本报讯 近日，中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）海洋新能源地球物理学学科组关慧心副研究员，联合南海海洋研究所徐敏研究员，及法国西布列塔尼大学Laurent Geoffroy教授和挪威奥斯陆大学Mohamed Mansour Abdelmalak博士，在斜向伸展的火山型被动陆缘发育演化过程研究上取得新进展，相关成果发表在国际地学期刊Tectonophysics（《构造物理》）上。

图1. 左：北大西洋西部分支区域结构图。右：格陵兰西部Nuussuaq陆缘地质结构图与第三纪岩浆层（SDRs）走向与倾向分布情况。

斜向裂谷是指在地壳拉张过程中，裂谷的张裂方向与裂谷中轴的正交方向存在一定的夹角。换句话说，裂谷不是完全垂直地打开，而是稍微倾斜或倾斜。对于贫岩浆型的裂谷环境，斜向裂谷的发育演化过程已经广泛研究。然而，在富岩浆型的裂谷环境中，对斜向裂谷的形成原因和发育演化过程的研究却甚少。

格陵兰西部陆缘形成于早第三纪格陵兰-北美洲板块裂解时期，受北大西洋大火成岩省发育影响，喷发了大约180万平方千米岩浆量。在Svartenhuk，Nuussuaq和Disko等地区均可观察到大量的向海倾斜反射层（SDRs），因此，它是典型的火山型被动陆缘。在大陆张裂过程中，张裂的方向与陆缘的方向形成了57度夹角，属于高角度斜向伸展的被动陆缘，也是研究斜向裂谷成因的典型案例。

图2. 晚古新世-早始新世期间Nuussuaq地区SDRs发育演化模式图。

研究人员综合卫星遥感数据、野外观测数据和多道反射地震数据，分析了格陵兰西部Nuussuaq地区SDRs的三维结构，首次揭示了斜向伸展的火山型被动陆缘的发育演化过程。

根据研究结果，以该地区SDRs的发育为例，斜向伸展的火山型被动陆缘SDR发育过程要经历两个阶段，首先，第一阶段应力被分解为走滑和倾滑两个分量，同时发育走滑断层和正断层。接着，在第二阶段中陆缘附近应力发生重新定向。这是由于1）遗留结构的方向与区域应力存在倾斜角度，导致在张裂过程中这些结构被重新激活，进而使局部应力发生偏转；2）地幔上涌的岩浆压力较高，在水平流动的时候于被动陆缘处产生了与陆缘方向呈垂直方向的应力，导致了局部应力的重新定向。

“我们这次研究的是斜向伸展的火山型被动陆缘的发育过程，之前认为正常陆缘SDR发育是相同的过程，但因为张裂是斜向的，所以SDR发育就出现了应变分解和应力转向两个阶段。”关慧心副研究员说。徐敏研究员表示，这些研究结果为被动陆缘SDR发育过程的理解提供了重要线索，对深入认识大陆张裂过程中地幔-地壳的相互作用关系具有重要意义。

本项工作得到国家自然科学基金和广州市基础与应用基础研究项目的资助。

论文相关信息：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.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.229936

通讯员|李淑 徐晓璐