西菲律賓海盆的構造沉積特征及對海盆演化的指示
——來自地球物理大斷面的證據*

董冬冬 張正一, 張廣旭 白永良 范建柯

(1. 中國科學院海洋研究所中國科學院海洋地質與環境重點實驗室 青島 266071; 2. 中國科學院大學 北京 100049;3. 中國石油大學(華東) 青島 266580)

海底擴張對大陸邊緣及大洋盆地的形成演化具有重要的作用, 同時還與俯沖帶的物質循環和變形密切相關并相互影響(Leroyet al, 2004; Martin, 2007;Handyet al, 2010)。板塊俯沖誘發地幔物質熔融, 在上覆板塊上形成島弧(Wyllieet al, 1984), 同時俯沖后撤為弧后地殼的張裂提供空間(石耀霖等, 1993), 從而產生新的擴張中心。作為上述過程的重要結構單元-海盆擴張中心與島弧, 其構造特征不僅能夠反映俯沖系統的演化歷史(Uyedaet al, 1974; Lachenbruch,1976; Zhaoet al, 1997; Talwaniet al, 2013), 而且可以印證板塊構造學說的主要過程, 具有極為重要的研究意義。

西菲律賓海盆是菲律賓海板塊內最大的盆地(圖1)。海盆中部的裂谷是西菲律賓海盆的古擴張中心,呈北西-南東向; 九州-帕勞海脊是海盆的東部邊界,近南北向伸展。中央海盆裂谷與九州-帕勞海脊為同一溝弧盆系統內的古構造, 海盆的擴張方式與海脊的裂解方式制約西菲律賓海盆以及海脊東部弧后盆地的演化, 因此對中央海盆裂谷與九州-帕勞海脊沉積構造特征進行對比和分析, 對充分認識菲律賓板塊的演化特征具有重要的意義。前人曾對中央海盆裂谷和九州-帕勞海脊做過許多有關地貌(如 Fujiokaet al, 1999; Deschampset al, 1999, 2002a; Okinoet al,2003)和地殼結構(Mrozowskiet al, 1982; Hildeet al,1984; Nishizawaet al, 2005, 2007; Lallemand, 2016)以及少量巖石學工作(如Ishizukaet al, 2011), 但對人工地震剖面的研究較為缺乏, 無法直接觀測到深部的沉積構造特征。

2015年中國科學院海洋研究所對西菲律賓海盆開展了綜合地球物理考察, 采集了1400km長的多道地震測線, 并同步獲得重磁及多波束等寶貴數據(圖1)。地震剖面穿過了西菲律賓海盆的古擴張中心和九州-帕勞海脊, 為裂谷和海脊沉積構造特征的研究提供了寶貴的基礎數據。本文主要利用地球物理大斷面,并結合最新的重力數據, 對比、分析了西菲律賓海內部古擴張中心(中央海盆裂谷)和殘留弧(九州-帕勞海脊)的沉積地貌和地殼結構特征, 并探討了其對海盆演化過程的指示作用。

1　構造背景

菲律賓海板塊于歐亞板塊與太平洋板塊之間(圖1), 板塊內部結構復雜, 存在大洋盆地、殘留或活躍的擴張中心、火山弧、無震洋脊等構造單元。作為菲律賓海板塊內最大的盆地, 西菲律賓海盆的演化模式至今存在爭議, 目前普遍認為海盆起源于弧后盆地的擴張(Deschampset al, 2002b)。本文主要介紹海盆內的中央裂谷構造和作為海盆東邊界的九州-帕勞海脊, 并基于深海鉆探計劃(DSDP)的巖心數據介紹這海盆和海脊內發育的主要地層。

