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南海的关闭和西北部陆缘的热活动

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Joyce 发表于 2010-12-27 16:49:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Joyce 于 2011-3-3 14:35 编辑

南海关闭以后,在西北部边缘出现明显的热活动,这两者之间有必然的联系吗?有的话能有什么方式验证呢?求高手指点……
Joyce 发表于 2010-12-27 18:28:12 | 显示全部楼层
没人发表意见呢,自己顶下
ltiansio 发表于 2010-12-28 01:50:54 | 显示全部楼层
不是很了解南海的研究,似乎还应该有岩浆活动吧,变成intraplate magmatism 了?
jlinwhoi 发表于 2010-12-28 04:24:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 jlinwhoi 于 2010-12-28 04:25 编辑
南海关闭以后,在北部边缘出现明显的热活动,这两者之间有必然的联系吗?有的话能有什么方式验证呢? ...
Joyce 发表于 2010-12-27 16:49


很有意思的命题。1)可否请您先指出“南海关闭以后,在北部边缘出现明显的热活动”的地质证据和文章?然后我们讨论。2)您提到的“南海关闭”指的是约五、六百万年前菲律宾靠拢南海的事件吗?
Joyce 发表于 2010-12-28 16:15:10 | 显示全部楼层
回复 4# jlinwhoi

恩,对的,
    中新世以后,南海已经停止扩张,在北部陆缘有大规模的岩浆岩,莺琼盆地有明显的热底劈,中建盆地也有岩浆活动。并且这些活动在时间上是有继承性的。
假设南海的关闭和这些活动有联系,如何验证这一设想呢。
Joyce 发表于 2010-12-28 16:25:18 | 显示全部楼层
回复 4# jlinwhoi


    是菲律宾已经运动至南海东部,继而停止扩张(猜想是因为菲律宾板块在南海东部的围限作用导致南海停止扩张),之后在北部陆缘出现了火山和热活动。
在调研过程中也发现菲律宾板块及其邻近区域也伴有频繁的岩浆活动。如果也考虑到这一点的话:南海的停止扩张,和之后的北部陆缘、东部的菲律宾板块的岩浆活动是否有联系呢?有的话,能通过什么手段验证呢
Joyce 发表于 2010-12-28 16:27:25 | 显示全部楼层
回复 3# ltiansio


    板内岩浆活动解释的话,似乎不够严密呢,没有发现明显的板块活动,在后期的火山活动时期断裂活动也已经减弱、甚至停止了
ltiansio 发表于 2010-12-28 16:40:59 | 显示全部楼层
回复 7# Joyce

----------
岩浆作用不一定要有构造活动支持,比如洋中脊停止扩张后的几个Ma之内还会有岩浆活动。
关于南海的情况,需要背景知识,了解相关的文献,才能进一步讨论。
Joyce 发表于 2010-12-28 16:44:10 | 显示全部楼层
回复 8# ltiansio


    说的没错,但是洋中脊停止扩张之后继续有岩浆活动,它起码还有一个沟通地表和地幔热源的通道,南海不是这样子的
scsio 发表于 2010-12-28 22:52:07 | 显示全部楼层
有许多学者提出莺歌海盆地热液事件跟超高压有关。

莺琼盆地以南区域,地震剖面中确实有很多热液活动的痕迹,如模糊带、麻坑之类的构造特征,这些活动相对较晚,有的可以到达海底。同时还有一些反转断层,推测可能跟菲律宾板块的NW向挤压有关。

但是如果说同大规模岩浆活动相关,我感觉目前难以说明。

也有学者提出:南海扩张时,岩浆主要在洋盆冒出,所以周边岩浆缺乏,基本没有岩浆活动;扩张停止后,在洋盆周边才出现岩浆活动。
jlinwhoi 发表于 2010-12-29 02:03:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 jlinwhoi 于 2010-12-29 02:07 编辑

赵明辉老师推荐了两篇文章:
Yan, P., H. Deng, H. Liu, Z. Zhang, and Y. Jiang (2006), The temporal and spatial distribution of volcanism in the South China Sea region, J. Asian Earth Sci., 27, 647-659.  

Yan, P., Y. Wang, and H. Liu (2008), Post-spreading transpressive faults in the South China Sea Basin, Tectonophys., 450,70-78.  

