南海海底扩张产生和传播方式研究取得新进展
近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室张翠梅、孙珍（通讯作者）、赵明辉、张佳政等科研人员，联合法国斯特拉斯堡大学教授Gianreto Manatschal和夏威夷大学教授Brian Taylor，利用南海北部IODP（综合大洋发现计划）钻井数据，结合多道反射地震和重磁资料的综合解释，在南海海底扩张产生和传播方面取得重要进展。相关研究发表于《盆地研究》（Basin Research）期刊上。
位于陆壳和洋壳间的洋陆转换带（OCTs）对于研究破裂过程、初始海底扩张的年龄和位置至关重要，然而对OCT范围的划分却很少一致，因为没有统一的标准，或者资料系统的差异，产生了多种解释方案，进而制约了对初始海底扩张的认识。研究人员根据原始数据集，采用“钻井约束的综合地质-地球物理”方法，沿走向上定义了南海北部的OCT，探讨破裂过程，并将南海OCT与大西洋型张裂边缘OCT进行了比较。
研究结果显示了整个南海北部发育狭窄的OCT，宽5-15公里（图1a）。OCT两端的陆壳和洋壳均呈现出复杂的走向分段。减薄陆壳在形状、趋势角和基底面粗糙度等方面显示出规律性变化。洋壳厚度从西部向中部和东部减薄。这些变化部分归因于继承的火山弧/弧前的背景。
图1 （a）南海北部陆缘走向上OCT的范围；（b）中部钻探区破裂在C11时期成核
在南海东北部和中央次盆地磁异常C11期间，海底扩张首先在两个中心成核（如图1b中U1502钻探区），然后分别向西和向东传播，最终在异常C10r（29Ma）处发生了贯通（图1b），东北部和中部陆缘完全破裂。这一结果不支持北部边缘破裂是通过从东到西的简单传播模式。研究进一步对比了以南海为代表的边缘海型与大西洋贫/富岩浆陆缘原型，发现它们有一些相似之处，而在更多方面表现出显著差异；因此，提出在划分陆缘类型时，除岩浆供给外，伸展破裂速率也是需要考虑的重要因素。
这项研究不仅深化了我们对边缘海形成的理解，也为分析全球其它张裂陆缘的岩石圈破裂和海底扩张提供了重要方法和科学借鉴。
论文获得了广东省自然科学基金面上项目（2023A1515012803）、国家自然科学基金项目（U2244221, 41730532），广州市科技项目（201804010371）的支持，并使用了自然基金委共享航次的部分数据以及国际大洋发现计划（IODP）的钻探成果。
论文链接：https://doi.org/10.1111/bre.12882
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中国科学院南海海洋研究所
