近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國重點(diǎn)實驗室、邊緣海與大洋地質(zhì)實驗室（OMG）丘學(xué)林研究員團(tuán)隊運(yùn)用縱橫波速比（Vp/Vs）成像方法在南海東部次海盆殘余擴(kuò)張脊巖石物質(zhì)屬性和成因方面取得新進(jìn)展。該成果發(fā)表在國際地學(xué)期刊Geophysical Research Letters《地球物理研究快報》。碩士研究生姜輝為論文第一作者，研究員黃海波和副研究員賀恩遠(yuǎn)為通訊作者。
東部次海盆是南海面積最大的海盆，是研究南海海底擴(kuò)張與構(gòu)造演化的關(guān)鍵區(qū)域。東部次海盆~15.5 Ma停止擴(kuò)張后，大量的后期巖漿在擴(kuò)張脊附近噴發(fā)，持續(xù)近5個百萬年。這些后期巖漿極大地破壞和改造了擴(kuò)張末期的原生洋殼，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)難以識別，阻礙了我們對南海擴(kuò)張末期洋殼增生過程的認(rèn)識。
研究人員基于橫穿殘余擴(kuò)張脊、長約110公里的主動源海底地震儀（OBS）剖面，利用P波、S波聯(lián)合成像方法，獲取了沿測線的Vp/Vs模型。模型有效區(qū)分了殘余擴(kuò)張脊附近的原生洋殼（Vp/Vs >1.7）和后期巖漿部分（Vp/Vs <1.7），并發(fā)現(xiàn)原生洋殼厚度明顯減?。?.3-4.3 km），下地殼近乎缺失。
研究認(rèn)為，東部次海盆擴(kuò)張停止前，隨著擴(kuò)張速率與巖漿供給量的降低，擴(kuò)張中心附近的地殼中形成了深大斷裂，為海水的下滲提供了通道。在洋殼減薄區(qū)域，海水到達(dá)上地幔并形成蛇紋石化橄欖巖，蛇紋石化橄欖巖在構(gòu)造張力和斷層作用下被動抬升，而洋殼較厚的區(qū)域則表現(xiàn)為局限于地殼深處的有限蝕變。
研究結(jié)果突出了巖漿-構(gòu)造活動和水化過程的相互作用，為了解南海殘余擴(kuò)張脊洋殼的形成和改造提供了重要依據(jù)。
本研究使用的OBS數(shù)據(jù)由國家基金委南海北部地球物理共享航次項目搭載中國科學(xué)院南海海洋研究所“實驗2”號科考船采集，并得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青促會、廣州市科技計劃和中國科學(xué)院南海海洋研究所自主部署項目的資助。
圖1 南海東部次海盆主動源OBS深地震探測實驗（G8G0）
圖2 東部次海盆殘余擴(kuò)張中心形成演化的模式示意圖
相關(guān)論文信息：Jiang,H.,Huang,H.,He,E.,Guo,J.,&Qiu,X. (2025). Hydration in the crust andupper mantle near the extinct spreadingridge in the eastern sub‐basin,South ChinaSea. Geophysical Research Letters,52,e2025GL115670.?
原文鏈接：http://dx.doi.org/10.1029/2025GL115670
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