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SunZhen 发表于 2010-12-29 10:13:24 | 显示全部楼层
Joyce所说的有一定的合理性,不过南海北部在中新世及以后虽有岩浆活动,但规模并不大。西部主要集中在琼东南盆地南部和中建南盆地,东部靠近菲律宾海板块和南海海盆岩浆活动稍多些(附件PDF文章中珠江口盆地岩浆分布图,这是东部公司李平鲁发表在一本专著上的图,我们把它引用来,我们自己还没有进一步核定,准备明年开始重新结合钻井和更丰富的地震资料圈定新的岩浆分布和按时代进行统计分析)。我们对西部琼东南、中建南的岩浆活动分析可以发现,少量的岩浆活动主要沿北西向转换断裂喷出,推测与红河断裂体系的走滑运动有关。这也是莺歌海盆地底辟构造在中新世以后活跃的原因。莺歌海盆地热底辟活动时间主要在10.5Ma以后,推测是红河断裂由左行变为右行,从而造成原有的超压发生沿新的张剪断裂的释放有关。
   张敏强等(2004)(附件莺歌海泥流体底辟构造成因机制与天气运距的PDF文件中)提出:在南海西部的海南岛北部及越南东部沿海地区,中中新世—第四纪期间发生了大规模(?其实范围也很小,不知道为什么会用大规模的说法!)的玄武岩火山活动。火山活动可以分为两期, 早期( 16 ~9 Ma) 的火山岩类型以石英拉斑玄武岩为主,晚期(8 Ma以后) 火山喷发以橄榄拉斑玄武岩和碱性玄武岩为主,同时含有石英拉斑玄武岩的喷发(Lee andLo ,1998) 。早期含石英的玄武岩的源区具有富集型(EM2) 和亏损型(N —MORB) 地幔混源的特征,反映其源区与南海区俯冲岩石圈的熔融作用有关,而晚期的橄榄玄武岩则主要来自于软流圈地幔(Nguyenet al . ,1996) 。因此,莺歌海盆地及其周边地区在晚中新世—第四纪存在软流圈地幔的底辟抬升作用,并由此导致尽管充填了巨厚的第三系沉积,盆地区仍然处于高热流状态。所以很多早期学者提出莺琼在晚中新世以后有一期新的热事件,我们对沉降史的计算,发现这一期“热事件”(不能确定其性质,故用加引号,以示引用,而非赞同)的分布是以莺琼交接位置为中心,向两盆地其他地区迅速变小的,也就是说快速沉降只在海南岛西南角附近很大,但其他地区并不突出。有学者认为是海南岛下地幔柱的活动造成的,我们现在也正试图做些工作(张云帆明年开始会开始补充些工作)去检验,到底是地幔柱的作用,还是红河断裂右行走滑在这样的一个北东和北西向构造交接的区域带来快速活化和沉降,以及岩浆活跃。主要是观察这种沉降的分布状态,时间上的对应性等等。
SunZhen 发表于 2010-12-29 10:18:27 | 显示全部楼层

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Joyce 发表于 2010-12-29 14:35:28 | 显示全部楼层
回复 10# scsio


    可不可以假设是因为洋盆停止扩张,底部的岩浆没有一方可以喷发,转移到莺琼一带喷发呢
Joyce 发表于 2010-12-29 15:06:41 | 显示全部楼层
回复 12# SunZhen

对的,我是在有关文章中看到有大规模岩浆喷发的说法,但都是定性的,目前没有一个定量的证据。莺琼盆地旁边的西沙海槽是一个现今仍然在活动的裂谷,中建盆地也有后期的岩浆活动。觉得这一区域很热闹很有意思,期待能有一个合理的机制解释这一现象呢

Joyce 发表于 2010-12-29 15:09:07 | 显示全部楼层
回复 11# jlinwhoi

谢谢~~~~~~~先消化下老师们的文章,南海真是一个神奇的地方
SunZhen 发表于 2010-12-29 15:24:15 | 显示全部楼层
回复 14# Joyce
假设当然可以,就像牛顿说的,没有大胆的假设,就没有伟大的发现!只是你还需要一个小心求证的过程,就像胡适说的!
Joyce 发表于 2010-12-29 15:38:31 | 显示全部楼层
回复 17# SunZhen


    呵呵,说是这样的,怎么能找到一个合理的手段呢,
"science is a journeyl"
jlinwhoi 发表于 2010-12-29 15:51:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 jlinwhoi 于 2010-12-29 15:59 编辑
可不可以假设是因为洋盆停止扩张,底部的岩浆没有一方可以喷发,转移到莺琼一带喷发 ...
Joyce 发表于 2010-12-29 14:35


