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中国海区及邻域地质地球物理系列图

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1960~1989年期间,在中国海域内进行了大量地质、地球物理工作。《中国海区及邻域地质地球物理系列图》 及其说明书,是这一工作的系统总结,以深入认识其地质演化历史与油气资源的赋存规律,指导勘查活动,此项工作成图比例尺为1:200万,出版比例尺为1:500万,于1993年获得地质矿产部科技一等奖。作为 《系列图》 的姐妹篇,还有补充反映地质一地球物理综合解释成果有关图件和简要文字说明的 《中国海区及邻域地质地球物理图集》 和深入讨论编图细节并阐发学术观点的论文集《中国海区及邻域地质地球物理特征》。它们相互依存,又相互补充,成为一个整体,于1995年获国家自然科学二等奖。

《系列图》及其姐妹篇的编制工作开始于1986年,成立了以刘光鼎为主编、朱夏和业治铮为顾问的编委会。编委会首先明确编图范围、指导思想、工作方法以及各种要求。

编图范围为东经102°~140°,北纬0°~42°,其中以大致呈北东-南西弧形地带的中国海作为主体,严格按照比例尺要求,使用测深、重力、磁力、反射地震、海底采样和钻井等实测数据。海域则指中国海西北部研究程度较高的太行山一线以东地区和其东南部研究程度低而又难于收集数据的菲律宾海。要求对前者进行归并和简化,而对后者则允许利用文献资料作适当的技术处理。系列图使用统一的地理底图编绘。底图采用等角正圆柱投影(墨卡托投影)。标准纬度定为北纬30°。

《系列图》以全球板块大地构造理论作为指导思想,要求努力把握其活动论的基本内涵,对中国海的地质、地球物理资料进行具体分析,反对生搬硬套。在综合地质—地球物理解释的工作方法中,应以岩石物性和地质模型作为基本环节,多次反复地比较、拟合,务期使模型的计算曲线逼近于观测异常曲线,尽量消除地球物理场反演问题解答的不惟一性,以伸引出符合客观实际的地质规律性认识。

编图的过程也是对地质—地球物理综合研究的深化过程。因为根据二维地球物理观测数据反演地下三维地质体,进而探索其四维演化史,始终是地学发展中的难题。按照板块构造说,地形地貌是现代岩石层板块运动在地表与海底的表现; 各种地球动力学现象是地壳深部与上地幔物质的状态与运动过程暴露于地表的痕迹; 地球物理场则是现代岩石层内部各种物理性质不均匀性的综合反映; 而断裂活动、岩浆作用与沉积地层的展布又都受到岩石层板块大地构造的制约。只有综合分析上述资料,包括岩石露头与钻孔岩样所提供的沉积地层及其时代或年龄数据,才有认识其规律性的可能。为此,共编制《系列图》9幅,包括基础图件如海底地形图、空间重力异常图、布格重力异常图、磁力平面剖面图; 成果图件如立体地貌图、地球动力学图、地质图、大地构造图和新生代沉积盆地图。在《图集》 中则有专题与综合解释成果图件40余幅。

中国海夹持于太平洋(菲律宾海)板块、印度板块和欧亚 (中国) 板块之间,它的形成演化是这三大板块变迁及相互作用的结果。《系列图》认为,在中国海大地构造发展中有:

一个分界,即印支期,在它以前为古全球构造阶段,以后为新全球构造阶段;

两条锋线,西部锋线为特提斯海启闭的形迹,东部锋线为菲律宾板块聚敛、俯冲的边缘;

三次变格,造成中国大陆地壳强烈的挤压、改造,其中特提斯海启闭发生于晚印支—早燕山和晚燕山—早喜马拉雅山两期,使中国西部碰撞造山,地壳增厚,而菲律宾海板块俯冲发生于晚渐新世以来,出现岛孤—海沟型大陆边缘结合带,使弧后地壳减薄、拉张并沉降成盆;

四支转换断层,在中生代期间作南北向展布,控制了太平洋的形成演化,也影响到中国海。此期间印度板块自南而北的挤压作用,使陆壳增厚并向东蠕散,出现海岸线向东凸出的弧形。渐新世末期,太平洋板块转向挤压,继而俯冲于欧亚板块之下,使东海出现沟—弧—盆系,弧后拉张,地壳减薄,区域沉降,从而使中国南北分块的古大地构造格架受到东西分带的改造。

中国海的形成发育可以归结为五幕演化史: (1) 前寒武纪,华北、扬子、南华和塔里木等陆核先后形成,经过稳化,并向克拉通发展;(2) 古生代期间,古陆拼合成中国大陆雏形; (3) 中生代期间,中国大陆受到强烈的挤压、改造,西部地壳增厚; (4) 晚白垩世—中渐新世期间,菲律宾海板块聚敛,欧亚板块东部边缘拉张、地壳减薄,导致一系列断陷盆地出现; (5) 晚渐新世以来,菲律宾海板块俯冲于欧亚板块之下,东海出现沟—弧—盆系,由被动大陆边缘转化为主动陆边缘,影响所及,板内普遍沉降。

这样,《中国海区及邻域地质地球物理系列图》的总结研究,不仅在理论上取得对中国海形成演化的基本认识,而且为大地构造分区提供了依据,也为新生代沉积盆地的展布及其含油气性研究提供基础。此外,《系列图》还为维护国家海洋主权和权益做出了贡献。

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