南海西南次海盆不对称洋壳增生机制获揭示
南海西南次海盆不对称洋壳增生机制获揭示
广州海洋地质调查局联合德国不来梅大学、中国科学院南海海洋研究所等单位，利用主动源海底地震仪数据，首次获取了横跨整个南海西南次海盆的高分辨率横波速度结构及纵横波速度比模型，精细揭示了慢速扩张脊洋壳的不对称增生过程及其动力学机制。近日，相关成果发表于《地球物理研究杂志：固体地球》。
洋壳如何增生是板块构造理论的核心问题之一，也直接关系到我们对海洋岩石圈形成与演化的理解。论文第一作者、广州海洋地质调查局工程师袁野介绍，南海西南次海盆完整记录了从海底破裂到停止扩张的地质信息，是研究慢速扩张脊洋壳增生过程的天然实验室。先前研究主要依赖纵波速度结构，难以有效区分洋壳岩性及岩浆供给变化，导致对洋壳增生过程的认识长期存在争议。
在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，研究团队运用纵横波联合成像，首次精细刻画了西南次海盆洋壳的深部结构和岩性特征。研究显示，海底扩张早期，扩张脊两侧洋壳结构不对称，北侧的岩浆活动更强，南侧以构造伸展作用为主，裂隙更为发育。海底扩张晚期，不对称现象加剧，北侧仍为正常基性洋壳，南侧为下方发育蛇纹石化地幔的超薄洋壳，且浅层洋壳中还存在陆壳碎片。海底扩张停止后，中央裂谷轴向熔融透镜体快速冷却凝固，叠加残余构造伸展作用，因此发育被断层和裂隙强烈改造的基性岩，而中央裂谷南北两侧为蛇纹石化地幔。
团队研究提出，这一不对称增生格局的形成，可能与南海约23.6 Ma发生的洋脊向南跃迁事件密切相关。洋脊跃迁使新老扩张脊之间的地幔温度升高、部分熔融增强，在扩张脊北侧产生了额外的离轴岩浆活动，为北侧洋壳提供了更为充足的岩浆供应，从而导致了扩张脊两侧洋壳结构的根本差异。
该成果为全球慢速扩张洋脊系统的洋壳增生提供了一种新的重要模式范例，对理解洋中脊动力学、地幔熔融过程及洋壳结构演化具有重要科学价值。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2025JB033112