南海海洋所研究提出南海大陆岩石圈破裂及其洋盆打开的三维地质模型

　　近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）赵明辉研究团队联合国内外多位科学家，对南海北部陆缘IODP钻探区的深部结构开展了深入研究，并提出大陆岩石圈破裂和洋盆打开的三维地质模型，相关成果发表在国际地学期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth （《地球物理研究杂志-固体地球》）上。张佳政为论文第一作者和通讯作者，赵明辉为共同通讯作者，丁巍伟、César R. Ranero、Valenti Sallares、高金尉、张翠梅和丘学林为共同作者。

　　南海是西太平洋最大的边缘海，其陆缘类型、张破裂模式及形成演化过程一直是国内外地学界研究热点。南海国际大洋发现计划（IODP）受到钻井数量及钻探深度的局限性，实施三维深部结构探测与研究，可以最大程度地解读南海如何经过张裂-破裂并演变成洋盆的过程。

　　基于三维OBS深地震探测实验结果（图1&2），结合重力、磁力、多道地震和IODP钻井资料，研究人员精准确定了南海北部陆缘IODP钻探区的陆洋过渡带（COT）范围，阐明了北部陆缘地壳结构在横向上的剧烈变化，划分出两个不同的陆缘段，东段（包含L5主测线）显示受到构造和岩浆的共同作用，西段（包含L2主测线）则以构造伸展为主，研究认为先存的岩石圈局部非均质性造成了陆缘分段破裂及其不同的张破裂样式。

　　本研究创新性提出南海大陆岩石圈破裂及其洋盆打开的三维地质模型（图3），实现了从“点（钻孔）”到“面（二维）”、到“体（三维）”的拓展，建立了一个有钻孔约束和多视角呈现的边缘海张裂陆缘研究范例，丰富和完善了张裂陆缘的形成演化模式。本项研究得到国家自然科学基金项目（41730532, 91958212, U20A20100）的联合资助。

　　相关论文信息：

　　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

图1 南海北部陆缘IODP钻探区的三维OBS深地震探测实验

　　 

　　图2三维纵波速度结构的多视角呈现