近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)實驗室（OMG）趙明輝研究員團隊聯(lián)合廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局、德國GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心等國內(nèi)外單位，在南海西南次海盆深部結(jié)構(gòu)研究中取得突破性進展。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，南海海洋所副研究員張佳政為論文第一作者，德國GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心博士后黎雨晗、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局教授級高工姚永堅為共同通訊作者。
西南次海盆位于南海漸進式海底擴張西南端，是研究南海海底擴張與構(gòu)造演化的關(guān)鍵區(qū)域。研究團隊于2021年采集了一條橫跨西南次海盆的540公里二維主動源海底地震儀（OBS）深地震剖面（SWSCS2021），首次實現(xiàn)對該區(qū)域洋殼、洋陸轉(zhuǎn)換邊界（COB）及共軛陸緣的“CT掃描”。通過廣角反射/折射聯(lián)合層析成像技術(shù)，團隊揭示了西南次海盆海底擴張與洋殼增生的兩階段演化模式。第一個為巖漿充裕期（>19.2 Ma）：擴張速率超20毫米/年，形成典型雙層洋殼結(jié)構(gòu)，玄武巖層（層2）與輝長巖層（層3）速度梯度存在明顯差異，莫霍面（Moho面）反射信號強烈，殘余擴張脊（EMR）兩側(cè)呈對稱擴張。第二個是巖漿匱乏期（<19.2 Ma）：擴張速率驟降至20毫米/年以下，洋殼極度變薄，Moho面消失，在薄洋殼下方存在蛇紋石化地幔，EMR兩側(cè)呈不對稱擴張，構(gòu)造作用取代巖漿活動成為主導(dǎo)。
結(jié)合前人板塊重建數(shù)據(jù)，團隊提出：古南海向北俯沖終止引發(fā)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場突變，是驅(qū)動擴張機制從巖漿主導(dǎo)轉(zhuǎn)向構(gòu)造主導(dǎo)的核心誘因，這一發(fā)現(xiàn)為邊緣海如何死亡提供了直接證據(jù)。
該成果不僅為揭示南海漸進式擴張的動力學(xué)演化過程提供了關(guān)鍵的新證據(jù)，豐富與完善了邊緣海形成演化理論，更為我國即將實施的南海大洋鉆探計劃優(yōu)選了鉆探靶區(qū)。
本項研究得到國家自然科學(xué)基金項目和中國科學(xué)院南海海洋研究所自主部署項目等項目的聯(lián)合資助。
相關(guān)論文信息：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.?
論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2025JB031304
圖1 南海西南次海盆的二維主動源OBS深地震探測實驗（SWSCS2021）
圖2?南海西南次海盆SWSCS2021測線的縱波速度結(jié)構(gòu)及其地質(zhì)解釋
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