【中國科學報】南海東北部下地殼高速體成因獲得新認識
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研究員丘學林團隊的程錦輝博士研究生、張佳政副研究員、趙明輝研究員等，聯合湖北省地震局工程師杜峰，綜合了南海東北部近20年來已公開發表的二維主動源海底地震儀（OBS）深探測研究成果，利用克里格插值方法，在南海東北部下地殼高速體研究獲得新認識。相關研究近日發表于《構造物理》。
南海構造演化模式一直是地球系統科學的研究熱點。隨著人工源深地震探測方法的不斷成熟，在南海東北部開展了大量的地球物理深探測實驗，獲得了豐富的地球物理數據。研究結果發現，南海東北部屬于減薄型陸殼，并在下地殼中有高速體的存在。然而，二維剖面中展示的這些結果，具有一定的局限性，對不同形狀的高速體的認識存在分歧，無法獲得研究區速度結構在三維空間上的展布特征，無法構建研究區速度異常形成機制的整體認識。
研究人員收集了南海東北部12條二維主動源OBS速度結構剖面，開展了數據歸一化處理，統一坐標系，統一分層標準；然后利用克里格插值法，建立了南海東北部的準三維速度結構模型，獲得了沉積層、上/下地殼、下地殼高速層厚度和莫霍面的空間展布特征，與前人的研究結果進行對比分析，驗證了處理方法與研究結果的可靠性。
該研究計算得到了地殼拉張系數，結合研究區磁異常特征，將南海東北部的下地殼高速體劃分為兩類；一類位于東沙隆起-潮汕坳陷的下地殼底部，呈連片條帶狀分布特征，與高磁異常帶幾乎重疊且位于古太平洋俯沖帶前緣，推斷其為中生代古太平洋的俯沖殘留；另一類離散地分布在大陸坡下方，推測其為陸緣張裂-破裂過程中地幔巖漿對下地殼的底侵改造所致。
該研究收集整合了南海東北部12條深地震測線，構建了準三維速度結構模型，為缺乏三維數據研究的區域提供了新思路。基于該模型，該研究系統分析了南海東北部深部速度結構特征，對其下地殼高速體空間分布和成因機制的進行了探討，為南海的巖漿活動與演化過程提供了重要參考信息。
該研究工作得到國家自然科學基金項目、中國科學院邊緣海與大洋地質重點實驗室開放基金、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、廣東省基礎與應用基礎研究基金等聯合資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.tecto.2021.229086
