近日，中科院边缘海与大洋地质重点实验室张翠梅副研究员、孙珍研究员与中海石油有限公司和法国斯特拉斯堡大学等多家单位的科学家合作，在被动陆缘远端带的基底性质和流变特征研究上取得新进展，相关成果发表在《地球化学、地球物理学、地球系统学》上。
经典地壳模型一般包含脆性的上地壳和韧性的中下地壳。在贫岩浆的伊伯利亚型被动陆缘的远端带，地壳减薄至10km以下，中下地壳会与上地壳耦合，共同发生脆性变形。但在构造变形复杂、具有强烈继承性的地质背景中，陆缘远端带的地壳流变结构和力学性质可能显著不同，如经历中生界主动陆缘向被动陆缘转换的南海北部陆缘。
研究人员通过深度域的反射地震资料解释和水平切片提取，发现在南海北部陆缘远端带的基底中存在多个指示韧性变形的大型剑鞘褶皱，这些褶皱被融合交织的不连续带所分隔。在精细刻画剑鞘褶皱和不连续带基础上，通过与IODP367/368航次钻井资料的对比，提出基底由继承的弧前盆地中地壳所构成，在简单剪切作用下中地壳沿拆离断层剥露到了基底顶部，直接被同裂陷期地层所覆盖，上地壳局部缺失。简单剪切和纯剪切共同作用控制了陆缘远端带的超伸展减薄。
该项成果不仅揭示了剑鞘褶皱的成因和机制，同时是对全球被动陆缘远端带结构和基底变形的有益补充，在认识俯冲继承性对南海张裂-破裂过程的影响方面具有重要意义。研究成果为南海地区的超伸展变形研究提供新的视角。
本项研究得到国家自然科学基金、中科院卢嘉锡国际团队项目、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）等项目的资助，以及IODP的支持。
图1 剑鞘褶皱的眼球状构造和融合交织的基底不连续带
图2 剑鞘褶皱的成因和继承性中地壳在远端带的剥露模式图
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