近日,，中國科學(xué)院邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（OMG）海洋新能源地球物理學(xué)學(xué)科組關(guān)慧心副研究員,，聯(lián)合南海海洋研究所徐敏研究員，及法國西布列塔尼大學(xué)Laurent Geoffroy教授和挪威奧斯陸大學(xué)Mohamed Mansour Abdelmalak博士,，在斜向伸展的火山型被動陸緣發(fā)育演化過程研究上取得新進(jìn)展,，相關(guān)成果發(fā)表在國際地學(xué)期刊Tectonophysics（《構(gòu)造物理》）上。

圖1. 左：北大西洋西部分支區(qū)域結(jié)構(gòu)圖,。右：格陵蘭西部Nuussuaq陸緣地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖與第三紀(jì)巖漿層（SDRs）走向與傾向分布情況,。

斜向裂谷是指在地殼拉張過程中，裂谷的張裂方向與裂谷中軸的正交方向存在一定的夾角,。換句話說,，裂谷不是完全垂直地打開，而是稍微傾斜或傾斜,。對于貧巖漿型的裂谷環(huán)境,，斜向裂谷的發(fā)育演化過程已經(jīng)廣泛研究。然而,，在富巖漿型的裂谷環(huán)境中,，對斜向裂谷的形成原因和發(fā)育演化過程的研究卻甚少。

格陵蘭西部陸緣形成于早第三紀(jì)格陵蘭-北美洲板塊裂解時期,，受北大西洋大火成巖省發(fā)育影響,，噴發(fā)了大約180萬平方千米巖漿量。在Svartenhuk,，Nuussuaq和Disko等地區(qū)均可觀察到大量的向海傾斜反射層（SDRs）,，因此，它是典型的火山型被動陸緣,。在大陸張裂過程中,，張裂的方向與陸緣的方向形成了57度夾角,，屬于高角度斜向伸展的被動陸緣，也是研究斜向裂谷成因的典型案例,。

圖2. 晚古新世-早始新世期間Nuussuaq地區(qū)SDRs發(fā)育演化模式圖,。

研究人員綜合衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、野外觀測數(shù)據(jù)和多道反射地震數(shù)據(jù),，分析了格陵蘭西部Nuussuaq地區(qū)SDRs的三維結(jié)構(gòu),，首次揭示了斜向伸展的火山型被動陸緣的發(fā)育演化過程。

根據(jù)研究結(jié)果,，以該地區(qū)SDRs的發(fā)育為例,，斜向伸展的火山型被動陸緣SDR發(fā)育過程要經(jīng)歷兩個階段，首先,，第一階段應(yīng)力被分解為走滑和傾滑兩個分量,，同時發(fā)育走滑斷層和正斷層。接著,，在第二階段中陸緣附近應(yīng)力發(fā)生重新定向,。這是由于1）遺留結(jié)構(gòu)的方向與區(qū)域應(yīng)力存在傾斜角度，導(dǎo)致在張裂過程中這些結(jié)構(gòu)被重新激活,，進(jìn)而使局部應(yīng)力發(fā)生偏轉(zhuǎn),；2）地幔上涌的巖漿壓力較高，在水平流動的時候于被動陸緣處產(chǎn)生了與陸緣方向呈垂直方向的應(yīng)力,，導(dǎo)致了局部應(yīng)力的重新定向,。

“我們這次研究的是斜向伸展的火山型被動陸緣的發(fā)育過程，之前認(rèn)為正常陸緣SDR發(fā)育是相同的過程,，但因?yàn)閺埩咽切毕虻?，所以SDR發(fā)育就出現(xiàn)了應(yīng)變分解和應(yīng)力轉(zhuǎn)向兩個階段。”關(guān)慧心副研究員說,。徐敏研究員表示,，這些研究結(jié)果為被動陸緣SDR發(fā)育過程的理解提供了重要線索，對深入認(rèn)識大陸張裂過程中地幔-地殼的相互作用關(guān)系具有重要意義,。

本項(xiàng)工作得到國家自然科學(xué)基金和廣州市基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助,。

論文相關(guān)信息：Huixin Guan, Mansour M. Abdelmalak, Min Xu, Laurent Geoffroy（2023）. Evolution of an oblique volcanic passive margin: The case of Nuussuaq in West Greenland. Tectonophysics 229936.

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.229936

通訊員|李淑 徐曉璐

編輯/劉秀