冲绳海槽地质特征

冲绳海槽地质特征

冲绳海槽南北长约1200km，东西宽约100～150km，海槽的走向在宫古断裂带以北为NNE向，以南转为SW向，呈弧形向太平洋凸出（图2-2）。研究资料表明，宫古断裂带是一条明显的分界线，将冲绳海槽分成南北两段，二者在地壳结构、构造变动、热流特征、沉积作用等许多方面均有明显的不同。图2-2显示，在中央海槽的南部至中部，发育5个重要的裂谷地堑地段。

1.壳-幔结构特征

地球物理资料表明，整个冲绳海槽区由相间分布的正负块状磁异常组成，南部和中南部以正异常为主，最大值达200nT，中间则表现为宽缓的负异常，磁性基底埋藏深度为3km左右（金翔龙等，1983）。沿冲绳海槽有一个高的布格异常带（一般大于100nT），而琉球岛弧和东海陆架区的重力值则相对较低（一般为20nT）。说明海槽区的地壳处于极大的不均衡状态，暗示下伏地幔上隆的可能性。据重力反演计算，冲绳海槽的地壳厚度变化于15～28km，平均值为20km（金翔龙等，1983），并且表现出南部地壳薄，一般厚约14km，北部地壳厚，最厚达20km（高志清，1986）的特点。显然，冲绳海槽的地壳厚度要比西侧东海陆架的地壳厚度（26～30km）薄得多，属于减薄了的陆壳。由于岩石圈被拉张，低密度软流圈物质向上抬升，造成海槽岩石圈比邻区约减薄30km。

2.断裂作用特征

冲绳海槽广泛发育平行于海槽走向的NE向高角度正断层，整个海槽被阶梯状正断层切割成地堑状地形。海槽南段的NE向断层规模较大，而海槽北段的断层规模小，分布也比较杂乱（图2-2）。

据翟世奎等（2001）研究，冲绳海槽的NE向断层分为两类：一类切割深度大，从海底向下切过中新世地层，主要发育在海槽两侧；另一类切割深度小，仅发生于更新世—全新世地层内，断层规模小，多发育在槽底中央部位。冲绳海槽NE向断层的倾角一般较大，倾向海槽中央，断层面上陡下缓，上盘断块顺断面向槽中滑移，属于犁形正断层，形成一系列的箕状凹陷。

此外，冲绳海槽还发育一组NW320°走向与盆地轴线垂直的断裂，将冲绳海槽切割成不同的断块。每组断裂几乎都是由数条断层组成的断裂带，断面近乎直立。在海槽西侧的平面上大致等间距分布，断裂形成早，多期活动，并具有张扭性特征。

综上所述，冲绳海槽的构造活动以断裂和区域倾斜为主，NE向和NW向断裂构成海槽条块分割的基本构造格局，这两组断裂在海槽的发展过程中起着重要的作用。NE向断裂多数为倾向盆地中心的张性断层，是海槽张裂作用的产物。因此，张裂作用是冲绳海槽的主要构造作用形式。

3.热流特征

冲绳海槽具有异常高的热流值，已被大量的地热测量数据所证实。高热流值沿海槽内部裂谷地堑-张裂的中轴线分布，构成一条NE走向的热流高值带，其中，高热流值中心主要集中于海槽中段“伊平屋”洼地和伊是名洼地，前者有5个站点的测量值超过1000mW/m²，后者的热流值多介于100～900mW/m²之间，3个站位的测量值超过20000m/Wm²（Kimura et al.,1988）,15个站位的测量值超过1000mW/m²。这两个高热流值区分别对应于冲绳海槽内两个重要的活动热水区。

4.沉积特征

Herman等（1978）和Lee等（1980）研究发现，冲绳海槽槽底覆有数千米厚的沉积层，沉积层厚度有向中轴带逐渐增厚的趋势。海槽内的沉积层在近东海陆架一侧为陆源碎屑沉积，靠琉球岛弧一侧则富含火山碎屑物质。盆地的沉降中心与沉积中心出现在盆地西侧的陆架前缘地带，那里有盆地最厚的沉积物。更新世以后，沉积中心逐渐向东迁移。根据冲绳海槽的地震反射层，可将冲绳海槽沉积层分为4层，分别对应于4个不整合界面。对应的沉积包括中新世、上新世和更新世沉积。