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第1章 大陆边缘构造研究概述1

1． 1主要大陆边缘研究计划简介1

1． 1． 1国际大陆边缘研究计划1

1． 1． 2美国的MARGINS计划3

1．1．3 EUROMARGINS计划4

1． 2大洋钻探与大陆边缘研究6

1． 3海底观测系统7

1． 4大陆边缘构造研究的地球物理方法8

1．4．1反射地震学8

1．4．2海底地震仪（OBS）与波速度反演9

1．4．3层析成像11

1．4．4电磁测深12

1．4．5重磁数据的处理与解释12

第2章 大陆边缘的张裂过程15

2． 1大陆张裂的构造物理条件15

2． 2大陆裂谷作用的特征18

2． 2． 1大陆裂谷深部结构模式19

2．2．2大陆裂谷内热流作用20

2．2．3岩浆的底侵作用20

2． 3大陆张裂的力学模型21

2． 3． 1 Vening Meinesz模型21

2． 3． 2 Vening Meinesz模型的改进23

2． 3． 3简单剪切模式与挠曲旋转模型23

2． 3． 4纯剪切拉张的McKenzie模型及其改进25

2．3．5弹性梁模型28

2．3．6地幔柱上涌与三叉裂谷29

2． 4张裂大陆边缘的构造——岩浆模式31

2．4．1火山型被动大陆边缘33

2． 4． 2非火山型张裂边缘41

2． 4 ． 3过渡型张裂边缘48

2． 5巨大火成活动区53

2． 5． 1 LIPs的基本特征54

2． 5． 2 ODP对LIPs的研究55

2． 5． 3 LIPs的成因58

2． 5． 4IODP对LIPs的研究展望61

2． 6冲绳海槽：弧后背景下大陆张裂的最高阶段62

2． 7南海北部新生代张裂大陆边缘研究69

2． 8 IODP对张裂大陆边缘的研究计划72

2． 9“破裂大陆岩石圈”科学计划介绍73

2． 9． 1 RCL科学计划部署与研究方法74

2． 9． 2 RCL研究区域简介：以加利福尼亚湾地区为例78

第3章 大陆边缘的汇聚过程83

3． 1组成单元及地球物理特征83

3．1．1活动边缘的组成单元83

3．1．2贝尼奥夫带及深源地震的成因87

3．1．3俯冲逆断层型大地震与发震带研究91

3．1．4重力与热流特征95

3． 2弧前地质作用96

3． 2． 1俯冲增生与增生楔96

3．2．2沉积物俯冲101

3． 2． 3俯冲侵蚀104

3．2．4大型海山和无震海岭的俯冲106

3． 2． 5增生边缘与非增生边缘109

3． 3俯冲工厂与俯冲再循环中的大陆物质112

3．3．1俯冲工厂与俯冲再循环概述112

3．3．2俯冲沉积物的去向：增生还是俯冲至地幔116

3． 3． 3俯冲侵蚀物质输入地幔的速率121

3． 3． 4大陆物质返回地幔的速率与陆壳的净生长速率123

3． 3． 5俯冲工厂与俯冲再循环重点研究区的评价125

3． 4活动边缘的流体地质作用128

3． 4． 1活动边缘流体活动的表现和证据129

3． 4． 2俯冲带上部流体活动的途径和流体渗出口的化学合成生物群133

3．4．3弧前地幔的水化与蛇纹岩泥火山136

3． 4． 4流体的化学成分与俯冲板片的脱水作用138

3． 5活动边缘研究中几个值得探讨的问题139

3． 5． 1活动边缘陆壳的增生140

3．5．2俯冲作用的起始142

3．5．3俯冲板片的结局148

3． 6发震带试验155

3． 6． 1 SEIZE的研究内容157

3． 6． 2 SEIZE的研究区域介绍162

3． 7南海东部马尼拉俯冲带166

3．7．1地球物理数据处理与正反演166

3． 7． 2马尼拉俯冲带的构造形态170

3． 7． 3恒春海脊与吕宋岛弧之间的构造关系171

3． 7． 4吕宋岛弧上的弧内盆地172

3．7．5台湾南部马尼拉俯冲带特征总结173

第4章 大陆边缘的构造沉降、隆升与剥蚀175

4． 1大陆边缘的构造沉降175

4． 2构造沉降分析181

4． 2． 1影响构造沉降分析的因素182

4．2．2回剥分析190

4．2．3热-构造沉降192

4．2．4拉张盆地的地热史与地热场197

4． 3大陆边缘构造沉降例析203

4． 3． 1东海陆架盆地西湖凹陷的构造沉降特征203

4．3．2南海曾母盆地岩石圈特性与有效弹性厚度207

4． 4大陆边缘的沉积特征209

4． 4． 1被动大陆边缘初期的沉积特征210

4．4．2年轻被动大陆边缘的沉积特征211

4． 4． 3成熟大陆被动边缘的沉积序列212

4．4．4深海海沟、弧前和弧后盆地213

4．4．5其他类型的边缘盆地216

4． 5大陆边缘的隆升与剥蚀217

4． 5． 1大陆边缘的反转构造217

4． 5． 2东海盆地西湖凹陷中央反转带的剥蚀与隆升221

4． 6从源到汇（S2S）简介228

4．6．1从源到汇系统228

4． 6． 2关键科学问题229

4． 6． 3研究方法和技术手段229

第5章 边缘海的形成与演化231

5． 1弧后扩张232

5． 2构造转换238

5． 3被捕获的边缘海239

5． 4边缘海盆地成因讨论240

5． 5南海海盆的拉张模式241

5． 6西太平洋边缘海与古特提斯边缘海的对比245

5．6．1西太平洋边缘海246

5． 6． 2古特提斯残留边缘海247

5．6．3西太平洋边缘海与古特提斯残留边缘海的对比248

5． 6． 4小结252

第6章 大陆边缘构造的资源与环境效应254

6． 1大陆边缘中的气体水合物254

6．1．1气体水合物的主要特性255

6．1．2气体水合物的重要意义261

6．1．3科学大洋钻探与天然气水合物263

6． 2大陆边缘与深部生物圈268

6． 2． 1 DSDP与深部生物圈270

6． 2． 2 ODP与深部生物圈270

6． 2． 3 IODP与深部生物圈274

6． 3印尼海道的关闭与西太平洋暖池的形成275

6． 3． 1印尼海道的五道屏障276

6． 3． 2印尼海道的两度关闭281

6． 3． 3构造对暖池演变的双向复合控制作用282

6． 3． 4古海洋学研究的初步验证283

6． 4印尼海道的关闭与东非干旱化285

6． 5巨大火成岩区的形成对环境的影响286

6． 5． 1对大气的影响286

6． 5． 2对海洋的影响286

6． 5． 3生物灭绝事件287

主要参考文献289