钓鱼岛是如何形成的?地质学的研究进展

来源: 李江海 世界地球之旅   发布时间:2020-07-13 10:24:18 
分享到

微信图片_20200713102037.png

中国海监船在钓鱼岛水域巡航(据新华社,2012)

 

微信图片_20200713102039.png

钓鱼岛列岛的卫星遥感图(据谷歌地球遥感图片)

 

一、钓鱼岛的自然地理地貌特征

 

钓鱼岛列岛由钓鱼岛(主岛)、黄尾屿、赤尾屿、南小岛、北小岛、北屿、南屿和飞濑岛等8个无人岛礁组成,它们距温州市约356km、福州市约385km、基隆市约190km。

微信图片_20200713102040.png

钓鱼岛的航拍照片(由西向东拍照)

钓鱼岛及其周边的地理实体位置示意图

 

钓鱼岛列岛自然风貌独特,钓鱼岛面积最大,岛上有九个山峰,主峰海拔 363米。钓鱼岛呈番薯形,东西长约3.5km,南北宽约1.5km,面积4.3km2(李应真等,2016)。钓鱼岛北部地势较平坦,为倾斜坡,海岛南侧是陡峻悬崖,中央山脉横贯东西;钓鱼岛最高峰是高华峰,海拔高度为362米,位于海岛西南部;其他尚有高程 320m、258m、242m 的山峰若干,以及4条主要溪流。

微信图片_20200713102043.png

钓鱼岛的卫星遥感图片(据谷歌地球遥感图片)

 

钓鱼岛与黄尾屿两岛,植被茂盛,植被覆盖率在70%以上,其次是裸岩,约占海岛总面积的20%,再次是海滩。其他各小岛,除南、北小岛有少量植被外,主要为裸岩出露。南小岛和北小岛上发育有大面积的浪蚀平台,并已生长陆生植物,高出现在高潮面,岛屿在地质上正在上升(李应真等,2016)。

微信图片_20200713102045.png

南小岛和北小岛的卫星遥感图片(据谷歌地球遥感图片)

 

钓鱼岛列岛的航拍照片(由近到远,即由东南向西北,依次为南小岛、北小岛、钓鱼岛)

南小岛的古近系沉积岩层发生褶皱变形,轴面劈理清楚,近乎直立。

 

钓鱼岛座落在中国大陆向西太平洋延伸的东海大陆架上,按一个国家的海域范围,是其大陆架延伸部分惯例,钓鱼岛及其附近海域属于中国(楚泽涵,2014),历史上也一直属于中国。从地质构造上看, 钓鱼岛等岛屿位于中国台湾省东北大约 92海里处。钓鱼岛距离日本冲绳县所在琉球群岛约73海里, 但是,其间相隔一条深1000至2000米的冲绳海槽, 该海槽是中国与琉球群岛之间的天然分界线。台湾及其附近岛屿和海域以及中国浅海海域,都是中国大陆地壳在东海大陆上的自然延伸。琉球群岛与千岛群岛、日本群岛、菲律宾群岛等构成西太平洋岛弧(张玮,2008),在地质构造上,与钓鱼岛群岛毫无关联。

耿秀山等(1981)研究指出,在第四纪末次冰盛期(距今16~15ka),古海岸线在现-160~-150m水深处,与大陆外缘的坡折带重合,现在的渤海、黄海、东海海底全部是陆地。在赤尾屿与钓鱼岛之间(现-155~-160m水深处)的入陆坡峡谷,可能与古长江入太平洋形成的海底峡谷有关。

微信图片_20200713102048.png

东海大陆架(西湖凹陷-钓鱼岛隆起)-冲绳海槽-琉球岛弧的地球动力学剖面图

(周海廷等,2017)

微信图片_20200713102049.png

东海大陆架及邻区的区域构造纲要图(王鹏等,2012)

 

二、钓鱼岛的区域地质特征

 

钓鱼岛位于东海大陆架东部(冲绳海槽的西侧),钓鱼岛、赤尾屿及其离岛其东部边缘为冲绳海槽(NNE 向冲绳断裂带),其南缘为台湾岛北的 NW 向海中断裂(李应真等,2016)。

钓鱼岛,位于钓鱼岛隆褶皱带南端(王鹏等,2012)。

钓鱼岛隆褶带(即“东海陆架外缘隆起”的一部分),和琉球隆起在冲绳海槽盆地中新世张裂形成之前是连接在一起的整体。其基底主要为古老的元古宙变质岩系,局部上覆有中古生界(残留)地层。隆褶带内还有较多渐新世的侵入体、残余洼陷及充填地层(蒋一鸣等,2019)。这些残余洼陷及地层分布具有北东走向、雁列式特征,岩浆侵入始新统平湖组,局部为渐新统花港组等地层,均是古近系西湖凹陷原型盆地产物。钓鱼岛隆褶带是东亚大陆边缘“东海陆架外缘隆起”的一部分,形成于白垩纪,中新世发生伸展变形(王鹏等,2012)。

微信图片_20200713102050.png

东海盆地南段近东西向地震剖面图(钓鱼岛东北约70km左右)(据赵志刚等,2016)

