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南海北部陸緣洋陸轉(zhuǎn)換帶研究迎新進(jìn)展

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)


(資料圖)

近日,中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所綜合利用三維海底地震儀(OBS)廣角地震數(shù)據(jù)、多道反射地震數(shù)據(jù)、國(guó)際大洋鉆探結(jié)果等,在南海北部陸緣洋陸轉(zhuǎn)換帶(COT)研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《構(gòu)造物理》。袁野為該論文第一作者,賀恩遠(yuǎn)和趙明輝為通訊作者,張翠梅、高金尉、張佳政和孫珍為共同作者。

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南海北部陸緣COT三維深地震探測(cè)實(shí)驗(yàn)及研究測(cè)線圖。研究團(tuán)隊(duì) 供圖

南海北部陸緣的COT是張裂陸緣減薄陸殼和新生洋殼之間的過(guò)渡區(qū)域,其深部結(jié)構(gòu)特征反映了張裂陸緣在破裂演化時(shí)期巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的相互作用樣式,同時(shí)為我國(guó)深水-超深水含油氣盆地的形成機(jī)理提供地質(zhì)依據(jù)。2018年5-7月,研究團(tuán)隊(duì)搭載國(guó)家自然科學(xué)基金委南海北部地球物理共享航次(NORC2018-08)在南海北部陸緣IODP367/368/368X鉆探區(qū)開展了OBS探測(cè)實(shí)驗(yàn)。

研究人員以橫穿COT區(qū)域的L2測(cè)線為研究重點(diǎn),利用RayInvr正演和Tomo2d反演方法,獲得了測(cè)線下方的正/反演縱波速度結(jié)構(gòu)及速度展布特征。他們以速度模型為基礎(chǔ),以多道數(shù)據(jù)和IODP鉆探結(jié)果作為淺部約束,并與L5測(cè)線及三維層析成像結(jié)果對(duì)比,提出了南海北部陸緣的張裂-破裂地質(zhì)演化模型。

研究表明,南海北部陸緣從陸到洋的轉(zhuǎn)換過(guò)程十分迅速,形成狹窄的COT;同張裂期的巖漿底侵形成下地殼高速層;陸殼下地殼在張裂晚期由于韌性形變而極度減薄,減壓熔融下巖漿迅速出現(xiàn),最終導(dǎo)致地殼破裂并迅速開始海底擴(kuò)張。

該研究為南海陸緣提供了重要的深地震探測(cè)數(shù)據(jù);并從二維速度結(jié)構(gòu)的角度,分析南海北部陸緣COT的范圍及地殼結(jié)構(gòu)特征,提出了南海北部陸緣不同張裂段COT的差異,揭示了復(fù)雜的張裂-破裂機(jī)制,對(duì)深入認(rèn)識(shí)陸緣破裂演化過(guò)程中構(gòu)造-巖漿相互作用具有重要意義。

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