1.1　西菲律賓海盆中央裂谷

中央海盆裂谷(Central Basin Fault, 簡寫為CBF)或中央海盆擴張中心(Central Basin Spreading Center,簡寫為 CBSC)是西菲律賓海盆的古擴張中心, 海盆在其兩側對稱擴張(Mrozowskiet al, 1982; Hildeet al,1984), 擴張時間約為 54—33/30Ma。大致以裂谷內129°30′轉換斷層為界, 中央海盆裂谷附近的地貌在東西兩側表現出不同的特征。東部表現出非火山型擴張作用控制下的“慢速擴張”特征(Small, 1994;Okinoet al, 2003), 發育深裂谷及節點盆地, 兩側多發育崎嶇海山; 而西部表現出“快速擴張”特征, 擴張中心出現交叉重疊, 且內部發育火山, 兩側的海山構造較為平滑。海盆擴張停止后, 30—26Ma在海盆中東部發生了一期短暫的無巖漿伸展事件(Deschampset al, 2002a), 擴張方向為北東-南西向,形成北西-南東向的深裂谷, 切穿早期的東西向擴張構造。該特征同樣也是在129°30′轉換斷層以東表現更為典型。

1.2　九州-帕勞海脊

九州-帕勞海脊(Kyushu-Palau Ridge, KPR)是位于中央海盆裂谷東側的正地形單元, 比周邊洋底高2000—3000m, 是菲律賓海板塊上最長的無震脊(Lallemand, 2016), 南北伸展近 2600km。老的九州-帕勞海脊形成于始新世至漸新世, 是太平洋板塊俯沖形成的島弧, 之后海溝的后撤導致島弧發生裂解中間發育了四國-帕里西維拉海盆及馬里亞納海槽等一系列弧后盆地, 島弧西側殘留在原地形成現今的九州-帕勞海脊, 東側逐漸發育為現今的伊豆-馬里亞納(IBM)島弧(Nishizawaet al, 2007; Parket al, 2009)。

1.3　DSDP站位

研究區主要位于西菲律賓海盆中央海盆裂谷和九州-帕勞海脊, 附近海域距離最近的深海鉆探(DSDP)站位為DSDP31-290和DSDP59-448。兩個站位的鉆孔數據為本文提供的重要的基礎資料和約束。

DSDP31-290站位位于九州-帕勞海脊以西150km 的西菲律賓海盆內部, 水深約 6000m, 其中290鉆孔總長為255m(Ingleet al, 1975)。淺部為晚漸新世以來沉積的90m厚的褐色富泥黏土, 下部為49m的超微化石軟泥。超微化石軟泥向黏土的轉換標志著西菲律賓海盆在晚漸新世沉降到碳酸鹽補償深度之下。超微化石軟泥下部為厚度超過80m的火山泥(晚始新世或早漸新世), 形成了海脊西側大型沉積扇的遠端。底部的沉積單元是厚達30m的火山角礫巖(晚始新世或早漸新世早期), 是由局部高地形的滑塌所形成。盡管未鉆遇基底, 但是碎屑中的玄武巖碎片和超微化石暗示基底年齡為晚始新世。

DSDP59-448站位位于九州-帕勞海脊內, 水深約3500m, 448和448A鉆孔總長分別為583和914 m, 主要鉆遇地層的巖性為沉積物和玄武巖(Kroenkeet al,1981)。兩個鉆孔都沒有鉆遇洋殼基底, 但是都鉆遇島弧基底(定義為首次鉆遇的島弧型火山巖)。從鉆孔的綜合層序來看, 上部沉積物厚度約 320 m, 可劃分為五個巖性單元, 主要由超微化石軟泥和粉末、玻屑凝灰巖和細玻屑凝灰巖組成, 最年輕的沉積物為中中新世超微化石軟泥, 其上的沉積物全部被侵蝕。下部為玄武巖與火山碎屑巖互層(中漸新世), 熔巖流的最大傾角為 45°, 上覆的凝灰巖及火山灰最大傾角為20°, 而非火山巖的白堊層未發現明顯的傾斜。這種現象表明, 很可能在火山作用期間或停止后短期內地層不斷發生傾斜。中漸新世末期, 隨著火山作用的停止, 洋脊開始緩慢沉降, 而幾乎沒有發生大規模的構造擾動。

