具体描述
国家重点基础研究发展规划项目“中国边缘海形成演化及重大资源的关键问题”于2000年9月启动，对中国边缘海岩石层结构与深部地球动力学过程、东海和南海构造演化、边缘海的形成演化对重大资源形成的控制作用等关键科学问题进行深入研究。
本次学术讨论会对初步的研究成果进行了交流总结，形成了一些有创意的工作假设。本书收入的是研讨会上宣读的部分论文，其中一些论文已涉及新近获取的三个航次和地震台站资料的分析。
《海峡变迁：环太平洋地质构造与沉积系统研究》 第一章：导言：环太平洋地质构造的宏大图景 本书聚焦于环太平洋地质构造带这一全球最活跃、地质事件最为集中的区域。环太平洋地质带，常被称为“火环”，是地球板块构造活动的前沿阵地，其特征在于大规模的俯冲、造山运动、火山活动以及由此衍生出的复杂沉积盆地体系。本章首先勾勒出这一宏大构造背景下的基本地质框架，探讨驱动太平洋板块与其他大陆及海洋板块相互作用的基本力学机制。我们将深入分析俯冲带的形成过程，以及由此对区域地壳应力场产生的长期影响。同时，阐述海洋沉积物在构造驱动下如何被卷入并改造，形成独特的岩石学和地球化学特征。研究区域的选择，尤其是那些具有深水海槽、岛弧和大陆边缘交汇特征的构造单元，对于理解板块构造与地表过程的耦合至关重要。 第二章：太平洋西部边缘：岛弧与海沟的动力学 太平洋西部的边缘地带，是地球上最剧烈的构造活动区域之一。本章将详细解析一系列典型岛弧系统（如琉球弧、马里亚纳弧、东南亚岛弧带）的形成演化历史。重点讨论了俯冲带的几何形态、俯冲角的变化对弧后扩张和弧前地壳增生的控制作用。我们将引入最新的地震层析成像数据，揭示俯冲洋壳的深度、弯曲和岩浆房的分布模式。 在沉积学方面，本章将探讨岛弧前缘的沉积物来源与输运路径。受制于陡峭的构造坡度，这些区域的沉积物通常具有高碎屑性、快速沉积的特点，往往形成混杂岩或浊积扇体系。我们还将分析深海海沟的沉积物堆积机制，包括重力流、海底滑坡以及海啸事件对沉积记录的瞬时叠加效应。对这些岩石层的分析，可以重建过去数百万年间火山喷发活动、地震活动与海平面变化之间的复杂关联。 第三章：大陆边缘增生体与构造叠置 当俯冲作用发生时，部分大洋岩石圈物质（如洋中脊玄武岩、沉积物和地幔楔物质）可能会从俯冲板片上刮剥下来，形成构造增生楔（Accretionary Prism）。本章致力于这些复杂构造单元的岩石学和构造解析。增生楔的内部构造往往表现为强烈的褶皱和逆冲断裂，形成多层级的构造叠置。 我们将依据野外露头、钻孔数据和地球物理勘探结果，对增生楔的物质组成、变质梯度和流变学特征进行分类。重点讨论在不同俯冲速率和沉积物速率下，增生楔的物质逃逸与地壳增厚的平衡机制。此外，本章还涉及大陆岩石圈在碰撞阶段的构造响应，如后向挤压和地幔楔的去水作用如何引发大陆岩浆活动。 第四章：深海沉积记录与古环境重建 深海沉积物是记录地球构造变迁和气候演化的天然档案库。本章集中于环太平洋深海平原、海山及浊积水道的沉积物柱。我们将探讨深海沉积物的物源分析方法，特别是同位素地球化学示踪技术，用以区分来自大陆岩石圈、岛弧火山岩或深海岩浆岩的碎屑物质。 重点分析了与构造活动密切相关的沉积事件：如火山灰层（Tephra Layers）的时间标定价值，以及由大型海底滑坡事件（Megaslides）留下的沉积学证据。通过对有孔虫、硅藻等微体化石的分析，结合氧同位素和碳同位素数据，重建过去数百万年间，区域海平面变化、洋流模式以及气候波动对深海沉积物沉积速率和化学组成的调控。 第五章：火山岩浆作用与地幔动力学 环太平洋火山活动是板块构造的直接表征。本章深入研究了俯冲带相关的岩浆活动。我们将从岩石学和地球化学角度，解析俯冲带岩浆的起源——包括俯冲板片脱水作用诱导的地幔楔熔融，以及岩浆在上升过程中与地壳物质的相互作用。 内容涵盖了从托里奥岩（Toleiitic）到钙碱性（Calc-alkaline）岩浆系列的演化序列，以及这些系列变化如何反映俯冲深度的改变和地幔楔温度的波动。此外，本章还考察了深部地幔物质的物质循环，利用Nd-Sr-Hf同位素体系追踪地幔楔的物质来源，为理解地幔对俯冲带活动的长期反馈提供地球化学约束。 第六章：构造活动对现今海洋工程的挑战 本章将研究理论构造模型与实际工程应用之间的联系。在环太平洋边缘，高频次的地震、活跃的火山喷发和不稳定的斜坡形变对海底基础设施（如海底电缆、油气管道和深海采矿作业）构成了严重威胁。 我们将分析不同构造背景下（如活动性断层带、增生楔区域和火山斜坡）的浅层地壳稳定性。通过分析历史地震破裂带的形态和活动速率，评估未来地震灾害的潜在影响。同时，讨论深海沉积物的液化潜力及其对海底工程结构稳定性的影响，并提出基于构造地质风险评估的海洋工程选址和设计建议。 第七章：结论与展望 本章总结了环太平洋地区板块构造、岩浆活动与沉积过程的相互作用规律，强调了多学科交叉研究的重要性。展望未来的研究方向，包括利用高分辨率的海洋地球物理技术进一步揭示俯冲带内部的精细结构、通过高精度年代学方法约束构造事件的时间序列，以及发展更先进的耦合模型来模拟地壳流变学和流体活动对构造演化的控制。这一区域仍是检验和发展全球板块构造理论的天然实验室。
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