微信图片_20200713102052.png

过西湖凹陷南段及钓鱼岛隆褶带的地震反射构造剖面图

(钓鱼岛东北约150km北西西向剖面)(据蒋一鸣等,2019)

 

东海盆地是处于西太平洋俯冲带亚洲大陆一侧的减薄地壳之上弧后裂谷型盆地。它与中国东部其他断陷盆地相似,具有下断上坳的盆地结构,也经历了断陷期-坳陷期的演化过程(杨香华等,2003)。中生代以来,太平洋板块向欧亚大陆板块的俯冲后撤与俯冲速率迅速降,低引起深部地幔热物质上涌,造成陆缘裂陷作用和盆地火山活动(赵志刚等,2016)。

 

三、钓鱼岛的地质组成及其成因演化

 

钓鱼岛主体由古近系砂岩构成,层厚数米,常夹泥岩薄层。部分为砾岩状砂岩,砾石最大直径可达20cm。砂岩下部夹若干10~20cm厚的炭质细砂岩层,含三至四层炭质泥岩,煤层厚度数毫米至两厘米,连续性不佳。砂岩层出露厚度约150m。地层走向为东西至北东东,向北倾斜,倾角15°~25°(何春荪,1986;章雨旭等,2012)。也有人认为,钓鱼岛主要由区域变质的新生界板岩、石英砂岩以及海底火山喷发的玄武岩和凝灰岩组成。岛内有一条NE-SW向断裂(或裂隙)展布(李应真等,2016)。

微信图片_20200713102053.png

钓鱼岛航拍图片

 

从南面往北观察钓鱼岛,海岛南侧为陡壁悬崖,岩层遭受一系列节理切割,再经剥蚀而成(嵇少丞,2013)。

微信图片_20200713102054.png

钓鱼岛南坡受岩石节理(红箭头)控制形成陡坡(据嵇少丞,2013)

 

微信图片_20200713102055.png

钓鱼岛地形北缓、南陡,北侧缓坡平行于岩石层理(S0)(据嵇少丞,2013)

 

微信图片_20200713102056.png

钓鱼岛北侧缓坡平行岩石层理(S0),高角度节理用红箭头表示(据嵇少丞,2013)

 

构成钓鱼岛的地层为古近系沉积岩系,即与砾岩互层的砂岩,偶见煤系地层和粉砂岩。这些沉积岩产状倾斜,倾角仅10-20°,走向略有旋转,其西端呈南西-北东向、中间呈东-西向,东端呈北西-南东向,岩层明显发生褶皱变形(地质学上称为穹窿构造)。岩层像一只倒扣铁锅,缺了南边一半,穹窿构造遭到后期的自然破坏(嵇少丞,2013)。

微信图片_20200713102057.png

钓鱼岛古近系石英砂岩显示交错层理(据嵇少丞,2013)

 

微信图片_20200713102059.png

钓鱼岛北岸岩层发育节理(破裂),卫星照片上可以看见破裂痕迹(据嵇少丞,2013)

  

南小岛、北小岛、黄尾屿及赤尾屿等岛屿上的岩性与钓鱼岛主岛相同( 何春荪, 1986)。依岩性组成,钓鱼岛砂岩可与台湾岛中央山脉西部麓山区中新统瑞芳群南港层或石底层对比,但瑞芳群中没有砾岩状砂岩。

 

四、钓鱼岛的区域地质演化历史

 

钓鱼岛隆褶带是东亚大陆边缘“东海陆架外缘隆起”的一部分,形成于白垩纪,裂离于中新世。早期形成钓北(基隆)、西湖凹陷,平湖组为断陷沉积,后期进入断陷-坳陷转换期,东部钓鱼岛隆褶带向凹陷内长期提供物源(王鹏等,2012)。

钓鱼岛在始新世(52—40Ma)沉积海洋碎屑岩,主要为页岩、砂岩,厚达 3000m 左右。由于太平洋板块与亚洲板块俯冲作用,使钓鱼岛及其周围地区碎屑岩区域变质,形成板岩-石英砂岩,海底火山喷发活动,始新统上部碎屑岩地层中夹有玄武岩和凝灰岩。

渐新世(40—23.5Ma)地壳运动,使钓鱼岛及周围地区上升为滨海环境,沉积含褐煤砂岩、页岩、滨海碎屑岩。中新世(23.5—5Ma)初,钓鱼岛及其属岛继续上升,成为岛屿,受海蚀作用,海岛边缘形成零散沙滩(Q4)。在离岛的平静海岸浅海底部,形成现代珊瑚礁体(李应真等,2016)。

表1 东海陆架盆地不同演化阶段的构造反转特征(张国华等,2015)

东海陆架盆地南部的构造演化示意图(冉伟民等,2019)

 

本文据公开发表文献和媒体相关资料综述而成,敬请批评指正!


该文章来源互联网,如有侵权请联系删除

查看原文:https://mp.weixin.qq.com/s/MR0hyLIvQdq2fHEdU-vgFw


Copyright © 2004-2014 hycfw.com Inc. All Rights Reserved. 山东海洋网络科技有限公司 版权所有
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x