第八届青年地学论坛

       南海是西太平洋地区面积最大的边缘海盆地，夹持于太平洋构造域和印度洋构造域两大超级汇聚带之间，四周被多个俯冲系统所围限，兼具“贫岩浆型”和“富岩浆型”的双重特征，岩石圈伸展破裂的热力学和动力学过程尤为复杂（李家彪等, 2012; 林间等, 2020; 丁巍伟等, 2021）。特别是，越来越多的地球物理观测和模拟显示，周缘板块的联合俯冲作用诱发了深部地幔上涌，在南海北部形成了大规模地幔热上涌区，不仅主导了南海“先贫后富”的岩浆活动，还促使了下地壳高速层、大型拆离断层、下地壳韧性形变等一系列标志性构造的形成，使得南海北部陆缘伸展非均一性破裂过程越发复杂，其形成机制也一直是地学界争论的焦点（Lei et al., 2016; Sun et al., 2019; 夏少红等, 2022; Zhao et al., 2022）。琼东南盆地处于东、西两大构造域衔接的关键位置，在红河断裂带左旋走滑和西北次海盆S-N向扩张两大应力系统的共同控制下，形成了盆地内独特的“东西分块”差异性构造格局，是研究南海北部陆缘非均一破裂过程的绝佳实验场（Zhang et al., 2013; 张远泽等, 2019; Lei et al., 2020）。
       本研究在5条多道地震反射剖面和2条OBS地震剖面的约束下，反演岩石圈密度结构和热-流变结构，厘定了下地壳高密度体空间展布特征，识别了岩石圈流变结构类型和壳幔耦合模式，为探究南海北部岩石圈非均一破裂机制提供了热流变学依据。综合分析，我们得出如下认识：（1）琼东南盆地岩石圈密度结构普遍受控于地幔上隆底侵，特别是乐东凹陷、陵水凹陷和西沙海槽等强烈减薄区，下地壳、上地幔均表现出异于正常地壳的高密度值，最高可达2.96 g/cm³和3.40 g/cm³。（2）不同于琼东南盆地西部乐东凹陷和陵水凹陷的“三明治-1”（JS-1）型流变结构类型，西沙海槽更接近完全破裂，局部地区下地壳已经完全脆化，拆离断层深达莫霍面，表现出类似于洋壳的“三明治-2”（JS-2）型流变结构类型。（3）琼东南盆地东部在地幔上隆底侵范围、岩浆活动强度、高密度异常值、断层切割深度等方面均强于琼东南盆地西部，显示了太平洋板块西向俯冲对盆地岩浆-构造活动的主导作用。由此诱发的深部地幔横向流动，可能是促使琼东南盆地东、西部岩石圈差异性构造形变的必要条件之一。
 

南海北部,琼东南盆地,岩石圈热-流变结构,陆缘破裂