2　數據與方法

2.1　數據來源

依托中國科學院戰略性先導科技專項, 中國科學院海洋研究所2015年利用“科學”號考察船在西菲律賓海盆采集了1400km長的地球物理大斷面, 包括多道地震和重磁多波束等的同步采集。所用地震電纜的工作段長度為1500m, 震源為4支氣槍組成的槍陣, 容量分別為520in3, 380in3, 250in3和150in3, 最大和最小炮檢距分別為 1722m和 234.5m, 其他記錄參數如表 1所示; 水深數據采用 2009年美國國家地球物理數據中心發布的 ETOPO1數據(Amanteet al,2009); 地殼厚度反演所用的重力異常數據采用 2014年美國Scripps海洋研究所Sandwell小組發布的衛星測高反演重力異常(Sandwellet al, 2014); 沉積層厚度分布數據主要來自于 NGDC發布的全球沉積層厚度數據集(Divins, 2003; Géliet al, 2007); 中央海盆裂谷的多波束地形數據主要參考 Deschamps 等(2002a)的研究結果。

圖1　菲律賓海板塊構造單元圖Fig.1 The tectonic units of the Philippine Sea Plate

表1　多道地震采集參數Tab.1 Parameters of the multichannel seismic acquisition

2.2　研究方法

2.2.1 地震數據處理地震數據處理采用特色2DPSTM(2D Pre-Stack Time Migration, 二維疊前時間偏移)處理流程。利用專業地震處理軟件, 針對深水資料特點, 部分應用自編軟件模塊, 并重點從振幅補償、疊前保幅綜合去噪、組合反褶積、多次波衰減、精細偏移速度場建立、二維疊前時間偏移成像等方面, 優選處理模塊和參數建立了一套適用本海區的地震處理流程, 完成了所有地震資料精細處理。

2.2.2沉積物厚度計算本研究區主要位于西菲律賓海盆中央海盆裂谷和九州-帕勞海脊, 附近海域分布有5口DSDP鉆井。根據數據的豐度和精度, 分別選取DSDP31-290和DSDP59-448井的聲波速度測井數據開展時深擬合。首先利用深度速度數據對計算得到深度時間數據對, 然后利用二次多項式擬合得出時深轉換公式。研究區內的沉積物厚度較薄, 二次函數可獲得較好的擬合結果(周蒂等, 2008)。擬合結果見圖 2, 其中, 縱坐標為從海底算起的深度(m), 橫坐標為雙程反射時間(s)。

圖2　沉積物時間深度關系擬合曲線Fig.2 Fitting of the time-depth relation in sediment a: DSDP31-290 in the West Philippine Basin; b: DSDP59-448 in the Kyushu-Palau Ridge

2.2.3地殼厚度反演地殼厚度反演主要參考Bai等(2014)提出的反演流程。島弧和洋底高原地殼密度設定為 2.7g/cm3, 正常洋殼區域設定密度為 2.85g/cm3;從自由空間重力異常場中剝掉由海水層、沉積層、地殼、巖石圈地幔引起的重力異常, 剩余異常即為由莫霍面起伏引起的異常。以CRUST1.0給定的莫霍面埋深為約束, 在頻率域內反演出莫霍面埋深(Parker,1973); 在反演得到的莫霍面埋深的基礎上, 減去水深和沉積層厚度, 得到地殼厚度。

3　地震剖面解釋

地球物理大斷面呈北西-南東向展布, 主要穿過西菲律賓海盆中央裂谷及其兩側 50km以內的洋殼,最南端橫穿九州-帕勞海脊進入其東側的帕里西維拉海盆。地震剖面清晰揭示了中央海盆裂谷及其鄰近洋殼和九州-帕勞海脊等構造單元沉積層及地殼的反射特征, 可以進一步指示裂谷和海脊的構造演化信息。

