近日，中国科学院南海海洋研究所研究员孙珍团队与广州海洋地质调查局教授级高级工程师姚永坚团队合作，在南海洋壳结构与岩浆增生历史方面取得重要进展，研究揭示了南海洋盆岩浆增生的时空分布新规律。相关成果发表在《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）。
南海M值平面分布图。研究团队供图
南海是慢速-中速扩张边缘海的典型代表，对其扩张时的岩浆时空分布规律缺乏整体认知和定量化表达，限制了对南海扩张动力变化的认知与其在全球洋盆中的定位。研究人员通过覆盖南海洋盆的37条地震剖面计算出南海扩张过程中岩浆增生长度占总扩张长度的比重（称为南海洋盆M值），以深入理解其板块活动的特征。
与主要集中在大洋的研究不同，研究发现南海在中速（M值平均约为0.88）和慢速（M值平均约为0.78）扩张阶段，显示出较同扩张速率大洋更多的岩浆供应量。在早期形成的西北和东部次海盆，M值主要集中在0.8-1之间，而在晚期的东部次海盆和西南次海盆，M值在0.5-0.8和0.8-1两个区间内交替变化。
南海洋壳增生模式图。研究团队供图
通过对比磁异常条带，研究团队分析了南海扩张过程中的岩浆增生时空分布规律，并将其与全球其他大洋进行对比。结果显示，南海的岩浆供应周期可能比大西洋更短，仅约0.25至0.33百万年。地震剖面显示，随着M值从0.92降低至0.66，断层的水平位移距离从0.5公里增加到5公里。值得注意的是，所有剖面中几乎未见超过5公里的断层水平位移距，这进一步证实了更加频繁的岩浆供给周期。
该研究强调了南海扩张过程的岩浆供给量不仅受板块扩张影响，还受到周边大洋俯冲的影响。其结论为理解边缘海演化过程提供了新的视角，也深化对南海扩张动力的理解，为全球洋盆动力学模型提供了重要参考，对研究边缘海与全球大洋的差异性研究具有重要价值。
上述研究得到国家自然科学基金、广东省人才项目等项目的资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118696
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