中國(guó)科學(xué)院邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（OMG）研究員閻貧團(tuán)隊(duì)通過(guò)多道地震剖面觀察發(fā)現(xiàn)南海東北部裂谷盆地內(nèi)部出現(xiàn)陸殼裂洞。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在Geochemistry, Geophysics, Geosystems/《地球化學(xué)、地球物理學(xué)、地球系統(tǒng)》期刊上。博士研究生陳昌亮為該文章的第一作者，閻貧研究員和于俊輝助理研究員為通訊作者。
被動(dòng)大陸邊緣演化是板塊拉張破裂與巖漿加入共同作用的過(guò)程，由于多種因素的作用，形成的地殼結(jié)構(gòu)樣式多姿多態(tài)。僅僅拉張作用就會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，例如脆性破裂地殼會(huì)出現(xiàn)塹壘相間的地貌特征，而韌性拉伸地殼則呈現(xiàn)單調(diào)減薄的特征。在南海北部，存在臺(tái)西南、珠江口及瓊東南等寬窄不同的大型裂谷盆地，地殼都經(jīng)歷了強(qiáng)烈減薄過(guò)程。南海東北部被動(dòng)大陸邊緣張裂早、寬度最大，其地殼結(jié)構(gòu)特征的揭示將有助于提升對(duì)南海陸緣的地殼性質(zhì)和張裂過(guò)程中巖漿—構(gòu)造作用的認(rèn)識(shí)。
研究團(tuán)隊(duì)使用多道地震成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，臺(tái)西南盆地南部坳陷中的超級(jí)拉張裂谷呈V形向東北開(kāi)口。在裂谷軸西側(cè), 地殼厚度為8.1 km，向東基底進(jìn)一步變深, 而地幔則抬升變淺，地殼呈現(xiàn)極端減薄趨勢(shì)。在東部裂谷軸區(qū)，還觀察到一半球形異常反射包。該包內(nèi)部反射相干性尚好，但與上部沉積和下部基底反射特征不協(xié)調(diào)，可能是由剝露地幔蛇紋巖蝕變產(chǎn)物、張裂期火山建造，或者是裂谷早期的沉積殘余。盡管該異常反射包的成因尚不確定，但可以確定該處大陸地殼不僅經(jīng)歷了超級(jí)減薄，還發(fā)生了破裂形成豁洞。
研究結(jié)果表明，大陸地殼破裂不僅見(jiàn)于被動(dòng)陸緣的陸洋過(guò)渡帶, 而且在陸內(nèi)裂谷中也可能發(fā)生，反映了裂谷的遷移現(xiàn)象?！斑@為大陸邊緣地殼伸展減薄的多樣式提供了新的案例，對(duì)于認(rèn)識(shí)巖石圈在張應(yīng)力作用下的構(gòu)造-巖漿行為及南海形成機(jī)制具有重要意義”，閻貧研究員說(shuō)。
本項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東特支計(jì)劃、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項(xiàng)目的支持。
相關(guān)論文信息：Chen, C., Yan, P., Yu, J., & Zhong, G. (2023). Seismically imaged crustal breakup in the Southwest Taiwan Basin of the northeastern South China Sea margin. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 24, e2023GC010918.
文章鏈接：https://doi.org/10.1029/2023GC010918
圖1 橫跨南部坳陷地殼破裂區(qū)的多道地震剖面
圖2 南部坳陷內(nèi)地殼破裂成因示意圖
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