近日，我國首個大型深海基礎(chǔ)研究項目國家自然科學(xué)基金重大研究計劃“南海深海過程演變”順利結(jié)題。在該重大研究計劃支持下，我國科學(xué)家首次提出邊緣海的“板緣張裂”新機制。

大陸如何破裂形成海洋盆地是地球動力學(xué)的基本問題?？蒲袌F隊開展南海大洋鉆探得到的證據(jù)表明，南海產(chǎn)生于新生代中期，屬于超級大陸瓦解后的板塊碰撞期，是在西太平洋俯沖帶巖石圈匯聚背景下發(fā)生的張裂，屬于“板緣張裂”，不同于歸屬超級大陸瓦解階段形成大西洋的 “板內(nèi)張裂”。

南?！鞍寰墢埩选蹦Ｊ脚c大西洋“板內(nèi)張裂”的異同（研究團隊供圖）

處在地球多個大板塊交匯處的南海，是研究邊緣海的天然實驗室，其構(gòu)造運動控制了東亞季風(fēng)與環(huán)境演化，以及地震災(zāi)害、油氣資源。長期以來，套用大西洋模型解釋南海成因，已經(jīng)成為南海從基礎(chǔ)研究到油氣勘探共同遵守的信條。

但中國科研團隊通過分析大洋鉆探獲得的南海巖漿成分后發(fā)現(xiàn)，南海洋陸過渡帶基底下面是礫巖和玄武巖，未發(fā)現(xiàn)地幔剝露，由此證明南海不是“小大西洋”。與始終在擴張的大西洋海底盆地不同，南海和眾多邊緣海一樣，它們永遠(yuǎn)也長不大，如今已在消亡。

“在南海構(gòu)造與巖漿活動的10年探索里，我們歷經(jīng)三大階段，就像打了海洋地質(zhì)研究的‘三大戰(zhàn)役’?！?font>中科院南海海洋研究所業(yè)務(wù)副所長、特聘研究員林間告訴《中國科學(xué)報》。

關(guān)鍵實驗階段是最重要的“第一戰(zhàn)役”。經(jīng)過20多個航次、 總計200多天的原始觀測，科研人員通過首次海底深拖地磁與大地電磁實驗、三個半航次國際大洋鉆探以及大量地震實驗的努力，得到了大量寶貴的深部地震、深拖地磁、地球化學(xué)、大洋鉆探的新數(shù)據(jù)。

“第二戰(zhàn)役”是在關(guān)鍵實驗階段取得的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行理論初步集成，歸類實驗、尋找亮點，進(jìn)行成果大篩選。

在高度理論集成的“第三戰(zhàn)役”階段，團隊再次提升認(rèn)識，提出“板緣張裂”新概念，南海構(gòu)造新故事逐漸成型。

與北大西洋擴張大背景下的擴張、全地幔對流的“板內(nèi)張裂”不同，作為擠壓大背景下的擴張、上地幔對流，南海的“板緣張裂”新機制是地球板塊演變的又一重要模式。與此同時，通過精確確定南海年齡與擴張速率，科研人員還提出南海打開動力在東邊的假說，否認(rèn)了以往南海從西部或南部開始擴張的理論。

“期待‘板緣張裂’模式能夠更準(zhǔn)確地為南海勘探提供理論依據(jù)，現(xiàn)今進(jìn)一步的任務(wù)是到南海南部深海去，進(jìn)一步驗證‘板緣張裂’理論?！绷珠g介紹道，未來科研人員計劃將研究對象推進(jìn)到東太平洋，并對太平洋的東、西俯沖機制進(jìn)行對比研究。



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