海山俯冲初始阶段对马尼拉海沟北段增生楔变形及影响.pdfVIP

l ·914· 中国地球物理201 (26)海洋地球物理学 海山俯冲初始阶段对马尼拉海沟北段增生楔变形的影响 Subducfionon Effectsofthe Seamount theDeformation Initially ofthe Trench Prism，Manila Accretionary 陈传绪吴时国 ChenChuanxuWu Shiguo 中国科学院海洋研究所青岛266071 1．研究背景 2001年在南海东北部采集的973地震剖面，经过了马尼拉俯冲带增生楔，地震剖面显示该增生楔在地 震反射特征和世界其他地区增生楔有明显的不同，作者分析认为这种不同体现了变形前缘处海山对增生楔 变形的影响。 2．增生楔组成单元及地震反射特征 的海山，泥火山，下冲沉积物，部分底侵沉积物等增生楔组成单元，各个单元的地震反射特征和世界其他 地区的增生楔(如南海海槽，CostaRica地区)有明显不同，主要表现在：①一般的增生楔地形都是逐渐 升高，但973剖面上增生楔地区上陆坡和下陆坡之间存有有明显的陡坡；②较其他增生楔，下冲沉积物厚 度小，同相轴连续性差，下陆坡地区变形更为强烈，海底起伏更为明显；③一般增生楔地区的泥火山是由底 侵作用进入深部的沉积物向上运移形成于上陆坡或下陆坡后缘，而973剖面上显示的泥火山却形成在变形 前缘；④在变形前缘有一掩埋的海山(直径约为5．6km，高度约为0．7km，埋深约为0．3km)。 3．变形前缘处的海山对增生楔变形的影响 上覆在南海洋壳之上的海相沉积物在变形前缘被分成两支：一支被刮下逐渐堆积在拆离带之上形成增生 楔；另一支俯冲进入拆离带之下，并最终在深部底侵进入到拆离带之上的增生楔或者随俯冲板块进入地球深 部，底侵的部分会引起上陆坡的抬升。如果覆盖在洋壳之上的沉积物厚度基本相同，地层平缓，则增生楔的 变形是连续平稳的，堆积形成的上陆坡的海底地形也较为平缓，下冲沉积物的厚度较大，在末端堆积的部分 会沿巨型八字断层向上运移，在上陆坡或下陆坡后缘形成泥火山，这是世界范围内大部分的增生楔的变形的 基本模式。但这一基本模式中关于俯冲沉积物层均匀平缓的假设在马尼拉海沟增生楔地区并不成立，因为实 际地震资料表明在该区增生楔变形前缘处分布有掩埋的海山。这一海山对增生楔变形的影响主要表现在两方 面：一方面，隆起的海山会阻碍沉积物进入增生楔，被刮下并向上堆积的沉积物减少，使得新形成的增生楔 和较老的增生楔在地形上存在较大落差，同时俯冲进入拆离带之下的沉积物大为减少，使得下冲沉积物厚度 缩减；另一方面，掩埋的海山还和东侧相对刚性的老增生楔共同挤压下陆坡地区，使得下陆坡地区变形强烈， 同时掩埋的海山还阻碍了逆冲叠瓦断层向洋一侧的发育，使得沿断层运移的沉积物被迫沿海山～翼向上凸 起，并最终在增生楔变形前缘形成泥火山，这一泥火山和上陆坡地区的泥火山同源却不同冈。 4．总结 俯冲带增生楔的变形受控于区域构造应力，沉积物厚度，海底地形起伏以及流体活动等因素，物理模 拟和实际地震资料表明，海山俯冲对增生楔的地势的抬升，断层和滑脱带发育，以及地震和流体活动均有 较大影响。这一位于马尼拉俯冲带变形前缘的海山，为研究海山俯冲初始阶段对增生楔变形以及水文地质 活动的影响提供了天然试验场。 参考文献 J SE．Deformationof in toseamount from 【2】S．DomiguezM，Lallemand accretionarywedgesresponse subducti