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新研究揭示:俯沖轉向可誘發南海陸緣發生破裂
2020-10-20 | 編輯:OMG | 【  】【打印】【關閉

  近日,中科院邊緣海與大洋地質重點實驗室構造與模擬研究團隊李付成助理研究員和孫珍研究員等,在南海大陸邊緣破裂方式及控制因素上取得了新進展,相關研究成果發表在國際期刊《Tectonics》上。 

  俯沖板塊的回撤(Rollback)被認為是活動大陸邊緣破裂的重要動力學來源,也是近年來國內外學者的主要研究對象;而對俯沖方向反轉(Subduction direction reversal)這一重要地質過程的研究卻甚少,尤其尚不清楚大洋巖石圈在俯沖過程中發生俯沖方向反轉時,能否誘發大陸巖石圈的破裂,以及典型的破裂方式及主控因素如何。 

  研究團隊通過數值模擬與觀測對比,揭示了南海巖石圈演化包含三個重要階段:在初始階段,大洋巖石圈向北俯沖至華南大陸之下;之后進入構造平靜期;最后大洋巖石圈俯沖反轉,向南俯沖至婆羅洲之下。新結果表明俯沖轉向可能誘發大陸巖石圈破裂,產生新洋盆;破裂方式有陸緣(Continental edge)和陸內(Continental interior)破裂兩種(1);破裂發生的位置受控于向北俯沖的時間和大洋巖石圈年齡。陸緣破裂以弧前碎塊裂離及俯沖大洋巖石圈的拆沉為主要特征,而陸內破裂時出現大型陸塊向南漂移。 

  上述結果很好地解釋了南海初始破裂位置與破裂特征的關系。東側陸緣在中生代弧前破裂,裂離華南的陸塊狹窄的陸條寬度小于300公里(包括巴拉望島等);西側在島弧發生破裂,裂離的南沙地塊寬度超過500公里。東西側陸緣破裂的差異,可能受控于北向俯沖的時間和古南海的年齡。結合模擬與重力對比,新研究推測現今殘存的向北俯沖的中生代海溝可分為兩段,其中西側隨南沙地塊運移至Crocker‐Palawan增生楔體之下,東側仍留在南海北部(2)。 

  該研究團隊還包括中科院南海海洋研究所林間特聘研究員、香港中文大學楊宏峰教授、美國加州理工學院Joann Stock教授等。研究得到廣東省基金團隊項目、廣東省實驗室(廣州)人才團隊引進重大專項、中科院盧嘉錫國際團隊項目、國家自然科學基金、香港研究資助局基金項目和中國IODP的共同資助。  

  論文信息:Li, F.*, Sun, Z. *, Yang, H., Lin, J., Stock, J. M., Zhao, Z., et al. (2020). Continental interior and edge breakup at convergent margins induced by subduction direction reversal: A numerical modeling study applied to the South China Sea margin. Tectonics, 39, e2020TC006409. https://doi.org/10.1029/2020TC006409

1 陸緣及陸內破裂的演化特征

2 模擬結果與重力數據結合揭示北向俯沖海溝的位置




























 
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