在大洋中,洋中脊停止扩张时上地幔应当存在剩余的部分熔融区(partial melting zone),宽度大约为200-400公里。因为部分熔融是由前期洋盆扩张引起的,该熔融区应当在以死亡的洋中脊为中心的一片区域的底下。

我们可以专为南中国海作一动力学模型,揭示部分熔融区的大小、结构。我们还可定性地分析、模拟南海的主量地球化学元素性质。我们用以上方法研究过太平洋扩张形转换断层的岩浆产生量及主量地球化学元素性质:

Gregg, P.M., M.D. Behn, J. Lin, and T.L. Grove (2009), Melt generation, crystallization, and extraction beneath segmented oceanic transform faults, Journal of Geophysical Research, 114, B11102, doi:10.1029/2008JB006100.

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SunZhen 发表于 2010-12-29 16:34:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 SunZhen 于 2010-12-29 16:36 编辑

回复 15# Joyce


    再补充一点,岩浆在岩石圈中的冷却时间很短。要知道扩张脊处的岩浆主要是由于岩石圈减薄造成的解压熔融作用,所以当海盆扩张停止以后,解压熔融过程就基本上停止了,所以也就不会有新的岩浆来源了,那么剩余的岩浆会在不到5Ma左右的时间里快速冷却固结(5Ma这样的时间是依据施小斌老师一个数值模拟的结果)。所以后期持续近10Ma的岩浆活动,是否能归因于南海扩张结束,岩浆无处可去,从而到处上侵,非常值得小心求证。
ltiansio 发表于 2010-12-29 17:34:36 | 显示全部楼层
回复 20# SunZhen

"---所以也就不会有新的岩浆来源了"
-------------
This description is not very exact.  The mantle can not be 100% melted, so there are still mantle which can be melted after spreading stopped.
The difference is in this case, the enriched components (low temperature solidus) are more preferentially melted, and there is no
more upwelling induced by plate separation, the way of upwelling is dominated by buoyant upwelling. This bouyancy-driven
upwelling and still decompression melting of the mantle would continue as long as heat continues to be released by the cooling
crystal mush inside the recently abandoned axial magma chamber and by the exothermic crystallization process of the melt inside the chamber. The time is constrained within 10 Ma (by model calculation).
gaoxiang 发表于 2010-12-29 19:07:14 | 显示全部楼层
持续关注中。。。
不同的洋中脊扩张的机制是否一样?其热的部分熔融岩浆的来源及成因是什么?后期停止扩张的原因又是什么?搞清楚这些是不是对分析地下的岩浆活动有一定的帮助。呵呵,个人拙见。
ltiansio 发表于 2010-12-30 03:33:39 | 显示全部楼层
回复 22# gaoxiang

The south China sea may have its regional distinction, which needs to be studied more detailed. Anyway, it is
an interesting topic, welcome more discussions!
SunZhen 发表于 2010-12-30 14:16:49 | 显示全部楼层
回复 21# ltiansio


    Thanks for the interpretation. Could you upload the paper you mentioned?
SunZhen 发表于 2010-12-30 14:41:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 SunZhen 于 2010-12-30 14:43 编辑

回复 22# gaoxiang

说到扩张机制问题,根据我有限的知识,地质学家们认为主要有2种,主动扩张和被动扩张,前者是由于地幔柱上涌引起的地幔主动上涌诱发的扩张,其实全球主动扩张的情况非常少;大部分都属于后者,即板片离散拉分,造成的扩张。这中间基本上要经历大陆裂谷-陆间裂谷-大陆边缘张裂-海底扩张等阶段。不同扩张速率下,由于岩浆量的不同,扩张脊的形态和结构都有很多差异。停止扩张的原因,多数是因为离散的板片受阻。南海的扩张,有很多种说法,你想了解,可以参与我上传的自己的一篇文章,里面总结了各种观点,并对南海的演化做了分析和模拟。我认为,比较合理的一种说法是南侧古南海向婆罗洲下俯冲,在其板后的拖曳作用拉开了现今的南海,随着古南海俯冲完毕,南沙地块与婆罗洲发生陆陆碰撞,板片离散的力消失,南海的扩张也就停止下来。至于部分熔融岩浆的来源,你可以去查阅一些文献,大部分认为是地幔在解压实作用下,发生低温组分的熔融。我这里没有这方面的文献,上传另一篇Corti的综述文章,非常棒,非常经典,可以回答你的很多问题。

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