南海北部陆缘有限变形分析——以西沙海槽为例.pdfVIP

维普资讯 第22卷第3期 中 国科 学院研 究 生 院学报 Vo1．22 No．3 2005年 5月 JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences Mav 2005 文章编号：1002．1175(2005)03—0341—05 南海北部陆缘有限变形分析 — — 以西沙海槽为例 张 健 宋海斌 李家彪 (1中国科学院研究生院计算地球动力学重点实验室，北京 100049； 2中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029；3国家海洋局海底科学重点实验室，杭州 300012) (2004年 7月22日收稿；2005年 1月4日收修改稿) ZhangJ，SongI-liB，LiJIB．AnalysisofthefinitydeformationinhtecontinentalsplittinginhtenorthernmarginofhteSouht ChinaSea—acastestudyofXishaTrough．JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，2005，22(3)：341 ～ 345 摘 要 依据有限变形理论，计算了不同壳幔密度结构条件下西沙海槽构造应力场及其有限 变形．结果表明：现今海槽中部处于隆升状态，最大隆升速率可达7X10～cm／a，上、下地壳分界 面上有限变形水平应变分量 e在海槽中部为压性，南北两侧为张性；垂向应变分量 e在中部 为张性，两侧为压性， 关键词 大陆边缘张裂，西沙海槽，有限变形 中图分类号 P541 1 引言 大陆边缘岩石圈的构造变形是南海构造演化研究的重要课题 。．受南海中央海盆三期扩张活动的 影响，其北部大陆边缘岩石圈的构造变形呈现不稳定性、分段性及不对称性的特点．南海北缘北东向线 性构造带反映了张性基底断裂活动．各扩张期内，线性构造走向连续变化 ，而各扩张期之间，线性构造走 向出现跃变，反映了构造活动存在渐变和突变的演化特点 ． 南海北部陆缘许多部位都发生过强烈的构造运动 ]．地震和重力资料表明，南海近 SN向拉张不 仅造成南海北部陆缘南北向地壳结构的变化，也造成东西向的明显变化．在南海北部陆缘的西部，局部 拉张产生了一系列裂谷构造 ．如西沙海槽作为一条狭窄的陆内裂谷向西延伸，海槽南北两侧地壳厚度超 过25km，海槽中部地壳减薄至不足 15kni．西端的莺歌海盆地地壳厚仅 5km．像西沙海槽这样的地区在裂 谷张拉期间经历了强烈的升降等构造变形，利用小变形理论已经不能很好地模拟． 本文依据有限变形理论，对南海北部陆缘西沙海槽地壳构造变形开展探索研究 ． 2 模型描述 2．1 南海北缘张裂模式 西沙海槽是南海北部大陆边缘重要构造活动区．西沙海槽水深 1500～3000m(图l(8))，向东过渡为 南海西北海盆，是西北海盆向西扩展而成的古裂谷．它是一条第三纪发育的古裂谷，南北两侧分别是西 沙一中沙地块和南海北部陆架盆地．西沙一中沙地块发育的元古代一古生代基底与南海北部陆架属同 X-国家 自然科学基金项 目40174027)和国家重点基础研究发展规划项 目(G2000046704)资助 维普资讯 342 中国科学院研究生院学报 第22卷 一 块体，它们在中生代处于上升隆起状态．新生代的陆缘张 裂，使西沙一中沙地块与华南陆缘分离、下沉，形成西沙海