近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室（OMG）趙明輝研究團隊聯合國內外多位科學家，對南海北部陸緣IODP鉆探區的深部結構開展了深入研究，并提出大陸巖石圈破裂和洋盆打開的三維地質模型，相關成果發表在國際地學期刊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外地學界研究熱點。南海國際大洋發現計劃（IODP）受到鉆井數量及鉆探深度的局限性，實施三維深部結構探測與研究，可以最大程度地解讀南海如何經過張裂-破裂并演變成洋盆的過程。
基于三維OBS深地震探測實驗結果（圖1&2），結合重力、磁力、多道地震和IODP鉆井資料，研究人員精準確定了南海北部陸緣IODP鉆探區的陸洋過渡帶（COT）范圍，闡明了北部陸緣地殼結構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）顯示受到構造和巖漿的共同作用，西段（包含L2主測線）則以構造伸展為主，研究認為先存的巖石圈局部非均質性造成了陸緣分段破裂及其不同的張破裂樣式。
本研究創新性提出南海大陸巖石圈破裂及其洋盆打開的三維地質模型（圖3），實現了從“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基金項目（41730532, 91958212, U20A20100）的聯合資助。
相關論文信息：
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2三維縱波速度結構的多視角呈現
圖3 南海大陸巖石圈破裂及其洋盆打開的三維地質模型
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