3.1　沉積層反射特征

西菲律賓海盆中央裂谷周邊區域形成于海盆擴張的最后階段, 即晚始新世或早漸新世, 形成不久開始接受穩定的沉積。在地震剖面上, 地震層序基本表現為上下兩套層序, 上部為平行或近平行的地震層序, 顯示穩定的沉積環境; 平行層序底部識別出一條強振幅反射軸, 下部無法清晰識別出地震層序, 因此將該反射識別為聲學基底, 命名為 R1(圖 3), 反映海盆擴張停止事件, 應該對應于DSDP31-290站位地震剖面所揭示的基底反射(Ingleet al, 1975)。R1上部的地震層序反映海底擴張停止后接受的沉積。總體上看,研究區的沉積層序分布不均, 厚度較薄。多數區域的沉積厚度不足100m, 反映了以遠洋沉積為主的特征。但是在海底擴張形成的局部凹陷或盆地內, 沉積物厚度較大, 最厚約 300m, 主要物源應來自周邊的火山碎屑物質(Ingleet al, 1975)。圖3a展示的沉積盆地位于 18°N, 128.5°E, 是洋中脊和轉換斷層相互作用形成的節點狀盆地(nodal basin)。其沉積層序的時間厚度超過 300ms, 根據圖 2a的時深轉換公式計算其厚度約為 280m。該盆地的水深為 6600m, 比周邊海底深1300m, 巨大的地形差使得其接受了來自周邊的大量火山碎屑, 從而形成區域沉積中心。地震剖面揭示, 裂谷軸部擴張中心處的沉積物較少, 說明裂谷軸部年齡新, 沉積歷史短。局部可識別出穩定分布的薄層沉積, 沉積物底部均可清晰地識別出代表洋殼頂面的強反射軸, 可以此約束中央海盆裂谷停止活動的時間。

九州-帕勞海脊以西近 200km 的地震剖面顯示,除部分海山之外, 該區的沉積物變厚且分布較為穩定, 厚度約為 160—200m(圖 3b), 呈現大規模披覆沉積的特征。推測主要受九州-帕勞海脊的火山碎屑物源的影響。地震剖面揭示九州-帕勞海脊由多個隆起的火山脊排列而成, 在火山脊之間形成多個盆地, 沉積有較厚的地層, 可達380m(圖4)。圖4所示的沉積層序中間可明顯識別出一條角度不整合面, 上部層序在地震剖面上呈現水平反射, 無明顯構造擾動; 而下部層序清晰的呈現為向斜褶皺特征, 且發育較大規模的正斷層, 反映了復雜的構造事件, 可能與島弧裂解有關。

圖3　沉積物分布特征Fig.3 The distribution of sediment a: within the Central Basin Fault; b: nearby the Kyushu-Palau Ridge

圖4　九州-帕勞海脊內部盆地沉積構造特征Fig.4 The tectonic and sedimentary features of the basin in the Kyushu-Palau Ridge

