大洋中脊巖漿活動研究取得新進展
中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室徐敏研究員及博士生趙旭與美國伍茲霍爾海洋研究所科學(xué)家合作，在大洋中脊的重要結(jié)構(gòu)-大洋核雜巖的巖漿演化研究上取得重要進展，成果近期發(fā)表在國際期刊《地球物理研究快報》上。
地球的廣闊海洋之下，分布著六萬五千多公里長的大洋中脊，是太陽系里最長的活動火山脈，也是地球海洋板塊的出生地。在巖漿充足的快速擴張洋脊，地殼通常呈現(xiàn)較均勻?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)，但在巖漿較為貧乏的慢速擴張洋脊，局部的拆離斷層將下地殼輝長巖及上地幔橄欖巖從深部拉出，形成了直接剝露到海底的大洋核雜巖，成為研究地球內(nèi)部地幔物質(zhì)、流體活動、巖漿運移的理想窗口。
研究人員采用了最先進的海底地震成像、全波形反演和逆時偏移成像等方法，在北大西洋稱為Kane的核雜巖上，獲得了高精度速度結(jié)構(gòu)，精細(xì)刻畫了海底下輝長巖體分布特征與巖漿活動歷史。這些新成果揭示了慢速擴張中脊巖漿與構(gòu)造的強烈時空變化。
為獲取更直接的海洋地質(zhì)學(xué)證據(jù)，徐敏研究員與來自美國、中國和意大利等國的科學(xué)家合作，共同向國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃（IODP）提交了鉆探申請計劃，推動在大西洋Kane核雜巖實施大洋鉆探，以期建立地球海洋板塊在慢速擴張條件下的經(jīng)典模式。
本項研究得到國家自然科學(xué)基金（41676044，91858207）、中科院（XDA13010105，2018FY100505，GJTD‐2018‐13）、廣東省海洋實驗室（GML2019ZD0205）和廣東省基金（2017A030312002）項目的資助。
相關(guān)論文鏈接如下：
https://doi.org/10.1029/2020GL087405
https://doi.org/10.1002/2016JB012928
https://doi.org/10.1029/2008GC002009
https://doi.org/10.1029/2009GC002586
圖1. 大洋巖石圈增生過程結(jié)構(gòu)模型
上圖為快速擴張洋中脊Penrose結(jié)構(gòu)模型（修改自Pavani等，2019）；下圖為慢速擴張洋中脊Chapman結(jié)構(gòu)模型（修改自Escartín和Canales，2012）
圖2. 新獲得的基于高精度地震成像的核雜巖巖性解釋，揭示大西洋Kane大洋核雜巖的構(gòu)造和巖漿活動特征（Xu等，GRL，2020）
