冲绳海槽地热研究中若干问题的探讨

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1、冲绳海槽地热研究中若干问题的探讨李官保刘保华李乃胜2（I•国家海洋周第-海洋研究所.山东赤岛266061；2.中国科学院海洋硏究所，山东冇為266071）摘要：根据冲绳海槽地区实测面底热流资料.结合该地区最新的地质地球物理调査研究成果，分析了冲绳海槽地热研究中的几个问逆.认为（门相对于英它边缘海盆地・冲绳海椚处•个高热流弄常区•同时貝冇热流值极不均匀的特点；（2）冲绳海槽的壳幔热流比值介于大陆地亞与大洋地壳之间，八冇过渡性地売的性质：（3）冲绳海用强烈的岩浆作用圧造成丿d部岛热流的號要原因：（4）广泛分布的

2、海底热液活动适成了局部热流值强烈的高低变化.关键词：冲绳海tfl：热流岩浆作用：热液活动中图分类号：P736文献标识码：A文育编号：1001-6392（2006X）5-0070-07冲绳海槽是位于东海外缘的滋水盆地，最大水深超过2700m。作为一个强烈的现代构造活动带，冲绳海槽具有强烈而频繁的地食活动和活动的火山作用，以及减薄的地壳厚度、高热流异常和分布在海底的雁列地堑构造地貌等显著的特征，尤其是莫高而分散的热流值，更反映了其不同F—般海盆的构造活动性。研究冲绳海槽的地热特征和机制对于深入了解西北太平洋边缘

3、海盆地的热状态和热演化以及评价冲绳海槽的油气和矿产资源具有币；要意义。过去的30多年里，国内外在冲绳海槽进行了许多与热流有关的调査，并对共热流值分布特点、热流与区域构造的关系进行了研究（3。近年來，随着研究冲绳海槽一系列新成果的取得，对冲绳海槽地热的认识也渐趋深入。本文通过对冲绳海槽热流资料的分析，结合最新的构造研究成果，对冲绳海槽的地热特征、地热机制等问题进行了探讨。1冲绳海槽的热流特点冲绳海槽的热流测量始自20世纪60年代末。早在1969年，日本舞鹤海洋观测所为了査明琉球岛弧附近海域是否与千岛一日本岛弧

4、周围海域一致，使用“清风丸”号调查船在冲绳海槽获得了第一批测量数据⑴。真正大规模的热流调查则主要集中在70年末代到90年代初。1977年，Watanabe等⑸在对西太平洋弧后盆地热流特征的论述小，概括了冲绳海槽的热流分布特点，并首次将高热流与冲绳海槽所处的弧后盆地的构造位置联系起来，认为是冲绳海槽作为琉球弧后一个年轻的、正在活动的扩张带才造成了其高热流特征。这一观点的提出对其后大规模的热流调査起到了促进作用。此后，中国、日本、俄罗斯以及美国、德国、法国和我国台湾省在这一地区进行了「几个航次的调査，获得实测热

5、流值数百个。这些调查的热流测站分布极不均匀，轴部多、东西两侧少，中部多、南北两端少。其中海槽北段的鹿儿角湾、中段的伊平屋海洼和南部的八重山地区是热流值集中分布区，热流值占总数的70%以上，其余的热流值零星分布在海槽的其它各个地区。收稿日期：2005-09-02；收修改稿日期：2005-12-12基金项目：国家“863”计划资助项目（2004AA60606门冲绳海槽的热流侑总体上具有高而分散的特点。以区域热流网格平均值作为背景热流，来反映区域内总体的热状态，用1°XI。网格计算的216个热流站位的平均值为（1

6、28.64±64.50）mW/m这一结果远远小于直接计算的平均值（＞400mW/n?）,但是无论相对于中国大陆东部地区（60〜75mW/m2）,还是相对于全球海洋热流平均值，都明显高很多。而且海槽南、北、中三部分有不同的热流网格平均值，其中中部最大，超过150mW/m：北部次之，在100mW/m2左右，南部最小，仅有60mW/m2o同时冲绳海槽的热流值具有髙度分散性，表现为高低热流值相伴出现fl相差极大。实测的最低热流值仅为9mW/n?,最高值则超过104mW/n?⑹，两者相差数千倍。尤为值得注意的是，有

7、时在只有数公里的小范围内，热流发生极大的变化，一个明显的例子是冲绳海槽中部的“Jade”地区，热流值在不到4km范围内变化达三、四个数量级，其中测址到了72OO9mW/n?的极大值⑺。热流背呆值主要决定于深部构造因素，包括莫霍面起伏情况、岩石圈厚度。相对而言，极高或者极低热流值的出现则上要是一些浅部作用引起的，如断裂分布、基底起伏、岩浆作用以及热液活动等。2冲绳海槽的岩石圈热结构岩石圈热结构是反映一个地区基本热状态的重要指标。地表热流的主要热源是放射性同位素衰变产生的热量和地球冷却释放的热重，后者又称地幔剩

8、余热流。两部分所占的比重反映了岩石圈的热结构。在大陆区域，高生热率的硅铝质岩石厚度大，以放射性生热为主，而大洋地壳高生热率岩石很薄或者缺失，地纓剩余热流占主要部分。冲绳海槽属于从欧亚大陆板块向菲律宾海大洋板块过渡的地区，具有特殊的壳幔结构，必然也在地表热流上有所反映。根据区域岩石圈结构和相应的热物理参数应用公式⑻—勞警⑴Qh=q°_Hh(2)式中：To为地表温度；炉（驭X））为地表热流：k为热导率；H为体积生热率