近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室（OMG）趙明輝研究員團(tuán)隊與徐敏研究員團(tuán)隊聯(lián)合浙江大學(xué)及法國西布列塔尼大學(xué)，在火山型被動陸緣地殼結(jié)構(gòu)形成機(jī)制方面取得突破性進(jìn)展。相關(guān)成果在線發(fā)表在國際地學(xué)頂級期刊《地球和行星科學(xué)快報》（Earth and Planetary Science Letters）上。論文第一作者為浙江大學(xué)研究員楊海斌，通訊作者為南海海洋所副研究員關(guān)慧心，合作者包括西布列塔尼大學(xué)教授Laurent Geoffroy、浙江大學(xué)教授陳漢林、南海海洋所研究員趙明輝和研究員徐敏。

被動陸緣是大陸裂解過程中形成的重要地質(zhì)單元，其中火山型被動陸緣以巨量巖漿活動和標(biāo)志性的向海傾斜反射層（Seaward-Dipping Reflectors,SDRs）著稱。然而，SDRs究竟受“構(gòu)造伸展”還是“火山載荷”主導(dǎo)，學(xué)界已爭論十余年。

本研究創(chuàng)新性引入高分辨率二維熱-力學(xué)數(shù)值模擬，系統(tǒng)評估裂谷盆地內(nèi)不同密度充填物對斷層樣式及地殼結(jié)構(gòu)的控制作用。模擬結(jié)果顯示：當(dāng)裂谷內(nèi)充填高密度玄武質(zhì)巖漿（密度較上地殼高100–200 kg/m3）時，地表載荷差異誘發(fā)向陸傾斜的斷層系，最終塑造典型的SDRs；若充填低密度沉積物，則易形成對稱共軛斷層系，常見于非火山型被動陸緣結(jié)構(gòu)。

這一發(fā)現(xiàn)首次將“地表載荷物理性質(zhì)”與“構(gòu)造伸展”并列為大陸裂解形態(tài)的雙重主控因素，突破了傳統(tǒng)單因素端元模型的局限，為長期學(xué)術(shù)爭端提供了統(tǒng)一解釋框架。

該研究不僅深化了對火山型被動陸緣形成機(jī)制的認(rèn)識，也為南海、大西洋等典型張裂陸緣的深部結(jié)構(gòu)解析提供了關(guān)鍵理論依據(jù)，對油氣遠(yuǎn)景評價、巖漿活動誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害評估等具有重要應(yīng)用價值。研究得到國家自然科學(xué)基金項目資助。

論文信息：Yang,H.,Guan,H.*,Geoffroy,L.,Chen,H.,Zhao,M.,Xu,M. (2025). Syn-rift margin architecture influenced by surficial loads.?Earth and Planetary Science Letters,671: 119637,doi: 10.1016/j.epsl.2025.119637.

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X25004352?dgcid

圖1?SDRs的兩種形成模型：a）構(gòu)造模型；b）載荷模型（修改自 Geoffroy,2005 和 Buck,2017）。

圖2?模擬結(jié)果表明：a）當(dāng)表層堆積物密度較低（2500 kg/m3）時，易形成對稱式共軛斷層；b）而當(dāng)堆積巖漿密度較高（2900 kg/m3）時，則會在其底部發(fā)育向陸傾斜的斷層，進(jìn)而形成向海傾斜的反射層（SDRs）。