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1、卷(Volume)39,期(Number)1,总(SUM)144页(Pages)15~29,2015,2(February,2015)大地构造与成矿学GeotectonicaetMetallogenia西南印度洋构造地貌与构造过程1,21,21,21,21,2李三忠,索艳慧,余珊,赵淑娟,戴黎明,1,21,233曹花花,张臻,刘为勇,张国堙(1.海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100;2.中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;3.国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海底科学重点实验室,浙江杭州310012)摘要:本文基于海底水深数据,制定了西南印度洋超慢速
2、扩张脊新的海底构造地貌划分原则,将西南印度洋划分为7级构造地貌单元;并以该洋中脊中段的DiscoveryII和Gallieni转换断层之间及其邻区的海底构造地貌特征为依据,将其与该区断裂演化、分段性、分段拓展机制、中央裂谷形成过程、脊–柱相互作用和洋中脊跃迁进行综合分析。结果表明,该区洋中脊可以划分为4个三级构造地貌单元(即洋中脊的一级分段),从西向东被AndrewBain和PrinceEdwards、DiscoveryII以及Gallieni转换断层依次分割,分别反映为强热点–洋中脊相互作用的扩张脊、弱热点–洋中脊相互作用的扩张脊和正常超慢速扩张脊的地貌类型。每个三级分段可进一步划分为
3、3~4个四级分段,本文仅侧重DiscoveryII和Gallieni转换断层间洋中脊四到七级的4个级别分段划分(即洋中脊的四级构造地貌单元再划分为3级)。其中,第七级构造地貌单元分别为侧列式裂谷(剪切带)、雁列式裂谷、横断层带等构造分割。该段洋中脊先后受Marion、Crozet、Madagascar等热点或海台的影响,经历了3次洋中脊跃迁,时间大致分别为80Ma,60Ma和40Ma,该过程与冈瓦纳大陆裂解以来的大洋演化有关。最后,本文详细分析了20Ma以来的西南印度洋洋中脊轴部的周期性拉分式断陷、多米诺式箕状断陷、地堑式断陷和海洋核杂岩等构造过程。关键词:西南印度洋;转换断层;分段性;
4、构造地貌;断层组合中图分类号:P67文献标志码:A文章编号:1001-1552(2015)01-0015-0150引言化,这包括了热液成矿区的洋中脊扩张方式、断层性质、断层组合规律、裂隙开闭过程、构造演化过洋中脊热液活动是在洋中脊岩浆活动、构造作程,以及区域应力场与断层–裂隙、热源三者间的相用等控制的热液系统内物质与能量交换的过程,伴互作用关系。随极端的生物地球化学作用、成矿作用。它现今表以往大洋中脊热液喷口的综合调查主要集中在现为热能驱动下洋壳的热液循环和热传输,而传输快速扩张的太平洋、中速扩张的大西洋和超慢速扩和循环的主要通道为岩石圈基岩及基岩中广泛发育张的北冰洋洋中脊和一些弧后盆地
5、,相关构造研究的断裂和裂隙。但是,洋底演化历史期间的海底热也已取得巨大进展。而超慢速扩张的西南印度洋研液区的分布位置及范围,不但受控于洋中脊热源的究较少。近来在西南印度洋洋中脊发现的热液喷口分布位置与变迁,还受控于区域洋底构造特征与演(Bachetal.,2002;Taoetal.,2012)引起了国际关注。收稿日期:2014-03-03;改回日期:2014-10-10项目资助:国家自然科学基金杰出青年基金项目(批准号:41325009)、重大项目课题(编号:41190072)和973项目(编号:2012CB417305)联合资助。第一作者简介:李三忠(1968–),男,教授,博导,从事
6、构造地质学及海洋地质学研究工作。Email:sanzhong@ouc.edu.cn16第39卷但是,以往在西南印度洋洋中脊的研究主要侧重重洋中脊被PrinceEdward,DiscoveryII,Indomed和力、磁力和地震等各种调查(Taoetal.,2012)、热点Gallieni转换断层分割为三个次级段,扩张以25°的与洋中脊相互作用(张涛等,2011)以及岩石学、年代角度斜交洋中脊总体方向,长约2200km,轴部平均学和地球化学方面(ZhouandDick,2013),精细的构水深3200m左右,两侧为较为宽阔的水下隆起造研究极少(阮爱国等,2010;Liangetal.,20
7、13;(Georgenetal.,2001),在这个宽阔隆起段中部,Zhangetal.,2011;Zhaoetal.,2013)。为此,本文侧Discovery和Indomed转换断层之间的水深达3600m,重对典型勘探区洋壳浅部结构、断层的主要性质、较邻区深,在Gallieni转换断层和64°E之间扩张方组合规律及活动时间等构造特征进行详细研究。主向和洋中脊正向扩张方向的斜交角度达30°,被要手段是根据不同构造类型的构造地貌分析
