁场被上延到20公里高度时,可发现原实测高度上较为明显的北东东向异常带已不甚明显,追其缘由,若不是被强大的北北东向磁异常掩盖,就是被其切断。
这一现象表明北东东向构造的岩体磁性较弱,而其时代较早,是中生代以前的构造在磁场上的反映,而北北东向构造是在中生代地质时期形成的。
上延磁场还表明,在浙东沿海地区还出现有北东东一东西向的异常带,一条位于320N附近的南通一线,另一条位于肖山一嵊泗北一带,二者均为深断裂所反映。
(二)冲绳海槽西侧磁力离带
北起日本的五岛列岛经钓鱼岛与台湾相连,宽约80公里,长560公里以上,为北北东向磁力高带。
在上延10公里的△T图上,其最高峰值达290γ,次级异常走向零乱,除北北东向外,尚有北北西、东西及南北走向。
由于该区全部被海水掩盖,通过磁场特征的分析,其与浙东沿岸磁力高带有相似之处,因而推测冲绳海槽西侧磁力高带也是岩浆构造带的反映,但其形成时代较晚。
另据海岛调查资料:
钓鱼岛上分布着大量上新统中基性安山岩和玄武岩,所以可推测其为新生代岩浆岩构造带。
该区恰恰位于陆架边缘地带,水深变化为100-200米等深线,多种物探资料证实其海底地貌形态为北北东走向的隆起带。
其区域布格重力值最大达60-70毫伽,该重力界面主要是新生代与新生代前基底的密度差所引起的,其间密度差为0.3-0.5克/厘米。
据地震调查,在该隆起的中段缺失中新统地层,其下主要是老第三纪或时代更老的地层。
该隆起带磁性体的埋深为0.5-2.0公里。
连系到台湾早中新世所发生的埔里运动,推测该陆架隆起带的基底可能由前中新世变质岩组成。
(三)闽浙、东海中部与冲绳异常区
据上延磁场表明,浙东沿岸及冲绳海槽西侧的两条北北东向磁力高带将东海地区的磁场分隔为三部分:
西部为闽浙变化异常区、中部为东海平缓异常区、东部为冲绳海槽降低变化异常区。
它们是由三块不同的基底岩相区在磁场上的反映。
(1)闽浙东部磁场区
该区以变化的磁场为特征,其强度大且具明显的北东、北北东走向。
在闽浙地区和沿海岛屿上所出露的岩石大部为燕山期花岗岩和火山岩,所以北北东向磁异常带主要是中生代晚期花岗岩、火山岩的反映。
此外在浙东沿岸地带尚有古生界变质岩出露,而其磁性较弱,可能成为区域性降低磁场的背景
(2)冲绳海槽磁场区
上延磁场在280N以北地带有一北西向的磁力低将冲绳海槽磁场分为两部分:
北部由北北东走向的磁力高组成,其东西两侧为磁力陡带,均系深断裂的反映,分别称为冲绳中部及冲绳西侧深断裂多南部磁场比较平缓,由北东、北西向的正、负异常组成。
上延磁场出现的南北差异与现代地形有一定的对应性,即在奄美大岛北侧有一北西向水下高地横截海槽,将其分为南北两段,北段槽底起伏大,向北抬起与日本九州相连。
南部槽底平坦水深加大,最深达2719米。
该区海底地貌与磁性特征的吻合,说明冲绳海槽南北两段在地质特征上的差异。
根据地震资料,在海槽中央有一南北向脊岭,海底玄武岩穿刺频繁,可能是新第三纪岩浆活动的产物,关于冲绳海槽的基底可能由新生代变质岩系及玄武岩组成。
(3)东海中部磁场区
在该区北北东向平缓磁场背景上,出现低缓的南北向及北东向正异常,向南与台湾西海岸和台湾海峡相连。
有人认为西海岸平原区为中生代基底,此因在北港隆起通梁1井井深2000米处,见及中生代变质岩系。
据地震资料东海陆架拗陷的新第三纪地层最大厚度达万米以上,局部地区超逾15000米,与航磁反映的基底深达10公里的数据基本一致。
地震资料反映老第三纪底界面为一明显的不整合面。
藉此以推断中生代的变质基底构成了东海拗陷的磁性基底。
