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编制海陆系列新图,矢志海洋强国梦想

2014-03-29刘光鼎

地球物理学报 2014年12期
关键词:格架图件海区

刘光鼎

中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029

海洋地质编图是维护国家海洋主权与权益,建设海洋强国的重要技术保障.党的十八大报告提出了“提高海洋资源开发能力,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”的目标.将“海洋强国”纳入国家大战略之中,上升至前所未有的战略高度.海洋战略的实施离不开海洋基础地质调查,而海洋地质与地球物理系列图件则是海洋地质调查成果的汇集和表达.

自1992年《中国海区及邻域地质地球物理系列图(1∶500万)》(简称《海区系列图》)正式出版以来,海区系列图在资源勘探、岛礁主权斗争、海域划界和通道安全维护等方面得到了广泛的应用.时至今日,海区小比例尺图件已有30多年没有更新,现在随着我国海洋战略的推进,海洋区域地质地球物理调查事业的发展,编制新的海区地质地球物理系列图显得非常必要.

《中国海陆及邻区地质地球物理系列图(1∶500万)》(简称《海陆系列图》)编制项目于2008年启动,由青岛海洋地质研究所、中国科学院地质与地球物理研究所、广州海洋地质调查局三家单位牵头负责,中国国土资源航空物探遥感中心、中国地质调查局发展研究中心等10家单位参加,以张训华研究员为首席科学家的项目组共编制了空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、地震层析成像图、莫霍面深度图、地质图、大地构造格架图和大地构造格架演化图等八种专题图件.编图范围涵盖中国陆地和海洋的全部疆域及邻近地区,位于64°E~140°E、3°S~56°N(兰伯特投影)之间.

经过5年的努力,项目组顺利完成了8种图件及其说明书的编制和相关研究工作,实现了地球物理场与地质构造的海陆相接;并在此基础上厘定了中国海陆大地构造格局,重点反映了古生代以来中国海、陆时空分布格局和不同地质时期在全球构造中的位置,展示了中国海陆大地构造演化过程.取得的主要成果包括:

1)指出印支期以前的古全球构造属槽台体制,新全球构造属板块体制,也称“块体构造说”.“块体构造说”是在以活动论为内涵的全球构造思想指导下对“板块构造学说”的发展和在中国的实际应用.初步建立了该学说的认识论、方法论,明确了块体和结合带的概念、类型、与板块理论的关系等.

2)以实际资料为基础,通过向上延拓、小波分析等技术手段进行区域场的提取获得地球物理场特征,编制了空间重力异常图、布格重力异常图和磁力异常图三种资料性图件.

3)分析各块体在地壳厚度、岩石层速度结构等方面的变化特征,编制了莫霍面深度图和地震层析成像图两种解释性图件.

4)地质图作为基础性图件,从沉积地层、断裂展布、岩浆岩分布和基底变化等方面归纳总结了块体的区域地质特征;解决了海区地质图图面主要表示现代沉积,内容单一的编图难点.

5)以古新全球构造学说为指导,以资料性图件和基础性图件为依据,以解释性图件为参照,以清晰反映欧亚、印度和菲律宾海三大板块,西伯利亚、特提斯和太平洋三大构造域,“三横、两竖、两个三角”的构造格架为目标,编制了大地构造格架图,总结了中国海陆大地构造格架空间展布的特征.

6)综合使用古地磁学、岩石学、沉积学、岩相古地理、古气候、全球构造理论等进行古大陆再造的工作模式,取得中国(大陆与海区)块体拼合演化的认识后,选取10个时间断面(∈3、O3、D1、C3、P2、T3、J2、K2、E、N),编制完成了中国及邻区主要块体古大陆位置再造图.

7)针对菲律宾海板块构造单元、西太平洋俯冲模式、中国西部块体构造纲要、中国东部块体、台湾构造演化、中国海陆岩石层结构等科学问题开展了专题研究.

《海区系列图》是对新中国建国以来近30年的中国海洋地质地球物理工作的全面总结,而《海陆系列图》则是在此基础上对20世纪80年代以来的30年间我国陆域及海区地质地球物理综合调查工作的系统总结;在图种上,后者编著了地震层析成像图、莫霍面深度图和大地构造格架演化图.30年前,在组织编制系列图时,已形成了新古全球构造说,即现今的“块体构造说”的框架,包括其内涵及其研究的方法论(地质地球物理综合研究的方法论.一种指导:以活动论为内涵的全球构造理论为指导.两个纽带:岩石物性是地质与地球物理之间的纽带.物理模型是定性解释向定量解释过渡的纽带.三种结合:地质与地球物理,正演与反演,定性与定量要互相结合;多次反馈,多次反复,不断逼近答案)、系统论,以及中国大地构造的演化过程等.

中国是一个拼合的大陆,大地构造演化史的特点是:

一个分界:印支期(T2—T3),古全球构造(槽台体制),新全球构造(板块体制).

两条锋线:特提斯域,滨太平洋域.

三次变格:特提斯启闭,影响整个中国大陆.

四条转换断层:新生代太平洋形成与发展.

五幕演化史:An∈:陆核发展成块体,Pz:古中国大陆形成,尚无青藏高原,大陆东高西低;T3—K1:特提斯域青藏高原形成,严重挤压改造;T2-:太平洋形成与发展,板缘聚敛,板内拉张;—Q:板缘拉张,板内沉降.

今天,编制项目组不仅利用了这一思想指导编图工作,而且通过海陆系列图的编制,从地质、地球物理基础资料入手,参考国内外大地构造发展方向,结合已有的大地构造学术观点,进一步完善了这一思想,使之更加丰满.

我国有近300万km2管辖海域,约占陆域国土面积的1/3.此次编图将整个中国海区与中国大陆作为一个整体按同一比例尺编绘,这不仅体现了中国海陆地质地球物理系列图贯彻“海陆联编,海陆并重”的原则,也为海洋资源的勘探开发提供了基础资料.

我国海域地处欧亚板块、太平洋板块和印度板块的交汇处,是全球海陆相互作用最为活跃的地区之一,也蕴涵了众多悬而未决的科学问题,是进行海陆地质对比研究的理想场所之一.我们以活动论为内涵的全球构造理论为指导,以中国大陆构造演化及其宏观格架为重点,对板块之间的相互作用及其在中国大陆与海区所引发的构造效应,进行综合研究.中国大陆宏观构造格架为三横、两竖、两个三角(三横:天山—阴山—燕山,昆仑—秦岭—大别、南岭.两竖:大兴安岭—太行山—武陵山,贺兰山—龙门山.两个三角:柴达木—祁连山,松潘—甘孜).编制的《中国海陆及邻区地质地球物理系列图(1∶500万)》,为中国大陆边缘和中国海的动力学演化研究奠定了基础,为中国海陆过程及资源环境效应研究提供了基础图件,为决策层的工作部署提供了理论依据.

本专辑集中了项目组科技人员五年来编制《海陆系列图》所取得的创新性成果,主要包括:基础理论研究方面的成果,地球物理场特征认识与发现方面的成果,地球物理解释性成果,编制图件过程中在资料处理、分析、解释、应用等方面技术方法上的成果等.这些成果将与系列图一起为海洋强国战略的实施发挥重要作用.

感谢由张训华、郝天珧、温珍河、刘少华组成的本期特邀编辑委员会为专辑出版付出的辛勤劳动.感谢青岛海洋地质研究所、中国科学院地质与地球物理研究所等单位为专辑出版提供的大力支持.当下是我国由海洋大国走向海洋强国的关键时期,相信本专辑成果能为我国海洋地球科学发展和我国海洋强国战略做出贡献.

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