摘要
南海北部大陆边缘是研究岩石圈张裂-破裂过程的极佳场所，其在演化过程中经历了由主动大陆边缘向被动大陆边缘转化的过程，通常被认为是非火山型的大陆边缘。然而，近几年的科学研究发现，这里存在着大量的裂后期火山活动，并且下地壳高速层在这里广泛分布。为了更好地研究其地质属性及下地壳高速层的形成原因，本文从速度结构的角度出发，以南海东北部陆缘下地壳高速层的成因为切入点，探讨下地壳高速层的形成原因及其揭示的构造意义。本文基于2016年南海东北部陆缘采集的主动源OBS数据和多道反射地震数据，利用射线追踪的正演方法得到了南海东北部陆缘的纵横波速度结构，并利用Vp/Vs比值与岩性的关系，获得了以下成果和认识: 1.在测线揭示的范围内，Vs由沉积层中的0.34km/s向下增加至下地壳的4.16km/s。莫霍面则由陆架下方埋深27-15km，向洋盆方向逐渐抬升至12-10km。 2.测线北段潮汕凹陷处发育有厚度为3-5km的中生界地层，于洋陆转换带边界处间灭，横波速度由2.4km/s增加至3.1km/s。纵横波速比由新生代地层中的2.8下降至中生代地层的1.74，表明岩石的固结程度逐渐升高。 3.测线下方陆架和陆坡处发现两处下地壳高速异常，Vs为4.0-4.2km/s，Vp/Vs为1.73-1.78，揭示其可能成份为铁镁质的角闪岩。进一步的Vp/Vs与Vp图分析发现，高速异常也可能是由扩张后期温度较高时地幔熔融所产生的富镁辉长岩所致。 4.在洋陆转换带边界附近发现剖面中的第三个高速异常区(Vp:7.0-7.8km/s;Vp/Vs:1.85-1.96)，其宽约70km，厚度约4km。重力异常和地壳速度结构证据揭示该异常可能是由大陆上地幔抬升和地幔橄榄岩被蛇纹石化后形成的。并且由地震速度与蛇纹石化程度的关系图中，发现该处的蛇纹石化程度由下地壳的43％减少至上地幔的37％。
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