在上延△T图上,东海拗陷展示为在区域磁力低背景上有局部不连续的磁力高带存在,其总体走向为北北东,同时,还出现沿东西方向分带、南北方向分块的磁场特征。
在29°30′N以南,有一条近东西向的磁力梯度带,将磁场分割成两部分:
北部磁场较平静,以磁力低为主,伴有北西向的局部磁力高;南部以磁力高为主,间夹局部磁力低所组成的近南北向条块。
上延磁场出现的这种差别,说明东海南北两部分基底岩相的差异。
北部磁力低表明基底磁性弱或岩浆活动不强,而南部磁力高则为中基性岩浆岩的反映,这种差别也可能是东海拗陷形成前古构造的反映,因为在浙闽一带已见到近东西向或北东东向的古生代构造形迹。
深部磁场表明,对应于拗陷主体的是呈南北向雁行排列的局部磁力高,它可能是深部岩浆岩的反映。
综上所述,上延磁场显示了东海及其邻区深部地质构造和区域构造的总面貌。
它反映出由两条呈北北东向的磁力高带所显示的岩浆构造带,将该区基底岩相分隔为三部分,自西向东时代依次变新。
西部闽浙地区为古生代变质基底,中部东海陆架区为中生代基底,东部冲绳为新生代褶皱基底,显示出大陆增生的过程。
由于浙东沿海岩浆构造带是中生代时期活动的,冲绳海槽西侧是新生代岩浆构造带,琉球海沟是当今太平洋板块俯冲带位置,所以若用沟一弧一盆的生成规律进行推测,那么冲绳岩浆构造带的东侧可能是较早形成的俯冲带位置。
从中生代的东海拗陷弧后盆地和新生代冲绳海槽西侧岩浆构造带的组合关系来看,它可能是晚白垩一老第三纪时的俯冲带。
在日本九州地区有两条双变质带以南南西方向延向东海,北边古生代飞哪一三群变质带向西南延伸到浙东沿海一带,另在东山岛、南澳岛也发现红柱石、矽线石片岩,为典型的高温低压变质带产物。
所以浙东沿海岩浆构造带的东侧也是古俯冲带位置,其形成时期可能为晚古生代一早中生代。
上延磁场资料提供了东海地区两条古俯冲带的位置,这对认识东海构造的形成和演变提供了重要的线索。
通过东海地区磁异常数据处理,获得了两条古岛弧和古俯冲带的确切位置,即上延磁场所反映的浙东沿海和冲绳西侧两条呈北北东向延伸的正异常带,其形成时代,前者为晚古生代一早中生代,后者为晚白垩世一老第三纪,对于探讨东海地区的构造演化具有重要意义。
通过磁异常对称性的鉴别,东海陆架拗陷带是类似于洋脊两侧海底扩张的方式形成的,且与其他边缘海一样具有洋壳的生成。
因此,可以认为在地史时期中,在大洋底所形成的时空对称现象同样也可表现在某些边缘海盆中,当然这种时空对称性也常为后期构造运动干扰、破坏。
东海陆架拗陷带目前已为巨厚的第三纪沉积物充填、演变为陆壳。
从成油观点来看,边缘海盆的有利因素是地热流值较高。
鉴于边缘海中生油层的地质年代较新,需较高的温度条件才能使油气得以生成。
据深部磁场和地震资料表明在东海陆架拗陷带轴部可能有脊状凸起带存在,而此处正是地热流值升高的源泉,所以沿扩张脊的轴部隆起是寻找边缘海油气藏最有利条件。
1.4中生代岩浆作用
日本岛发育大量中生代岩浆岩,主要为钙碱性岩石,岩石类型包括从辉长岩到花岗岩的一系列复杂岩石。
年代跨度从几个百万年到200多个百万年,最老的中生代岩体出露于日本Hida带,Rb-Sr全岩等时年龄为211Ma。
该年龄与在朝鲜半岛报道的最老的中生代岩体类似,后者的锆石U-Pb年龄为220-210Ma。
从以上中国东部及东亚其它地区中生代岩浆岩的年代数据可以看出,最早的钙碱性岩浆活动在时间上存在从日本岛(图1中虚线指示其在早中生代时的古构造位置恢复)和朝鲜半岛(约210Ma),到胶东、辽东半岛(和东南沿海;约180Ma),再到太行山(和大别山;138Ma)的年轻化趋势(见图7[4])。
