被動陸緣遠端帶基底性質和變形特徵研究取得新進展

2020-08-28 嶺南科苑

近日，中科院邊緣海與大洋地質重點實驗室張翠梅副研究員、孫珍研究員與中海石油有限公司和法國斯特拉斯堡大學等多家單位的科學家合作，在被動陸緣遠端帶的基底性質和流變特徵研究上取得新進展，相關成果發表在《地球化學、地球物理學、地球系統學》上。

經典地殼模型一般包含脆性的上地殼和韌性的中下地殼。在貧巖漿的伊伯利亞型被動陸緣的遠端帶，地殼減薄至10km以下，中下地殼會與上地殼耦合，共同發生脆性變形。但在構造變形複雜、具有強烈繼承性的地質背景中，陸緣遠端帶的地殼流變結構和力學性質可能顯著不同，如經歷中生界主動陸緣向被動陸緣轉換的南海北部陸緣。

研究人員通過深度域的反射地震資料解釋和水平切片提取，發現在南海北部陸緣遠端帶的基底中存在多個指示韌性變形的大型劍鞘褶皺，這些褶皺被融合交織的不連續帶所分隔。在精細刻畫劍鞘褶皺和不連續帶基礎上，通過與IODP367/368航次鑽井資料的對比，提出基底由繼承的弧前盆地中地殼所構成，在簡單剪切作用下中地殼沿拆離斷層剝露到了基底頂部，直接被同裂陷期地層所覆蓋，上地殼局部缺失。簡單剪切和純剪切共同作用控制了陸緣遠端帶的超伸展減薄。

該項成果不僅揭示了劍鞘褶皺的成因和機制，同時是對全球被動陸緣遠端帶結構和基底變形的有益補充，在認識俯衝繼承性對南海張裂-破裂過程的影響方面具有重要意義。研究成果為南海地區的超伸展變形研究提供新的視角。

本項研究得到國家自然科學基金、中科院盧嘉錫國際團隊項目、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）等項目的資助，以及IODP的支持。

圖1 劍鞘褶皺的眼球狀構造和融合交織的基底不連續帶

圖2 劍鞘褶皺的成因和繼承性中地殼在遠端帶的剝露模式圖

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