新研究揭示：俯冲转向可诱发南海陆缘发生破裂

俯冲板块的回撤（Rollback）被认为是活动大陆边缘破裂的重要动力学来源，也是近年来国内外学者的主要研究对象；而对俯冲方向反转（Subduction direction reversal）这一重要地质过程的研究却甚少，尤其尚不清楚大洋岩石圈在俯冲过程中发生俯冲方向反转时，能否诱发大陆岩石圈的破裂，以及典型的破裂方式及主控因素如何。

研究团队通过数值模拟与观测对比，揭示了南海岩石圈演化包含三个重要阶段：在初始阶段，大洋岩石圈向北俯冲至华南大陆之下；之后进入构造平静期；最后大洋岩石圈俯冲反转，向南俯冲至婆罗洲之下。新结果表明俯冲转向可能诱发大陆岩石圈破裂，产生新洋盆；破裂方式有陆缘（Continental edge）和陆内（Continental interior）破裂两种（图1）；破裂发生的位置受控于向北俯冲的时间和大洋岩石圈年龄。陆缘破裂以弧前碎块裂离及俯冲大洋岩石圈的拆沉为主要特征，而陆内破裂时出现大型陆块向南漂移。

上述结果很好地解释了南海初始破裂位置与破裂特征的关系。东侧陆缘在中生代弧前破裂，裂离华南的陆块狭窄的陆条宽度小于300公里（包括巴拉望岛等）；西侧在岛弧发生破裂，裂离的南沙地块宽度超过500公里。东西侧陆缘破裂的差异，可能受控于北向俯冲的时间和古南海的年龄。结合模拟与重力对比，新研究推测现今残存的向北俯冲的中生代海沟可分为两段，其中西侧随南沙地块运移至Crocker‐Palawan增生楔体之下，东侧仍留在南海北部（图2）。

     该研究团队还包括中科院南海海洋研究所林间特聘研究员、香港中文大学杨宏峰教授、美国加州理工学院Joann Stock教授等。研究得到广东省基金团队项目、广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项、中科院卢嘉锡国际团队项目、国家自然科学基金、香港研究资助局基金项目和中国IODP的共同资助。

图1  陆缘及陆内破裂的演化特征

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https://doi.org/10.1029/2020TC006409

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