南海玄武岩：扩张洋脊与海山
发布时间：2021-10-09 23:23
南海存在两种火山岩:洋中脊玄武岩（MORB）和洋岛玄武岩（OIB）。国际大洋发现计划（IODP）第349、367、368、368X航次在南海海盆的成功钻取,获得了南海初始扩张（～34 Ma）和停止扩张（～15—16 Ma）前的洋壳样品。南海东部、西南次海盆及北缘洋-陆过渡带代表海盆发展的不同阶段,具有不同的地幔潜能温度、物质组成和洋脊扩张速度,因此产生的洋中脊玄武岩成分差异显著。南海地区在扩张晚期及停止扩张之后存在大规模地幔上涌,与其周缘地区的持续俯冲有关,产出的海山OIB不同于地幔柱活动产生的火山链。南海虽小,但蕴含的信息异常丰富,是窥探地球深部难得的天然窗口。
【文章来源】：科技导报. 2020,38(18)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
南海及周边地区板块俯冲作用与地幔柱活动模型
虽然南海在地形地貌上具有明显的海盆结构特征，但由于巨厚沉积物和海水覆盖，长期以来无法获取南海海盆的洋壳玄武岩样品，有关南海是否存在洋壳的基本科学问题直至2014年IODP第349航次的实施才得以真正解决，该航次在海盆中央残余洋脊邻近位置钻取到洋中脊玄武岩，之后2017年IODP第367、368航次和2018年368X航次在海盆北部边缘洋-陆过渡带位置均钻取到了洋中脊玄武岩（图2(b））。新洋壳的形成必然推挤老洋壳向洋脊的两侧迁移，因此，从洋脊扩张中心往两侧扩张方向洋壳年龄逐渐变老（图1(a））。IODP第349航次的U1431E、U1433B、U1434A钻孔接近于南海海盆中心的残余洋脊位置（图2），因而所获样品代表了南海扩张结束之前喷发的洋中脊玄武岩，而第367、368和368X航次U1500B、U1502B和U1503A钻孔则位于南海海盆北缘的洋-陆过渡带（图2），所获样品则代表了南海初始扩张时的洋中脊玄武岩。洋中脊玄武岩的39Ar/40Ar同位素定年结果表明，东部次海盆和西南次海盆海底扩张的结束时间分别为～15 Ma（百万年前）和～16 Ma[1],23.6 Ma时东部次海盆发生一次向南的洋中脊跃迁，与此同时西南次海盆开始扩张[2-3]，而通过大洋钻探岩芯和深拖磁异常的综合分析得出的南海东北部的初始扩张时间为～32—34 Ma[2]。由此限定南海的扩张时限为34—15 Ma。
3）北部边缘洋-陆过渡带：主要为斜斑玄武岩，少量为橄榄玄武岩，微量元素成分总体显示为E-MORB，但部分显示出N-MORB和E-MORB之间的过渡成分（图3(b));Nd-Hf同位素组成比西南次海盆更为亏损。2.2 导致南海洋中脊玄武岩成分不同的原因
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mantle upwelling beneath the South China Sea and links to surrounding subduction systems[J]. Jian Lin,Yigang Xu,Zhen Sun,Zhiyuan Zhou. National Science Review. 2019(05)
[2]The role of magmatism in the thinning and breakup of the South China Sea continental margin[J]. Zhen Sun,Jian Lin,Ning Qiu,Zhimin Jian,Pin Xian Wang,Xiong Pang,Jinyun Zheng,Benduo Zhu. National Science Review. 2019(05)
本文编号：3427186
【文章来源】：科技导报. 2020,38(18)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
南海及周边地区板块俯冲作用与地幔柱活动模型
虽然南海在地形地貌上具有明显的海盆结构特征，但由于巨厚沉积物和海水覆盖，长期以来无法获取南海海盆的洋壳玄武岩样品，有关南海是否存在洋壳的基本科学问题直至2014年IODP第349航次的实施才得以真正解决，该航次在海盆中央残余洋脊邻近位置钻取到洋中脊玄武岩，之后2017年IODP第367、368航次和2018年368X航次在海盆北部边缘洋-陆过渡带位置均钻取到了洋中脊玄武岩（图2(b））。新洋壳的形成必然推挤老洋壳向洋脊的两侧迁移，因此，从洋脊扩张中心往两侧扩张方向洋壳年龄逐渐变老（图1(a））。IODP第349航次的U1431E、U1433B、U1434A钻孔接近于南海海盆中心的残余洋脊位置（图2），因而所获样品代表了南海扩张结束之前喷发的洋中脊玄武岩，而第367、368和368X航次U1500B、U1502B和U1503A钻孔则位于南海海盆北缘的洋-陆过渡带（图2），所获样品则代表了南海初始扩张时的洋中脊玄武岩。洋中脊玄武岩的39Ar/40Ar同位素定年结果表明，东部次海盆和西南次海盆海底扩张的结束时间分别为～15 Ma（百万年前）和～16 Ma[1],23.6 Ma时东部次海盆发生一次向南的洋中脊跃迁，与此同时西南次海盆开始扩张[2-3]，而通过大洋钻探岩芯和深拖磁异常的综合分析得出的南海东北部的初始扩张时间为～32—34 Ma[2]。由此限定南海的扩张时限为34—15 Ma。
3）北部边缘洋-陆过渡带：主要为斜斑玄武岩，少量为橄榄玄武岩，微量元素成分总体显示为E-MORB，但部分显示出N-MORB和E-MORB之间的过渡成分（图3(b));Nd-Hf同位素组成比西南次海盆更为亏损。2.2 导致南海洋中脊玄武岩成分不同的原因
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mantle upwelling beneath the South China Sea and links to surrounding subduction systems[J]. Jian Lin,Yigang Xu,Zhen Sun,Zhiyuan Zhou. National Science Review. 2019(05)
[2]The role of magmatism in the thinning and breakup of the South China Sea continental margin[J]. Zhen Sun,Jian Lin,Ning Qiu,Zhimin Jian,Pin Xian Wang,Xiong Pang,Jinyun Zheng,Benduo Zhu. National Science Review. 2019(05)
本文编号：3427186
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