南海陸緣同裂陷期的巖漿作用研究取得新突破
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（OMG）構造演化與模擬研究團隊張翠梅副研究員、孫珍研究員，聯合法國斯特拉斯堡大學的Gianreto Manatschal教授和中海石油有限公司龐雄地質總師等，在南海北部陸緣同裂陷期巖漿作用方面取得新進展，研究成果發表在《Gondwana Research》上。
被動陸緣依據巖漿活動的表征劃分為貧巖漿型和富巖漿型兩種類型。但這種端元劃分模式對于理解陸緣形成演化過程中復雜的巖漿作用非常有限，不能說明巖漿作用形式以及巖漿量在時空上的演化規律。
研究人員利用國際大洋鉆探IODP鉆井資料，結合深反射和折射地震資料，以及重力反演等綜合解析，發現南海在打開之前（同裂陷期），其北部陸緣存在大量的巖漿活動，主要體現為多個大型巖蓋侵入體（圖1），局部出現巖席和火山錐；這些分布在強烈伸展減薄基底中的巖蓋，不僅造成基底加厚，也使得同裂陷期沉積層序發生顯著抬升。研究團隊發現，巖漿活動開始于裂陷早期，一直持續到海底擴張之后（約23.8Ma）。通過估算巖蓋的體積，揭示了巖漿量隨陸緣伸展過程的變化，結果表明巖漿量在裂陷早期較少，在38～23.8Ma顯著增多，甚至比很多富巖漿型陸緣的巖漿量還要多（圖2）。推測同裂陷的這一巖漿活動規律與中生代古太平洋板塊俯沖攜帶大量水分俯沖到南海北部陸緣之下有關，導致了地幔物質極易發生解壓熔融。
巖漿是被動大陸邊緣陸洋轉換的決定性因素，準確的評估巖漿的量、巖漿活動的時間、以及巖漿體的分布對理解大陸破壞和洋盆誕生具有重要意義。南海深鉆IODP航次首席科學家孫珍研究員如是說。
國際著名地球物理學家、南海深鉆重要建議人林間特聘研究員在評論中認為，南海陸緣同裂陷期巖漿體系的揭示，對認識南海超伸展減薄、陸緣結構、熱演化史和油氣富集規律具有重要意義，該工作為揭示南海陸緣的張裂-破裂過程提供了重要依據。
本項研究得到中科院盧嘉錫國際團隊項目、國家自然科學基金、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）等項目的資助，以及IODP的支持。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1016/j.gr.2020.11.012
https://doi.org/10.1029/2020GC009023
圖1 反射地震資料中解釋的巖漿分布
（圖示灰色區域為推斷的巖漿體，巖蓋廣泛分布在區帶1的基底中；破裂最晚期形成的火山錐分布于區帶2的洋陸過渡帶；區帶3為洋殼）
圖2 巖漿量隨陸緣同裂陷期和裂后期的演化（a）以及南海的巖漿量與具有SDR的富巖漿陸緣的對比（b）
（黃色星號為估算的南海的巖漿量）
