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喇海峽(Tokara Strait)和較南邊的宮古海峽(Miyako Strait)為界,將沖繩海槽由北至 南,分成北、中、南三個次海盆(Letouzey and Kimura, 1985;Sibuet et al., 1987)。

沖繩海槽一共歷經三次張裂活動,分別發生於 9-6 Ma、2-0.1 Ma、0.1-0 Ma (Lee et al., 1980;Letouzey and Kimura, 1985;Sibuet et al., 1987;Miki et al., 1990;Sibuet et al., 1998),而本研究區域-南沖繩海槽,根據沉積物紀錄顯示,南沖繩海槽則是只 經歷過近兩期的張裂活動所形成的張裂性大陸地殼(Sibuet et al., 1998),分別發生於 更新世(2-0.1 Ma),為 N150°E 方向的 NWN-SES 張裂;以及晚更新世至全新世(0.1-0

岩漿上湧的拉張力使得島弧後方的地殼張裂、減薄、下陷,即稱此區域為弧後盆 地。南沖繩海槽即被部分學者認為是弧後張裂盆地(Hsu et al., 1996;Sibuet et al., 1998)。南段沖繩海槽具有許多火山坐落於海槽張裂中心,依據 Wang et al.(1999) 的研究內容指出,位於南沖繩海槽張裂中心之火成岩體的岩漿來源為隱沒帶上方 北至南分別是東海陸棚、臺灣新畿褶皺帶(Taiwan-Sinzi Folded Zone, TSFZ)、具有 半地塹特徵的大陸斜坡、盆地中心、琉球島弧高區、弧前盆地以及最南邊的琉球 and Liu (2001)的研究,顯示此區的熱流值每平方公尺可高達數百毫瓦,遠高於平

均弧後盆地的熱流值每平方公尺約 60 毫瓦,顯示此區可能具有強烈且活躍的地熱 活動,且下方可能還有正在持續進行擴張的岩漿庫存在。

2-2-3 熱液循環

一般而言在具有大量海底火山及強烈熱液循環的地點附近,可能會有許多熱 液礦床賦存(圖 2-7)。海水經由海床表面的裂隙向海床之下移棲,受到該地區強烈 的地熱活動後,便由海床底下深處向海床表處移棲,在此移棲的過程中,海水與 岩石中的金屬離子交互作用,形成富含金屬離子之流體,而此流體在受到熱的影 響向上移棲的同時,可能會在地層之中的裂隙形成熱液換質作用(hydrothermal alteration)。日本的石油天然氣金屬礦物資源機構(JOGMEC)在其它的沖繩海槽地區 已有成功的開採案例,我們可以期待此區未來會有更詳細的研究與證據,協助我 們瞭解此區的地質架構與經濟價值,期待有朝一日能在南沖繩海槽順利開採屬於 臺灣的熱液礦床。

圖 2-1 臺灣板塊架構圖。黑線與三角形代表琉球隱沒系統,沖繩海槽即為此隱沒系 統後方之弧後盆地,沖繩海槽可被分為北、中、南三個次海盆,本論文主要討論 地區為最南段之南沖繩海槽。(修改自葉一慶,2014)

N

圖 2-2 南沖繩海槽盆地演化圖。左側為大地構造圖,右圖為左圖中 X-Y 線條之切 面圖。WEP(western edge of subducting Philippine Sea plate)為隱沒反轉邊界,左圖 深灰色區域為臺灣造山帶 X-Y 線條為現今南沖繩海槽之位置。三百萬年前於現今 臺灣東北外海區發生初始碰撞,隨著 WEP 與碰撞造山帶往西南方遷移,使 X-Y 區 隨著弧後擴張造成山脈垮塌(1 Ma),形成現今的南沖繩海槽。(Teng, 1996)

圖 2-3 Wang et al. (1999)提出之南沖繩海槽岩漿來源示意圖。下面兩張圖為上圖之 A-A’與 B-B’剖面之位置,說明靠近在靠近臺灣之南沖繩海槽所發育之海底火山為 島弧火山,而北方之棉花嶼與花瓶嶼地區為來自地函之岩漿火山。

圖 2-4 南沖繩海槽精細水深地形圖。顯示南沖繩海槽之明顯弧後凹陷與火山分佈。

(Sibuet et al., 1998)

圖 2-5 南沖繩海槽之震測剖面。剖面位置標示於左上。於擴張中心南北兩側,有明顯的正斷層。

N 盆地擴張中心

圖 2-6 EW9509-8,CDPs 4500~5500。海底火山之震測剖面。(范美琪,2012)

圖 2-7 熱液礦床示意圖。海水沿著海床裂隙向海床之下移棲,在岩石孔隙中形成 換質作用,形成富含金屬元素之礦物。(修改自 Lydon, 1984)

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