大洋中脊巖漿活動研究取得新進展:刻畫大洋中脊巖體分布特徵和巖漿活動史

2021-03-01 海洋知圈

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徐敏研究員及博士生趙旭與美國伍茲霍爾海洋研究所科學家合作，在大洋中脊的重要結構-大洋核雜巖的巖漿演化研究上取得重要進展，成果近期發表在國際期刊《地球物理研究快報》上。 

上圖為快速擴張洋中脊Penrose結構模型（修改自Pavani等，2019）；下圖為慢速擴張洋中脊Chapman結構模型（修改自Escartín和Canales，2012）

地球的廣闊海洋之下，分布著六萬五千多公裡長的大洋中脊，是太陽系裡最長的活動火山脈，也是地球海洋板塊的出生地。在巖漿充足的快速擴張洋脊，地殼通常呈現較均勻層狀結構，但在巖漿較為貧乏的慢速擴張洋脊，局部的拆離斷層將下地殼輝長巖及上地幔橄欖巖從深部拉出，形成了直接剝露到海底的大洋核雜巖，成為研究地球內部地幔物質、流體活動、巖漿運移的理想窗口。 

研究人員採用了最先進的海底地震成像、全波形反演和逆時偏移成像等方法，在北大西洋稱為Kane的核雜巖上，獲得了高精度速度結構，精細刻畫了海底下輝長巖體分布特徵與巖漿活動歷史。這些新成果揭示了慢速擴張中脊巖漿與構造的強烈時空變化。 

為獲取更直接的海洋地質學證據，徐敏研究員與來自美國、中國和義大利等國的科學家合作，共同向國際大洋發現計劃（IODP）提交了鑽探申請計劃，推動在大西洋Kane核雜巖實施大洋鑽探，以期建立地球海洋板塊在慢速擴張條件下的經典模式。 

本項研究得到國家自然科學基金（41676044，91858207）、中科院（XDA13010105，2018FY100505，GJTD‐2018‐13）、廣東省海洋實驗室（GML2019ZD0205）和廣東省基金（2017A030312002）項目的資助。   

https://doi.org/10.1029/2020GL087405 https://doi.org/10.1002/2016JB012928 https://doi.org/10.1029/2008GC002009 https://doi.org/10.1029/2009GC002586 

圖2. 新獲得的基於高精度地震成像的核雜巖巖性解釋，揭示大西洋Kane大洋核雜巖的構造和巖漿活動特徵（Xu等，GRL，2020） 

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