中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）丘学林深部地球物理研究团队的程锦辉博士研究生、张佳政副研究员、赵明辉研究员等，联合湖北地震局的杜峰工程师，综合了南海东北部近20年来已公开发表的二维主动源海底地震仪（OBS）深探测研究成果，利用克里格插值方法，获得了南海东北部准三维速度结构模型，探讨了南海东北部地壳速度空间上的展布特征，并结合其它地质地球物理资料，在南海东北部下地壳高速体研究获得新认识。相关研究成果近日发表在国际地学期刊Tectonophysics《构造物理》上。
8 d7 O% x5 w0 X/ P3 l. z/ W- v南海是西太平洋最大的边缘海之一，其构造演化模式一直是地球系统科学的研究热点。随着人工源深地震探测方法的不断成熟，在南海东北部开展了大量的地球物理深探测实验，获得了丰富的地球物理数据(图1)。研究结果发现，南海东北部属于减薄型陆壳，并在下地壳中有高速体的存在。然而，二维剖面中展示的这些结果，具有一定的局限性，对不同形状的高速体的认识存在分歧，无法获得研究区速度结构在三维空间上的展布特征，无法构建研究区速度异常形成机制的整体认识。2 @. H6 \8 n f w! k
研究人员收集了南海东北部12条二维主动源OBS速度结构剖面，开展了数据归一化处理，统一坐标系，统一分层标准；然后利用克里格插值法，建立了南海东北部的准三维速度结构模型，获得了沉积层、上/下地壳、下地壳高速层厚度和莫霍面的空间展布特征（图2，图3a），与前人的研究结果进行对比分析，验证了处理方法与研究结果的可靠性。计算得到了地壳拉张系数，结合研究区磁异常特征（图3b），将南海东北部的下地壳高速体划分为两类；一类位于东沙隆起-潮汕坳陷的下地壳底部，呈连片条带状分布特征，与高磁异常带几乎重叠且位于古太平洋俯冲带前缘，推断其为中生代古太平洋的俯冲残留；另一类离散地分布在大陆坡下方，推测其为陆缘张裂-破裂过程中地幔岩浆对下地壳的底侵改造所致。
5 M' D, q) p1 u5 w0 j$ E1 L本研究收集整合了南海东北部12条深地震测线，构建了准三维速度结构模型，为缺乏三维数据研究的区域提供了新思路。基于该模型，本研究系统分析了南海东北部深部速度结构特征，对其下地壳高速体空间分布和成因机制的进行了探讨，为南海的岩浆活动与演化过程提供了重要参考信息。9 f$ x1 i- b! G) f
本研究得到国家自然科学基金项目（91958212, 41730532, U20A20100, 41606064），中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室开放基金(OMG2020-07), 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项（GML2019ZD0204），广东省基础与应用基础研究基金（2019A1515110834）的联合资助。- r; D& t7 B) n# p6 e
3 o. U) A$ q( F) O7 o* k: H
相关论文信息：www.52ocean.cn7 H' g( o1 t$ l( j& ?
# e0 O7 }9 @, s8 h
图1 南海东北部二维深地震探测剖面位置图
" o' n \- m. A+ R8 n* |: @/ d3 S# ~+ @& U1 V) n
图2 准三维速度结构空间展布
* l% b5 l: g: P9 t) {1 k0 F2 i0 D! }9 {$ x! Y5 W; b
图3 南海东北部下地壳高速体厚度 (a)与磁异常特征(b)分布图 | 
6 \+ T1 f) k! j7 }2 x* x
: N; P6 r. D5 X m: Y3 J