新研究揭示南海残留洋脊下方熔体长期保存机制
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新研究揭示南海残留洋脊下方熔体长期保存机制
在国家重点研发计划、广东省自然科学基金等项目资助下，中国科学院南海海洋研究所研究员张帆、林间团队联合国内外多家单位，利用海底大地电磁技术，揭示了南海残留洋脊下方岩石圈-软流圈尺度的电性结构。相关成果近日发表于《通讯-地球与环境》（ Communications Earth & Environment ）。
南海残留洋脊地幔演化过程示意图。研究团队供图，下同
论文第一作者张帆介绍，岩石圈-软流圈边界（LAB）是刚性岩石圈板块与下伏塑性软流圈之间的关键界面，对板块运动具有重要影响。该界面普遍表现为地震波低速和电阻率低阻特征，通常被认为与地幔部分熔融有关。然而，部分熔融在LAB处的普遍性、熔体含量及其长期稳定性，尤其在非活跃板块边界和远离地幔柱影响的区域，仍缺乏充分认识。
残留洋脊是洋中脊扩张停止后形成的特殊地质单元，其热结构相对简单，不受复杂热异常干扰，是研究LAB的理想天然实验室。为此，研究团队于2022年9月在南海西南次海盆布设了一条长约125公里、垂直穿过残留洋脊的海底大地电磁剖面。
成像结果及综合分析表明，洋脊两侧50-80公里深处存在低阻层，指示0.1%–1.3%的部分熔融；而洋脊轴部正下方约60公里宽的区域则表现为熔体缺失的相对高阻特征，形成独特的“低-高-低”电阻率结构。这一特征与活动洋脊下方广泛发育的高导熔融区明显不同。