洋壳如何增生是板块构造理论的核心问题之一，也直接关系到我们对海洋岩石圈形成与演化的理解。近日，广州海洋地质调查局联合德国不来梅大学、中国科学院南海海洋研究所等单位，在《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》（自然指数期刊）上发表最新研究成果 “Variable Oceanic Crust Accretion at a Slow-Spreading Ridge: A Vp/Vs Ratio Evidence Across the Southwest Sub-Basin of the South China Sea”（纵横波速度比揭示南海西南次海盆慢速扩张脊洋壳增生变化）。研究团队利用主动源海底地震仪（OBS）数据，首次获取了横跨整个南海西南次海盆的高分辨率横波速度结构及纵横波速度比（Vp/Vs）模型，精细揭示了慢速扩张脊洋壳的不对称增生过程及其动力学机制。
南海西南次海盆完整记录了从海底破裂到停止扩张的地质信息，是研究慢速扩张脊洋壳增生过程的天然实验室。先前研究主要依赖纵波速度结构，难以有效区分洋壳岩性及岩浆供给变化，导致对洋壳增生过程的认识长期存在争议。本研究运用纵横波联合成像，首次精细刻画了西南次海盆洋壳的深部结构和岩性特征。
研究显示，海底扩张早期（OD1），扩张脊两侧洋壳结构不对称，北侧的岩浆活动更强，南侧以构造伸展作用为主，裂隙更为发育。海底扩张晚期（OD2），不对称现象加剧，北侧仍为正常基性洋壳，南侧为下方发育蛇纹石化地幔的超薄洋壳，且浅层洋壳中还存在陆壳碎片。海底扩张停止后，中央裂谷（ESR）轴向熔融透镜体（AML）快速冷却凝固，叠加残余构造伸展作用，因此发育被断层和裂隙强烈改造的基性岩，而中央裂谷南北两侧为蛇纹石化地幔。
西南次海盆深部结构的岩性解释。彩色短竖线代表磁异常条带。玄武岩和辉长岩的渐变色代表了不同程度的断裂，随着深度逐渐减弱。海底扩张早期的北侧区域（NOD1）深橙色代表了主要由薄裂隙形成的洋壳区域。
研究提出，这一不对称增生格局的形成，可能与南海约23.6 Ma发生的洋脊向南跃迁事件密切相关。洋脊跃迁使新老扩张脊之间的地幔温度升高、部分熔融增强，在扩张脊北侧产生了额外的离轴岩浆活动，为北侧洋壳提供了更为充足的岩浆供应，从而导致了扩张脊两侧洋壳结构的根本差异。该成果为全球慢速扩张洋脊系统的洋壳增生提供了一种新的重要模式范例，对于理解洋中脊动力学、地幔熔融过程及洋壳结构演化具有重要的科学价值。
论文第一作者为广州海洋地质调查局袁野工程师，通讯作者为德国不来梅大学海洋环境研究中心（MARUM）黎雨晗博士和广州海洋地质调查局姚永坚教授，合作者包括中国科学院南海海洋研究所赵明辉研究员、张佳政副研究员、贺恩远副研究员及英国帝国理工学院李莲君博士。该研究得到国家自然科学基金重点项目（U20A20100, U2244221）、国家自然科学基金面上项目（42476059, 42542604）、国家重点研发计划（2024YFF0808201）、广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515030181）及广州海洋地质调查局局长基金（2023GMGSJZJJ00009）联合资助。
论文信息：Yuan, Y., Li, Y., Yao, Y., Zhao, M., Zhang, J., He, E., & Li, L. (2026). Variable oceanic crust accretion at a slow‐spreading ridge: A Vp/Vs ratio evidence across the southwest sub‐basin of the South China Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 131, e2025JB033112. https://doi.org/10.1029/2025JB033112
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