3.2　洋殼反射特征

地震剖面清晰地揭示出中央海盆裂谷和九州-帕勞海脊構造單元的洋殼反射特征。以 129°30′E處的轉換斷層為界, 海盆可大致分為東西兩部分, 本文主要研究中央海盆裂谷軸部及軸外50km以內區域, 即最年輕的洋殼部分。海盆兩部分的洋殼結構呈現較明顯的差異并暗示了不同的構造演化過程。圖5a地震剖面位于西部中央裂谷的北側, 具有西部海盆典型的反射特征。地震剖面和多波束地形圖均反映出海底呈現明顯的擴張構造, 即海脊和海槽(或坳陷)相間發育。圖 5a剖面可識別出三個較大的坳陷, 分別命名為D1、D2和D3。淺部發育穩定的遠洋沉積物, 之下可識別出清晰連續的基底強反射, 代表了沉積物形成前的海底擴張事件。其下洋殼的內部反射特征以低振幅雜亂反射為主, 基本無法識別出有效反射層, 反映出下部洋殼的巖性變化較小(圖5a)。整體來看, 海盆西部的地殼結構較為均一, 只有在局部區域可識別出強振幅的丘狀反射, 可能代表了擴張過程中的火山活動。與此相對, 海盆東部的洋殼內部廣泛分布較強振幅的丘狀反射以及高角度的傾斜連續反射,而且反射體的規模很大。圖5b地震剖面位于東部中央裂谷的南側, 具有東部海盆典型的反射特征。洋殼內部發育大規模強振幅反射, 單個反射可延伸超過5km, 反映了東部洋殼復雜的內部結構。通過地震剖面和多波束地形的對比發現, 高角度的傾斜連續反射為斷面波反射, 自北向南依次識別了F1-F4四條較大的斷裂。其中F1和F2的傾向與地震測線的夾角較小, 所以在地震剖面上表現為較緩的視傾角, 約 10°,斷裂的下部則近于水平, 且斷面崎嶇不平, 推測可能是斷塊后期經受了構造擠壓所致。與此不同的是, F3和F4的視傾角為60°, 推測接近真實傾角。值得注意的是, 在斷面波附近及斷塊內部大量發育強振幅的丘狀反射, 是否與水巖作用有關？下文將作探討。沿中央海盆裂谷軸部的多波束水深數據顯示, 以129°30′E為界, 東西軸部地形存在較大差異。西部平均水深為5500m, 而東部則為6200m, 即東部海底比西部深 700m。考慮到裂谷軸部的沉積物厚度較薄且東西差異不大, 因此水深數據同樣也揭示了東部洋殼頂面的深度比西部深數百米(圖6)。

4　討論

4.1　西菲律賓海盆中央裂谷洋殼結構

前人研究發現, 雖然西菲律賓海盆中央裂谷東西部的海底擴張速率相同, 但二者存在與擴張速率相關的構造地貌差異。東部呈現“慢速擴張特征”, 多發育深裂谷和節點狀盆地, 擴張脊兩側發育崎嶇的深海海山; 西部呈現“快速擴張特征”, 存在重疊的擴張中心, 擴張軸內發育火山(Deschampset al, 2002a;Okinoet al, 2003)。巖漿的供應量多少是形成“快速”和“慢速”擴張特征的主因。然而, 前人研究主要利用了多波束地形和重力異常數據, 無法對洋殼結構進行直接研究, 鑒于此, 本文利用穿過西菲律賓海盆中央裂谷的地震剖面對裂谷及其附近洋殼的地震反射特征開展了分析。研究發現, 以129°30′E的轉換斷層為界, 裂谷東西部洋殼在地震反射結構上存在差異。西部洋殼主要發育低振幅雜亂反射, 無明顯反射界面, 表明洋殼內的巖性變化不大, 結構較為均一(圖5a)。相反, 海盆東部洋殼內部廣泛分布較強振幅的丘狀反射以及高角度的斷面波, 且斷裂的發育與強振幅丘狀反射的分布相關(圖5b)。同時, 沿裂谷軸部的水深數據也間接反映了東部洋殼頂面的深度比西部深數百米(圖6)。

圖5　典型洋殼結構Fig.5 Typical crustal structure in western part (a) and the eastern part (b) adjacent to the Central Basin Fault, respectively; andSwath bathymetric map around seismic profile a (c) and around seismic profile b (d)

