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琉球海溝
鎖定
琉球海溝位於琉球島弧的東側,從日本九州延伸到台灣,全長約 1000 公里。海溝南段較深,自琉球到台灣水深超過6000 米,最大深度7507 米,位於琉球附近。北段琉球到九州水深約4000 米。琉球海溝是歐亞板塊與菲律賓海板塊之間的邊界,海溝西坡是大陸性質的琉球島弧,東坡是大洋性質的菲律賓海地殼。
- 中文名
- 琉球海溝
- 外文名
- Nansei-Shoto Trench
- 古 稱
- 黑水溝
- 又 稱
- 南西諸島海溝
- 最深處
- 7507米
- 平均寬度
- 60公里
目錄
琉球海溝基本信息
琉球海溝是歐亞板塊與菲律賓海板塊之間的邊界。海溝的北段(126°E以東)是NE走向,南段(126E°與123°E之間)海溝走向變為EW向,在123°E與台灣之間的西南端變為NWW-SEE走向。在北段,沿海溝向西俯衝到琉球島弧下面,海溝向東突出呈弧形。在南段,菲律賓海板塊向北俯衝到琉球島弧下面,海溝向南突出呈弧形。琉球島弧的西邊是活動的弧後盆地—琉球海槽,它的走向與島弧和海溝平行,長度稍短,主要在島弧的西南段附近。再向北西,是大陸邊緣海—中國東海。
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琉球海溝琉球海溝的地殼構造
20世紀80年代,曾在琉球海溝的中部和北部進行了地球物理探測,地震剖面穿過海溝到達琉球羣島。分析結果表明,海溝的中部與北部的地貌和地殼結構不同。在中部靠近大琉球島附近,海溝的橫剖面表現為緩傾角的V字形,海溝與大琉球島之間是很厚的沉積楔,它由四層組成,最大厚度在靠近島弧一側的陸坡,厚度約10公里。沉積物下是向西傾斜的洋殼,洋殼基底的形態平緩,起伏不大。在北部,海溝沉積楔的最大厚度達12公里,剖面上的層面傾角比較陡,俯衝洋殼的傾角也比較大,基底形態變化強烈,起伏很大。
海溝的西坡是大陸性質的琉球島弧外帶(非火山帶),它由古生代基底岩石(年齡174~195Ma)和上覆的新生代沉積構成,具有較低的布格重力異常,最低值20mGal。海溝的東坡是菲律賓海板塊地殼,年齡50~60Ma,具有超過300mGal的布格重力異常,而且梯度很大。因此,琉球海溝是大陸與大洋板塊的會聚邊界的地殼最上層的構造形態,年輕的大洋板沿海溝向較老的大陸下面俯衝。
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琉球海溝琉球海溝及其附近的地震機制
琉球海溝及其西側附近地區的地震活動性較強,最大震級一般為5~6級。震源深度分佈表明,沿琉球海溝的板塊俯衝最大深度不超過300公里,比日本海溝和馬利亞納海溝淺,那裏的最大震源深度達600~700公里。但地震層析成像研究認為,沿琉球海溝菲律賓海板塊可能也俯衝到600~700公里深度。
從震源分佈看,以29°N附近的吐噶喇海峽為界,北邊俯衝板的彎曲明顯,深部俯衝角約為70°;而南邊的俯衝板顯得較平直,深部俯衝角55°,比北邊小。海溝的四個地震的斷層面解都是正斷層型,主張應力T軸近於水平,傾角5°E~18°,方位NW向,與海溝走向垂直,表明琉球海溝的淺部受NW-SE向拉張力作用。而在海溝西側的琉球島弧,地震斷層面解是逆斷層或走滑斷層型,主壓應力P軸的優勢方向為NW-SE向,表明島弧(126°E以東,NE走向部分)受NW-SE向的的擠壓力作用。垂直於琉球海溝中部(25°~29°N)剖面的主應力軸分佈表明,除海溝外,俯衝板內幾乎都是擠壓變形,而琉球海槽的淺源地震都是拉張變形。
在琉球海溝的西南段(126°E以西,24°N附近)即台灣以東地區,海溝北側弧前盆地的地震斷層面解都是低角度逆斷層型,表明菲律賓海板塊沿海溝向北俯衝。在北面的島弧附近,地震機制仍是南北向擠壓,再往北到琉球海槽,地震機制解變成南北向拉張的正斷層型。
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琉球海溝琉球海溝的後退運動
海溝後退,是指與俯衝板運動方向相反的移動。對於琉球海溝,是向東南或南方向的移動。根據海底探測和島弧陸地地質調查等資料分析,現在認為琉球海溝、琉球島弧和琉球海槽是一個統一的活動構造系統,海槽的擴張、島弧的隆升和海溝的後退都是在上新世末(2Ma前)開始的,區域構造研究估計海溝的後退速率為3~4釐米/a,而根據在熱點參考系中板塊絕對運動量的分析,估計琉球海溝的平均後退速率大約是2釐米/a。
琉球島弧的陸上地質特徵提供了島弧與海溝向東後退的證據。島弧上有5條與走向平行的構造帶,東邊最靠近海溝的是熊毛帶(下第三系,含復理石),向西依次是島尻帶(中新統-上新統),國頭帶(含白堊紀化石),本部帶(含二疊系中上部化石)和石垣帶(二疊系以前)。除熊毛帶以外,由西向東,岩層越來越年輕,因此可推測島弧和海溝曾向東移動,不斷產生新的凹陷空間形成較年輕的沉積。