南海海洋所研究提出南海大陸巖石圈破裂及其洋盆打開的三維地質(zhì)模型

　　近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室（OMG）趙明輝研究團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)外多位科學(xué)家，對南海北部陸緣IODP鉆探區(qū)的深部結(jié)構(gòu)開展了深入研究，并提出大陸巖石圈破裂和洋盆打開的三維地質(zhì)模型，相關(guān)成果發(fā)表在國際地學(xué)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth （《地球物理研究雜志-固體地球》）上。張佳政為論文第一作者和通訊作者，趙明輝為共同通訊作者，丁巍偉、César R. Ranero、Valenti Sallares、高金尉、張翠梅和丘學(xué)林為共同作者。

　　南海是西太平洋最大的邊緣海，其陸緣類型、張破裂模式及形成演化過程一直是國內(nèi)外地學(xué)界研究熱點。南海國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃（IODP）受到鉆井?dāng)?shù)量及鉆探深度的局限性，實施三維深部結(jié)構(gòu)探測與研究，可以最大程度地解讀南海如何經(jīng)過張裂-破裂并演變成洋盆的過程。

　　基于三維OBS深地震探測實驗結(jié)果（圖1&2），結(jié)合重力、磁力、多道地震和IODP鉆井資料，研究人員精準(zhǔn)確定了南海北部陸緣IODP鉆探區(qū)的陸洋過渡帶（COT）范圍，闡明了北部陸緣地殼結(jié)構(gòu)在橫向上的劇烈變化，劃分出兩個不同的陸緣段，東段（包含L5主測線）顯示受到構(gòu)造和巖漿的共同作用，西段（包含L2主測線）則以構(gòu)造伸展為主，研究認(rèn)為先存的巖石圈局部非均質(zhì)性造成了陸緣分段破裂及其不同的張破裂樣式。

　　本研究創(chuàng)新性提出南海大陸巖石圈破裂及其洋盆打開的三維地質(zhì)模型（圖3），實現(xiàn)了從“點（鉆孔）”到“面（二維）”、到“體（三維）”的拓展，建立了一個有鉆孔約束和多視角呈現(xiàn)的邊緣海張裂陸緣研究范例，豐富和完善了張裂陸緣的形成演化模式。本項研究得到國家自然科學(xué)基金項目（41730532, 91958212, U20A20100）的聯(lián)合資助。

　　相關(guān)論文信息：

　　Zhang, J., Zhao, M., Ding, W., Ranero, C. R., Sallares, V., Gao, J., Zhang, C., Qiu X. (2023). New Insights into the Rift-to-Drift Process of the Northern South China Sea Margin Constrained by a Three-dimensional Wide-angle Seismic Velocity Model. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128, e2022JB026171.

　　https://doi.org/10.1029/2022JB026171

圖1 南海北部陸緣IODP鉆探區(qū)的三維OBS深地震探測實驗

　　 

　　圖2三維縱波速度結(jié)構(gòu)的多視角呈現(xiàn)