南海北部地壳密度结构:基于约束三维重力反演

发布时间：2021-04-16 14:05

　　地壳结构的揭示是研究陆缘伸展机制的基础.尽管在南海北部陆缘已开展了大量地壳尺度的二维地震探测,但目前还存在许多覆盖空白的地区,这些调查所得到的结果无法提供地壳结构的区域视图.为了揭示南海北部的地壳结构,本研究将水深和沉积物厚度信息作为约束条件,对空间重力异常进行区域三维反演,并利用地震研究的结果来衡量反演结果的质量.沿地震测线的密度切片显示,重力反演结果与地震研究结果具有良好的一致性.本研究通过选择两个与地震研究结果最匹配的密度异常等值面分别作为康拉德面和莫霍面,获取了莫霍面深度和上、下地壳的厚度.根据假设的相应初始地壳厚度,本研究进一步计算了全地壳、上地壳和下地壳的拉张因子.通过与已发表的居里面深度比较,发现南海北部大部分地区的居里面深度均位于莫霍面之下,其中西沙海槽的拉张因子β_w大于3.5并且缺乏岩浆活动,是地幔橄榄岩蛇纹石化的潜在区域.南海北部陆缘的地壳拉张因子显示其经历了伸展方向为128°和160°的两组张裂运动,分别对应于神弧运动和珠琼运动一幕及二幕,在张裂过程中应力场发生了顺时针旋转.此外,上、下地壳的拉张因子表明北部陆缘普遍存在正向和反向差异伸展,陆... 

【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(05)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：19 页

【图文】：

重力反演得到的南海北部三维密度异常模型

图4 重力反演得到的南海北部三维密度异常模型图6中沿地震剖面在反演密度异常模型中提取的莫霍面深度与地震解释结果的对比显示，莫霍面存在被高估和低估两种现象．沿位于西北侧的地震剖面提取的莫霍面高估了下地壳的密度，而沿位于东北侧的则低估了下地壳的密度．这与西北和东北两侧的地壳属性差异密切相关．地震探测显示东北侧发育高密度的下地壳高速层（Nissen et al.,1995;Yan et al.,2001;Yeh et al.,2012;Lester et al.,2014;Mcintosh et al.,2014），而在西北侧没有发现（Qiu et al.,2001；吴振利等，2011）．高速层的存在使得下地壳密度较高，与上地幔顶部的密度差较小．

多期次的张裂作用和发育快速裂后沉降的复杂沉降历史（Xie et al.,2014;Clift et al.,2015）导致北部陆缘形成几个大型的沉积盆地，如珠江口盆地、琼东南盆地和台西南盆地（图1）．盆地中沉积层发育，西沙海槽和珠江口白云凹陷的沉积物厚度可达10km．珠江口盆地是北部陆缘最大的沉积盆地，其主要构造格局为三个北东向的隆起带（北部隆起，神弧—番禺—东沙隆起和南部隆起）和两个坳陷带（珠3—珠1坳陷和珠2—白云—潮汕坳陷）．2 数据

【参考文献】：
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本文编号：3141571