南海海底擴張產生和傳播方面研究取得重要進展

近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室與合作者，在國家自然科學基金等項目的資助下，利用南海北部IODP（綜合大洋發現計劃）鉆井數據，結合多道反射地震和重磁資料的綜合解釋，在南海海底擴張產生和傳播方式研究取得重要進展。相關成果發表于《盆地研究》（Basin Research）。

位于陸殼和洋殼間的洋陸過渡帶對于研究破裂過程、初始海底擴張的年齡和位置至關重要，然而對洋陸過渡帶范圍的劃分卻很少一致，因為沒有統一的標準，或者資料系統的差異，產生了多種解釋方案，進而制約了對初始海底擴張的認識。研究人員根據原始數據集，采用“鉆井約束的綜合地質-地球物理”方法，沿走向上定義了南海北部的洋陸過渡帶，探討破裂過程，并將南海洋陸過渡帶與大西洋型張裂邊緣洋陸過渡帶進行了比較。

研究結果顯示了整個南海北部發育狹窄的洋陸過渡帶，寬5至15公里。洋陸過渡帶兩端的陸殼和洋殼均呈現出復雜的走向分段。減薄陸殼在形狀、趨勢角和基底面粗糙度等方面顯示出規律性變化。洋殼厚度從西部向中部和東部減薄。這些變化部分歸因于繼承的火山弧/弧前的背景。

大約在30個百萬年，海底擴張首先在南海東北部和中央次海盆兩個中心成核，然后分別向西和向東傳播，最終在29個百萬年發生了貫通，東北部和中部陸緣完全破裂。這一結果不支持北部邊緣破裂是通過從東到西的簡單傳播模式。研究進一步對比了以南海為代表的邊緣海型與大西洋貧/富巖漿陸緣原型，發現它們有一些相似之處，而在更多方面表現出顯著差異；因此，提出在劃分陸緣類型時，除巖漿供給外，伸展破裂速率也是需要考慮的重要因素。

該研究由中國科學院南海海洋研究所副研究員張翠梅、研究員孫珍、研究員趙明輝、副研究員張佳政等科研人員，聯合法國斯特拉斯堡大學教授Gianreto Manatschal和夏威夷大學教授Brian Taylor共同完成，不僅深化了我們對邊緣海形成的理解，也為分析全球其它張裂陸緣的巖石圈破裂和海底擴張提供了重要方法和科學借鑒。

相關論文信息：https://doi.org/10.1111/bre.12882

（a）南海北部陸緣走向上洋陸過渡帶的范圍；（b）中部鉆探區破裂在30個百萬年時期成核。研究團隊供圖