我们据此提出华北克拉通上的中生代岩浆岩的形成可能与古太平洋板块的俯冲有关,即随着古太平洋板块的俯冲消减,大陆弧岩浆活动逐步向北西方向推进。
但我们注意到,孙德有等(2004)和Wuetal.(2004b)在吉林东部发现少量印支期岩浆作用,我们认为这可能与古蒙古洋的最终闭合(或西伯利亚板块南缘与华北板块北缘的最终缝合)有关,因为最近的锆石年代学研究表明,华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的最终缝合可能发生在250一230Ma左右。
这与SengorandNatal'in(1996)等根据区域大地构造演化的推论是吻合的。
伴随着这两大板块的碰撞缝合,形成大量的印支期花岗岩。
我们也注意到,郭敬辉等(2001)和Chenetal(2003c)曾报道胶东存在年代为205一220Ma的花岗岩,但这被解释成与三叠纪晚期扬子板块的俯冲和随后的断离(break-off)有关。
也就是说,这些年龄异常的岩体可能是与扬子和华北板块碰撞有关的同碰撞花岗岩。
图7东亚地质简图,展示中生代岩浆岩分布范围(灰色部分)和不同地区最早中生代岩浆作用年代(注意从日本岛向中国内陆方向的年轻化趋势)。
图中虚线是日本岛中生代早期古构造位置恢复(SengorandNatal'in,1996)。
(文献[4])
Fig.6CeologicalsketchmapoftheeasternEastAsia,showingdistributionoftheMesozoic;magmatism(greyfields)andofagesfortheearliestintrusionsindifferentpartsofthearea(notethenorthwestwardyoungingtrend).Alsoshownisthepaleo-tectonicreconstructionoftheJapanarc(greydottedline)intheJurassic(SeniorandNatal'in,1996).
华北中生代岩浆岩可能与古太平洋板块俯冲有关的模式得到以下地质证据的有力支持。
(1)华北(以及东北和东南沿海)的中生代岩浆岩带主要呈北东向展布(图7),大致平行于古太平洋板块俯冲带。
然而,大别山地区和华北板块北缘的部分中生代岩浆岩带呈近东西向展布。
我们认为前者可能与华北与扬子板块的碰撞而形成的近东西向基本构造格局有关;而后者可能受东西向的北疆一兴蒙造山带影响。
(2)据Maruyama(1997)和SengorandNatal’in(1996)等的研究,中生代以来日本岛和台湾岛发生广泛而强烈的俯冲一拼贴过程,并发育中生代蓝片岩。
已经发表的大量的岩石学和地球化学数据已经表明日本岛、朝鲜半岛和中国东南沿海的中生代岩浆岩的形成与古太平洋板块的俯冲有关。
最近,吴福元等(Wuetal,2004a,b)有关辽东半岛的侏罗纪花岗岩的研究也得出类似的结论。
因此,整个中国东部的中生代岩浆岩的形成实际上都与古太平洋板块的俯冲有关。
华北中生代岩浆岩属于中国东部大陆岩浆弧的一部分,其形成可能与弧后伸展环境有关。
郁建华(1994)和Dengetal(2004)也用古太平洋板块俯冲的模式解释华北地区中生代岩浆作用的形成;类似地,Sengor和Natal'in(1996)认为整个东亚的中生代构造一岩浆演化都与古太平洋板块的俯冲有关。
但不同的是,我们认为,古太平洋板块在华北(和中国东部)下面的俯冲属于沿着过渡带的水平俯冲。
吴福元等(1995)也曾提出类似的模式解释东北的中生代岩浆作用成因。
