近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质实验室（OMG）赵明辉研究员团队联合广州海洋地质调查局、德国GEOMAR亥姆霍兹基尔海洋研究中心等国内外单位，在南海西南次海盆深部结构研究中取得突破性进展。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，南海海洋所副研究员张佳政为论文第一作者，德国GEOMAR亥姆霍兹基尔海洋研究中心博士后黎雨晗、广州海洋地质调查局教授级高工姚永坚为共同通讯作者。
西南次海盆位于南海渐进式海底扩张西南端，是研究南海海底扩张与构造演化的关键区域。研究团队于2021年采集了一条横跨西南次海盆的540公里二维主动源海底地震仪（OBS）深地震剖面（SWSCS2021），首次实现对该区域洋壳、洋陆转换边界（COB）及共轭陆缘的“CT扫描”。通过广角反射/折射联合层析成像技术，团队揭示了西南次海盆海底扩张与洋壳增生的两阶段演化模式。第一个为岩浆充裕期（>19.2 Ma）：扩张速率超20毫米/年，形成典型双层洋壳结构，玄武岩层（层2）与辉长岩层（层3）速度梯度存在明显差异，莫霍面（Moho面）反射信号强烈，残余扩张脊（EMR）两侧呈对称扩张。第二个是岩浆匮乏期（<19.2 Ma）：扩张速率骤降至20毫米/年以下，洋壳极度变薄，Moho面消失，在薄洋壳下方存在蛇纹石化地幔，EMR两侧呈不对称扩张，构造作用取代岩浆活动成为主导。
结合前人板块重建数据，团队提出：古南海向北俯冲终止引发的区域构造应力场突变，是驱动扩张机制从岩浆主导转向构造主导的核心诱因，这一发现为边缘海如何死亡提供了直接证据。
该成果不仅为揭示南海渐进式扩张的动力学演化过程提供了关键的新证据，丰富与完善了边缘海形成演化理论，更为我国即将实施的南海大洋钻探计划优选了钻探靶区。
本项研究得到国家自然科学基金项目和中国科学院南海海洋研究所自主部署项目等项目的联合资助。
相关论文信息：Zhang,J.,Li,Y.,Yao,Y.,Zhao,M.,Grevemeyer,I.,Sallares,V.,et al. (2025). Seismic structure and the variation of magmatic budget in the southwest sub-basin of the South China Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2025JB031304.
论文链接：https://doi.org/10.1029/2025JB031304
图1 南海西南次海盆的二维主动源OBS深地震探测实验（SWSCS2021）
图2 南海西南次海盆SWSCS2021测线的纵波速度结构及其地质解释
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