中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室深海地球動力學研究團隊助理研究員張旭博與特聘研究員林間，聯合美國波士頓學院教授Mark Behn，利用最新的國際大洋鑽探資料，結合海洋地球物理、地球化學與先進的地球動力學手段，在南海地幔演化動力學方面取得重要進展。相關研究近日發表於《地球物理研究雜誌：固體地球》。

南海是西太平洋最大的邊緣海，是攻關地球邊緣海形成演化過程重大科學問題的突破口。近年來透過國際大洋鑽探、國家自然科學基金委重大研究計劃“南海深部過程演變”資助的深拖地磁與深部地震實驗等先進研究手段，科學家們首次精確測量了南海各海盆的擴張年齡、地球化學成分以及地殼厚度變化。但不同的地球物理與地球化學觀測之間缺乏交叉驗證的定量化統一模型。

研究人員創新性地結合先進的熱力學模擬與地幔熔融理論，首次建立了南海地幔溫度、成分及其演化過程的定量化統一模型，同時解釋了南海海上地震實驗測定的地殼厚度變化以及國際大洋鑽探獲取的岩石地球化學資料等多學科的觀測現象。模型結果表明南海東部和西南次海盆的地幔溫度基本一致，而東部和西南次海盆岩石地球化學特徵的差異主要受控於地幔組分。

研究人員推測在大陸破裂階段，由於地殼拆沉作用，東部和西南次海盆的地幔都混染了少量下大陸地殼成分；伴隨著海底擴張的進行，被混染的地幔逐漸被上湧的深部正常地幔取代；由於海底擴張持續時間的不同，導致東部和西南次海盆的地幔組分存在差異。

該研究對於揭示邊緣海地幔演化動力學過程及其構造岩漿響應機制具有重要指導意義。

相關論文資訊：https://doi.org/10.1029/2020JB020735