发育大洋斜长花岗岩的南海管事平顶海山:深部地壳和莫霍面钻探的优选区?

摘要

本文紧密围绕IODP“面向2050年大洋钻探科学框架”中的“地球深部探测”旗舰计划和“莫霍面”梦想,研究并总结全球现代洋壳发现的大洋斜长花岗岩的分布规律、岩石组合特征和成因模式,探讨发育大洋斜长花岗岩的南海管事平顶海山是否为深部地壳和莫霍面钻探潜在优选区。统计结果表明大洋斜长花岗岩在多种不同构造背景形成的洋壳上均有发现,包括西南印度洋超慢速扩张构造环境,大西洋、西北太平洋、西印度洋和中印度洋慢速扩张构造环境,东太平洋快速扩张构造环境,南海等边缘海构造环境,伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)岛弧、九州-帕劳海脊、Amami海底高原等洋内俯冲构造环境。多数大洋斜长花岗岩呈脉状零散分布于辉长岩中,意味大洋斜长花岗岩可能形成于洋壳深部,在后期断裂等地质作用下被剥蚀而更容易被发现,成为了解洋壳深部岩浆过程和洋壳结构的一个窗口。管事平顶海山位于南海东部次海盆古扩张脊附近,拖网获得MORB型大洋斜长花岗岩,前人基于地球化学数据认为其可能为辉长岩部分熔融形成。本文推测管事平顶海山大洋斜长花岗岩很可能为洋壳深部物质剥露海底,是南海的一个重要构造窗口,有望成为南海深部地壳和莫霍面钻探的潜在优选区,但需要开展进一步调查研究以验证推测:①海山大洋斜长花岗岩为拖网所得,位置误差较大,需开展可精确定位的电视抓斗、浅钻或有缆遥控水下机器人(ROV)调查;②海山目前只发现大洋斜长花岗岩,需调查海山是否发育辉长岩等深部地壳岩石组合;③需开展重磁、深反射地震、海底地震仪(OBS)、大地电磁等调查研究,建立管事平顶海山洋壳和上地幔结构模型,查明断裂带分布,揭示莫霍面深度。