玄武岩揭开南海下部地幔“真面目”

2018-03-12 08:16:59来源:科技日报
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摘要:南海底部有一层上千米厚的沉积层,长期以来,南海的基底始终不为人知。就像脸盆中有一层沙子,如果不拨开沙子,无法知道盆底的材料是什么。

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资料图:南海(图源:新华网)

自古以来,沧海桑田变化的原因始终是人类不断探索的问题。科学家已经认识到南海是由于大陆裂解后形成的深水盆地。但是,南海盆地以下是什么组成的?欧亚大陆为何裂解?南海海盆为何打开?这些问题一直悬而未解。中国科学院海洋研究所3月10日发布消息称,3月9日,国际地学刊物《地球与行星科学学报》在线发表的中国科学院海洋研究所张国良研究员的研究成果,为解开这些谜团打开了一扇窗。

南海底部有一层上千米厚的沉积层,长期以来,南海的基底始终不为人知。就像脸盆中有一层沙子,如果不拨开沙子,无法知道盆底的材料是什么。国际大洋发现计划349航次利用大洋钻探船,首次在南海钻透了沉积层,获得了海盆的“硬底”——玄武岩。这些玄武岩是南海海底扩张时期由于火山作用形成,携带了关于南海下部地幔组成的重要信息。

科学家认为中国海南岛下部可能存在一个超深来源的“热柱”,被称为地幔柱。这个地幔柱具有异常高的温度和特殊的化学组成,如果它出现在大陆下部,可能会将大陆“拱”裂,并改变原来地幔的化学组成。如果海南下部真的存在这样一个“热柱”,有没有可能影响到南海打开过程,以及南海下部的地幔组成?这些问题从南海玄武岩中得到了答案。

通过研究南海玄武岩的化学组成,张国良研究团队认为,南海东、西两部分的下部地幔组成差异很大,而且在同位素组成上都属于印度洋型地幔。南海东部的地幔含有“热柱”组分达40%,而南海西部的地幔含有大陆地壳组分。研究组据此提出一个南海初始裂解过程的模型:新生的海南地幔柱(热柱)在南海打开过程中可能起到了助推作用,海南地幔柱不仅混入到南海下部的地幔,而且可能曾“烘烤”着大陆,并将大陆地壳卷入到南海的地幔中。

责编:姚凌

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