这种水平俯冲的板块可以影响远至2000km的距离。
如果扣除中生代以来华北巨大的伸展量(形成盆地)和新生代形成的日本海等距离,当时的太行山与古太平洋板块俯冲带的距离可能远小于2000km。
因此,我们认为包括太行山在内的华北中生代岩浆作用的发生是古太平洋板块的俯冲的结果。
这一模式不同于目前一个流行的模式,后者将华北中生代岩浆岩的形成看成华北与扬子板块在晚三叠碰撞的结果,属于后碰撞花岗岩。
图8简单地展示了华北中生代岩浆岩的起源和地球动力学环境。
古太平洋板块俯冲到东亚大陆之下,并使它变成活动的大陆边缘,在日本岛Hida带和朝鲜半岛形成最早(220-200Ma;锆石U-Pb和Rb-Sr全岩)的钙碱性弧岩浆岩。
随着占太平洋板块持续向北西方向俯冲,俯冲的板块可能沿着地慢过渡带(410km以下)转变成水平俯冲(图7[4])。
弧岩浆前锋在180Ma左右移至胶东半岛、辽东半岛(和东南沿海),岩浆记录是180Ma左右。
大约在138Ma左右,弧岩浆岩带移至太行山和大别山一线,随后的岩浆活动持续到110Ma左右。
(1)东亚东部的中生代岩浆作用存在从日本岛,到胶辽半岛(和东南沿海),再到太行山(和大别山)逐渐年轻化的趋势,这种岩浆作用的时间变化极性可能暗示中国东部的中生代岩浆作用的发生与古太平洋板块向东亚大陆俯冲有关。
古太平洋板块在华北克拉通之下的俯冲可能以水平俯冲为特征,这可能是华北中生代岩浆岩缺乏像美洲西海岸岩基的成分变化极性的根本原因。
(2)华北中生代岩浆岩主要形成于来自富集地慢基性岩浆和来自下地壳基底熔融的花岗质岩浆的混合,以及随后的分离结晶作用等复杂的过程,而不是基性下地壳部分熔融的结果。
图8华北中生代岩浆岩成因和构造环境的模式(文献[4])
Fig.8CartoonshowingtheoriginandtectonicsettingoftheMesozoicmagmatismintheNCC
1.5岩石结构研究
根据地震波成像和重磁反演结果的综合分析,东海与南海表现出构造活动区的共同特征—显著低速的上地幔,地壳厚度从大陆向大洋方向减少,岩石层很薄,软流层的速度低而且规模很大。
东海具有明显的弧后扩张的结构特征。
南海地区软流层埋深较浅、规模较大。
冲绳海槽表现为显著的低速。
冲绳海槽表现出明显的弧后扩张特征,软流层显著抬升,地壳和上地幔盖层速度很低,没有明显的莫霍面速度阶跃,与低速的上地幔形成连续的过渡带。
Moho深度明显减薄,特别是在海槽的南部,为过渡型地壳,这一点已得到综合地球物理探测剖面结果的支持。
但是,在海槽的附近,一直到271km的深度,都能追踪到俯冲板片的痕迹,表明俯冲运动的构造效应明显与巨大。
根据俯冲带位置在不同深度上的变化规律,推断冲绳海槽盆地的形成与大洋板块的俯冲后撤作用有密切关系。
东海地区的地球物理场特征表现出明显的“东西成带”的特点,与莫霍深度的分布规律有十分密切的关系。
但是上地幔的速度成像结果表明在这个深度上,不仅有近NNE向的带状分布,同时也有近NWW向的异常带,出现了镶嵌状的“棋盘格子”现象。
分析认为:
东海地区这种“东西成带,南北分块”的现象应该具有岩石层深部结构的成因。
2钓鱼岛、台湾、日本等地火山岩情况
2.1东海及琉球沟弧盆系的热值
人们所观察到的几乎所有的地质、地球物理现象都和地球的内热状态密切相关。
地球内热是驱动岩石层形变、位移、破裂及板块间相互作用
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- 东海 盆地 演化 火山岩 特征