近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質實驗室（OMG）趙明輝研究員團隊聯合廣州海洋地質調查局、德國GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心等國內外單位，在南海西南次海盆深部結構研究中取得突破性進展。相關成果發表在國際地學期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth《地球物理研究雜志-固體地球》上，南海海洋所副研究員張佳政為論文第一作者，德國GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心博士后黎雨晗、廣州海洋地質調查局教授級高工姚永堅為共同通訊作者。

西南次海盆位于南海漸進式海底擴張西南端，是研究南海海底擴張與構造演化的關鍵區域。研究團隊于2021年采集了一條橫跨西南次海盆的540公里二維主動源海底地震儀（OBS）深地震剖面（SWSCS2021），首次實現對該區域洋殼、洋陸轉換邊界（COB）及共軛陸緣的“CT掃描”。通過廣角反射/折射聯合層析成像技術，團隊揭示了西南次海盆海底擴張與洋殼增生的兩階段演化模式。第一個為巖漿充裕期（>19.2 Ma）：擴張速率超20毫米/年，形成典型雙層洋殼結構，玄武巖層（層2）與輝長巖層（層3）速度梯度存在明顯差異，莫霍面（Moho面）反射信號強烈，殘余擴張脊（EMR）兩側呈對稱擴張。第二個是巖漿匱乏期（<19.2 Ma）：擴張速率驟降至20毫米/年以下，洋殼極度變薄，Moho面消失，在薄洋殼下方存在蛇紋石化地幔，EMR兩側呈不對稱擴張，構造作用取代巖漿活動成為主導。

結合前人板塊重建數據，團隊提出：古南海向北俯沖終止引發的區域構造應力場突變，是驅動擴張機制從巖漿主導轉向構造主導的核心誘因，這一發現為邊緣海如何死亡提供了直接證據。

該成果不僅為揭示南海漸進式擴張的動力學演化過程提供了關鍵的新證據，豐富與完善了邊緣海形成演化理論，更為我國即將實施的南海大洋鉆探計劃優選了鉆探靶區。

本項研究得到國家自然科學基金項目和中國科學院南海海洋研究所自主部署項目等項目的聯合資助。

相關論文信息：Zhang,J.,Li,Y.,Yao,Y.,Zhao,M.,Grevemeyer,I.,Sallares,V.,et al. (2025). Seismic structure and the variation of magmatic budget in the southwest sub-basin of the South China Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2025JB031304.?

論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2025JB031304

圖1 南海西南次海盆的二維主動源OBS深地震探測實驗（SWSCS2021）

圖2?南海西南次海盆SWSCS2021測線的縱波速度結構及其地質解釋