冲绳海槽变换构造研究

Transfer zones are the structures that accommodate extensional deformation difference in the rift basins and change their main structural trend and geometry. Generally, the initial transform faults originate at structures inherited from transfer faults in the process from continental breakup to oceanic crustal accretion. The Okinawa Trough is a typical back-arc basin in the early spreading stage. Therefore, Research on transfer zones especially transfer faults in the Okinawa Trough could reveal the open style and evolution process of back-arc basin and inspire the understanding of the early formation mechanism of transform fault. To determine the strikes and spatial distribution of transfer/transform faults in the Okinawa Trough, this project dissects the NW- and NNE-SN-trending fault patterns on the basis of gravity and magnetic anomalies, multi-beam data, seismic profiles and region geological data, study the transfer zones between the rifts in the Okinawa Trough, and then discuss the formation mechanism by the physical simulation experiment.

构造变换带是调整裂陷盆地伸展变形差异并导致主体构造走向与几何形态发生变化的构造。一般而言，初始转换断层就是在大陆裂解-洋壳增生过程中沿这种构造变换带中的变换断层发育起来的。冲绳海槽是最典型的仍处于早期扩张阶段的弧后盆地。因此，研究冲绳海槽裂谷间的构造变换带特别是变换断层，有助于揭示弧后盆地的打开方式和演化过程，以及对理解转换断层初期形成机制有所启发。本项目拟以地球物理资料为基础平台，结合构造地质学、地层学等多学科信息，研究冲绳海槽的断裂构造，特别是要查明NW向和NNE-SN向这两组断裂的分布规律、活动性质以及与NE向主构造线断裂的交切关系。聚焦于冲绳海槽裂谷间的构造变换带，研究NW和NNE-SN向两组断裂与构造变换带的关联。分析大陆裂谷变换断层和新生洋盆转换断层构造特征，从而厘定出冲绳海槽的变换/转换断层。最后运用物理实验模拟方法，探讨冲绳海槽变换/转换断层的形成机制。

冲绳海槽张裂于东亚大陆边缘，为一初始的且正在活动的弧后盆地，位于西太平洋边缘海构造活动带的关键区域。研究冲绳海槽裂谷间的构造变换带特别是变换断层，对探讨边缘海盆地或弧后盆地的形成和发展具有重要的科学意义，同时有助于探索转换断层初期形成机制。本项目通过地震、重磁、热流、钻井等数据，对冲绳海槽断裂体系进行精细构造解译，研究裂谷盆地间的构造变换带，并通过物理模拟技术，探讨冲绳海槽变换断层的构造演化模式，最终取得如下重要认识。. 1.冲绳海槽的构造变换带可以划分为2个级别：①一级变换带，即NEE-NE向聚敛接近型构造变换带和NW向背离接近型构造变换带；②二级变换带，即NE向同向接近型构造变换带和NNE-SN向背离接近型构造变换带。. 2.NNE-SN向的断裂发育在冲绳海槽裂陷盆地之间，表现为右行张扭，深切NE向的主构造线，控制着中央地堑呈右阶雁列状断续展布，同时调节地堑间的伸展变形差异，为冲绳海槽裂谷盆地的变换断层。这些断裂的走滑拉分对冲绳海槽弧后盆地的打开起着重要作用，随着中段和南段的弧后海底扩张部分演变为转换断层。为此，冲绳海槽表现为斜向的弧后扩张，与西太平洋多数弧后盆地或边缘海盆地类似。. 3.变换断层的构造演化过程分为三个阶段：17~6Ma，由于菲律宾海板块斜向俯冲，引起弧后伸展的初始裂解，同时在裂陷盆地间形成一系列NNE-NS向的构造薄弱带，调节着盆地间的伸展变形差异，即构造变换带；6~2 Ma，NNE-NS向构造薄弱带演变为变换断层，即右行平移断裂，这些断裂不断走滑拉分导致裂陷盆地发生大规模伸展断陷，使得海槽在该阶段表现为被动扩张；2Ma~至今，变换断层仍然保持右行走滑的运动学特征，使得轴部地堑继续拉伸裂陷。部分地堑轴部破裂，新的洋壳可能在扩张中心发育，变换断层演变为转换断层，冲绳海槽进入初始海底扩张阶段。