西菲律賓海盆西部中央裂谷的南北兩側分別發育了本哈姆隆起和烏爾達內塔高原, 它們是在 45—50Ma期間形成于擴張中心處(Hildeet al, 1984), 反映了在西菲律賓海盆擴張階段, 洋中脊處可能發育有小尺度地幔柱, 盆地西部受地幔柱影響較大, 具有較充足的巖漿供應(Okinoet al, 2003), 巖石圈表現為更熱的狀態, 地貌及地殼結構從而表現出了“快速擴張”的特征, 相反, 東部更接近“慢速擴張”的特征。巖石圈的熱結構和較高的巖漿供應一般在快速擴張中心形成高地形的洋中脊, 而相反在慢速擴張中心由于熱的巖漿供應不足往往形成深的裂谷, 因此擴速擴張中心的洋底地形比慢速擴張中心通常高幾百米(Macdonald, 1982)。西菲律賓海盆的水深數據揭示的洋底深度暗示中央裂谷西部比東部更接近快速擴張的構造特征。

莫霍面作為殼幔物質分界的重要界面, 其深度分布特征是巖石圈構造研究的重點內容(高山等,1997; 郝天珧等, 2014), 結合莫霍面埋深與沉積物厚度及水深可以獲得地殼厚度。我們利用全球最權威的衛星重力數據, 結合地形、沉積物厚度數據, 利用反演方法獲得了西菲律賓海盆中央裂谷帶區域的地殼厚度(圖7)。結果顯示, 西菲律賓海盆西部的地殼厚度大多超過 5km, 而東部地殼的厚度普遍小于5km, 西部地殼的平均地殼厚度大于東部, 因此, 地殼厚度反演結果也支持西部的巖漿供應比東部充足的觀點。

圖7　西菲律賓海盆地殼厚度Fig.7 The crustal thickness of the West Philippine Basin

受地幔柱的影響, 西菲律賓海盆西部的巖石圈比東部更熱, 更易產生塑性形變, 不易發育大規模斷裂, 而東部巖石圈更冷, 容易產生脆性形變, 從而形成大規模的斷裂和深裂谷。圖6的水深數據揭示在裂谷東部發育了水深超過7500m的深大裂谷, 同時, 地震剖面也顯示中央海盆裂谷的東部發育大量的斷裂,部分斷裂的穿透深度達兩秒(圖5b)。假設地殼的聲波速度為 5km/s, 則斷裂向下延伸了 5km, 切穿整個地殼。在這種情況下, 海水可以沿斷裂滲入至地殼甚至地幔, 容易與地殼內的玄武巖發生水巖相互作用而形成蝕變玄武巖, 或者與地幔橄欖巖發生水巖相互作用而形成蛇紋石化橄欖巖(Keareyet al, 2009)。圖5b所示剖面在深大斷裂的下部斷塊內可識別出強振幅反射, 很有可能是水巖作用導致的巖石相變在地震剖面上的反映。事實上, 蛇紋石化橄欖巖在慢速擴張洋殼及薄洋殼區的分布非常廣泛, 甚至在斷裂帶以外也可以產生, 比如中大西洋洋脊(Cannatet al,1995)。蛇紋石化橄欖巖和下地殼的輝長巖或者上地幔的橄欖巖之間形成強反射界面, 從而在地震剖面上形成大量的強振幅丘狀反射。而西部的巖漿融體供應充足, 洋殼厚度大且不發育大規模斷裂, 不具備發生大規模水巖相互作用的條件, 而是發育大規模穩定的地殼, 巖性較為均一, 從而以低振幅的雜亂反射為主, 缺乏有效的大反射振幅(圖5a)。

