南海東北端與中國大陸陸棚間之地熱研究

摘 要

本研究使用台灣大學海洋研究所所自行研發之熱探針，於南海東北端與中國大陸陸棚間（東經118~119.5度，北緯19~22度），共收集了22個測站的地熱資料，其測站的水深範圍介於1713與3889公尺之間。將地熱資料加以處理後，得到熱流值的範圍為64.0~104.2 mW/m2，平均值為81.7 mW/m2，皆略低於太平洋之大陸斜坡的熱流平均值92 mW/m2 與大陸隆起的熱流平均值88 mW/m2。熱流值與水深呈現負相關，熱流值由西北方較淺的台灣海峽陸棚向東南方較深的馬尼拉海溝方向變小。其原因可能是西北方大陸地殼的厚度較厚而使其放射性元素所生的熱高於東南方的海洋地殼所致。另外，沈積物的熱傳導係數與水深的關係也有相同的現象，可能反映出沈積物的組成是由西北方的砂質漸變成東南方的泥質。在海底火山附近的熱流值並無明顯的異常高熱現象，其現象意味著此區域的海底火山可能因年代久遠而不再噴發，或山腳下產生崩塌（slumping）所致。從熱流值在空間分佈的變化，可發現在福爾摩沙峽谷的兩側有明顯的差異。其原因目前並無適當的解釋，但可看出福爾摩沙峽谷在本次研究中是一個熱流上的分界。
由於熱流的量測是藉由插入海洋底部沈積物的熱探針量測而得，所以我們也必須考慮到沈積物在一個長時間上累積的影響。經由比較深海鑽探計畫（ODP）Leg 184航次沈積速率的資料，然後以內插的方式推估沈積速率從東南到西北的範圍為0.28到0.76 mm/yr，由於較高的沈積速率，使得經沈積作用的修正後的熱流值平均增加了41%之多。此結果說明出了沈積作用對熱流值影響的重要性。
另外，我們也利用了海底地震儀(OBS)所提供速度與深度剖面的資料來針對此區域中八個測站高熱流的特性作進一步地分析；結果顯示出真正導致此區域高熱流現象的原因主要可能是來自地幔中的熱流向上傳導的結果。