南海从大陆裂解到火成岩洋壳的快速转变

摘要

大陆裂解过程,即大陆岩石圈拉张和减薄的过程,会引起板块破裂和洋壳初始形成。大陆裂解期间的岩浆作用似乎遵循大量、快速的岩浆活动(富岩浆边缘)和岩浆活动匮乏(贫岩浆边缘)这两种模式。后一种模式的特征是大陆岩石圈的极度伸展和地幔剥露早于火成洋壳的形成。贫岩浆边缘的发现加深了人们关于洋底岩浆作用如何开始等基本问题的理解,并指导了许多横跨裂谷边缘地震数据的解释,其中包括高度伸展的南海北部边缘。在本文中,我们报道了国际大洋发现计划在中国南海北部边缘的钻探数据,检验了北大西洋以外的贫岩浆边缘模式。与预期相反,此次结果表明在南海大陆裂解过程中,洋中脊玄武岩型岩浆活动刚开始,大陆裂谷就快速地转变成了火成岩洋壳。钻孔岩心和地震资料表明,没有地幔剥露的快速岩石圈伸展是在两个经典模式之间产生的一种过渡的边缘结构。在大陆最终裂解过程中,软流圈地幔上涌,导致在正常温度的地幔中产生洋中脊玄武岩型岩浆作用,可以用来解释裂前薄岩石圈快速裂解这一过程。