中沙地塊的伸展-海底擴展過程研究取得新進展
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）深部地球物理學科組博士研究生黎雨晗、副研究員黃海波、研究員丘學林，聯合德國亥姆霍茲海洋研究中心（GEOMAR）教授Ingo Grevemeyer，通過主動源海底地震儀（OBS）探測和深部地殼結構模擬，在中沙地塊的伸展-海底擴張過程的研究上取得重要進展，相關研究成果近日發表在國際地學期刊Gondwana Research（《岡瓦納研究》）上。
在被動大陸邊緣，陸殼受到伸展作用力依次發生裂陷、減薄、破裂和海底擴張過程，這一過程受到陸殼的先存結構和分段性的影響。南海陸緣的流變學和熱結構具有明顯的橫向不均一性，分布著許多微陸塊，導致其整體伸展、海底擴張過程特別是破裂模式尚不清晰。
為揭示南海陸緣中段伸展變形過程，研究人員采集了一條長約400千米、自北向南穿過中沙地塊和相鄰海盆的OBS廣角地震測線，通過正反演模擬獲取了P波速度結構。結果顯示：中沙地塊整體顯示出不均勻和局部伸展的陸殼特征，厚度范圍在6–25千米左右；中沙地塊北部顯示出上地殼脆性、下地殼韌性變形特征，其下的上地幔低速異常可能是第一次洋脊躍遷帶來的地幔部分熔融的產物；中沙地塊南部為較堅硬的中沙環礁塊體，其兩側存在急劇變化的地殼頸縮區域。中沙地塊兩側洋陸過渡帶（COT）顯示為快速轉換型，與南海中北部陸緣IODP鉆探結果一致。在相鄰海盆區域，西北次海盆具有厚度為6–6.5千米左右的典型洋殼，而西南次海盆揭示出僅具~2.5–4.0千米厚的薄洋殼和下伏地幔蛇紋石化作用。
研究揭示了南海兩次洋脊躍遷過程對中沙地塊的影響，以及中沙地塊的先存地殼強度對伸展過程和破裂位置的控制作用；重新劃定了中沙地塊南北洋陸邊界；并討論了南海陸緣伸展變形特征、洋陸過渡帶結構、海底擴張不同階段巖漿供給的整體變化。該研究對于深入認識微陸塊在被動大陸邊緣中的變形響應和控制作用具有重要的意義。
本研究使用數據由國家基金委南海地球物理共享航次項目搭載中國科學院南海海洋研究所的“實驗2”號科考船采集，并得到國家自然科學基金、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項、廣東省自然科學基金研究團隊項目和國家留學基金委員會等項目和機構的聯合資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.06.015