4.2　九州-帕勞海脊的裂解

老的九州-帕勞海脊為始新世至漸新世形成的島弧, 海溝的后撤導致島弧發生裂解, 四國-帕里西維拉海盆逐漸形成(Nishizawaet al, 2007; Parket al,2009), 殘留弧逐漸形成現今的九州-帕勞海脊。目前對于這一構造演化過程基本沒有爭議, 但是對于島弧裂解(rifting)和海盆擴張(spreading)的時間還存有比較大的爭議。Scott等(1980)研究發現九州-帕勞海脊在 42—29Ma之間火山活動活躍。Okino等(1998)認為島弧的裂解開始于 29Ma, 但是在帕里西維拉海盆識別出的最老磁異常條帶年齡為26Ma, 因此29—26Ma被認為是島弧的裂解和地殼減薄期, 26Ma之后帕里西維拉海盆開始擴張。較新的40Ar/39Ar年齡顯示, 九州-帕勞海脊的火山活動持續時間為48—25Ma,但是主要的火山作用發生在最后階段, 即28—25Ma,由此認為島弧裂解發生在 25Ma, 且在島弧的不同位置幾乎同時開始(Ishizukaet al, 2011), 島弧裂解和海盆擴張的開始也幾乎同時。但仍有學者認為九州-帕勞海脊的裂解期持續了數個百萬年(Straub, 2003)。DSDP59-448站位的巖石學分析發現九州-帕勞海脊中晚漸新世的火山相關沉積層序發生了很大的傾斜,火山作用停止之后, 海脊開始緩慢的沉降, 沒有遭受大的構造擾動(Kroenkeet al, 1981)。綜上, 九州-帕勞海脊裂解到帕里西維拉海盆張開的轉換發生在 25Ma左右, 之后開始接受穩定沉積。圖4的地震剖面揭示的角度不整合面即由島弧的裂解事件形成, 年代約為25Ma。其下部可識別出傾斜的裂前及裂解期層序,其上部裂后期層序幾乎未遭受構造形變, 反映了帕里西維拉海盆擴張后海脊持續沉降, 沉積穩定。結合鉆井的沉積學分析來看, 裂后期的地層主要由超微化石軟泥和碳酸鹽組成, 基本不含火山物質, 而裂解期及前裂解期地層主要由凝灰巖和火山碎屑巖組成。從地震剖面解釋的構造形態來看, 裂解期的構造發育了典型的高角度正斷層, 但同時也發育有擠壓性質的褶皺構造(圖 4), 反映了裂解過程較為復雜。擠壓構造應力可能與區域應力場的轉變有關。Deschamps等(2002b)認為太平洋板塊運動方向在大約 33Ma發生轉變, 在西菲律賓海盆甚至日本海區域形成拉張應力場, 進而在區域最弱的西菲律賓海盆中央裂谷發育一期無巖漿擴張事件, 持續時間大約為30—26Ma, 直到帕里西維拉海盆在26Ma發生的海底擴張吸收了全區的拉張應力才停止。該期無巖漿擴張事件基本與九州-帕勞海脊的裂解作用重合。西菲律賓海盆的西邊界在33Ma以來基本為閉鎖的邊界, 因此中央裂谷的無巖漿擴張事件會對海盆的東邊界, 即九州-帕勞海脊產生擠壓作用。地震剖面解釋的褶皺構造很可能是這種擠壓效應的產物。

5　結論

(1) 西菲律賓海盆中央裂谷內部發育遠洋沉積為主的沉積物, 沉積層序分布不均, 局部凹陷或節點狀盆地內沉積物厚度可達300m。九州-帕勞海脊之上發育的盆地發育了最厚的沉積物, 與充足的火山碎屑物源有關。

(2) 以129°30′E的轉換斷層為界, 裂谷東西部洋殼結構呈現較為明顯的差異, 分別體現“慢速”和“快速”擴張特征, 受巖漿供應量的控制。東部洋殼巖漿供應較少, 厚度較小, 發育較多斷裂, 且在斷裂附近可能發生水巖作用; 西部洋殼巖漿供應較多, 厚度較大, 結構相對穩定均一。盆地西部發育的小規模地幔柱可能影響了盆地東西部的結構差異。

(3) 九州-帕勞海脊內部由多個火山脊和盆地構成, 沉積物較厚且分布穩定, 沉積層序下部的角度不整合面代表島弧的裂解事件, 張裂與擠壓構造共同發育反映了復雜的裂解過程。

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