中國科學(xué)院邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室（OMG）研究員閻貧團隊通過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。

　　被動大陸邊緣演化是板塊拉張破裂與巖漿加入共同作用的過程，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)。僅僅拉張作用就會導(dǎo)致不同的結(jié)果，例如脆性破裂地殼會出現(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)歷了強烈減薄過程。南海東北部被動大陸邊緣張裂早、寬度最大，其地殼結(jié)構(gòu)特征的揭示將有助于提升對南海陸緣的地殼性質(zhì)和張裂過程中巖漿—構(gòu)造作用的認(rèn)識。

　　研究團隊使用多道地震成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，臺西南盆地南部坳陷中的超級拉張裂谷呈V形向東北開口。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。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于被動陸緣的陸洋過渡帶, 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。“這為大陸邊緣地殼伸展減薄的多樣式提供了新的案例，對于認(rèn)識巖石圈在張應(yīng)力作用下的構(gòu)造-巖漿行為及南海形成機制具有重要意義”，閻貧研究員說。

　　本項研究得到國家自然科學(xué)基金、廣東特支計劃、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項目的支持。

　　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