近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室、邊緣海與大洋地質實驗室徐敏團隊聯合中國科學院精密測量科學與技術創新研究院倪四道院士、美國伍茲霍爾海洋研究所吳文波助理研究員，使用創新性的地震定位技術，系統揭示了西南馬里亞納裂谷（SWMR）這一島弧新生裂谷地區的構造演化機制。相關研究成果發表在《中國科學：地球科學》和Science China Earth Sciences上（封面文章）。論文第一作者為中國科學院南海海洋研究所博士后臧翀，通訊作者為研究員徐敏。

島弧巖石圈拉張變形是俯沖帶構造演化中的關鍵過程，但目前對處于新生裂谷階段的島弧系統的了解仍然有限。SWMR位于馬里亞納海溝南端，臨近全球最深的海域“挑戰者深淵”，目前仍處于初始構造張裂階段，這使得它成為研究早期島弧裂谷變形機制的理想場所。

研究團隊使用前期創新發展的基于遠震P波尾波三維格林函數的定位方法，對過去近20年間發生在該區域的中強地震進行了高精度定位。這些地震的矩心深度表明裂谷下方脆性孕震地殼深度至少可達15 km，暗示整個地殼從淺到深都處于活躍的張裂狀態。同時，地震事件在空間上的分布呈現出集群特征，表明裂谷內部的拉張變形具有顯著的空間不均一性。裂谷中部和兩端均有顯著中強地震活動，整體未表現出不對稱拉張特征。

研究人員基于上述觀測結果分析認為，相較于早期卡洛琳洋底高原碰撞的影響，板塊俯沖可能是西南馬里亞納裂谷形成和持續演化的主導動力來源。這一成果不僅揭示了新生島弧裂谷的變形行為模式，也為理解島弧系統的演化提供了新的視角和科學依據。

本研究得到了國家自然科學基金和廣東省基礎與應用基礎研究基金的資助。

相關論文信息：臧翀,徐敏,倪四道,吳文波. 2025. 西南馬里亞納裂谷中強地震震源參數精確測定及裂谷變形機制研究. 中國科學:地球科學,55,doi:10.1360/SSTe-2024-0265

Zang C,Xu M,Ni S,Wu W. 2025. Improved source parameter estimation of moderate-sized earthquakes in the Southwest Mariana Rift and its implications for arc deformation mechanisms. Science China Earth Sciences,68.

論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11430-024-1576-6