近日，國際地學(xué)期刊《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》和《Tectonophysics》以研究論文形式，在線刊發(fā)了中國科學(xué)院海洋地質(zhì)與環(huán)境重點實驗室海底構(gòu)造與地球物理團(tuán)隊在西太平洋雅浦海山區(qū)構(gòu)造研究方面的最新成果。該團(tuán)隊基于“科學(xué)”號考察船2014年、2015年采集的綜合地球物理數(shù)據(jù)，利用多道地震解釋與重震聯(lián)合反演等方法，首次在國際上系統(tǒng)性揭示了雅浦俯沖帶俯沖侵蝕特征，建立了其新生代以來的完整演化模式。
團(tuán)隊利用“科學(xué)”號在該區(qū)域采集的多波束和多道地震數(shù)據(jù)，對雅浦俯沖帶的地貌-沉積特征進(jìn)行研究。研究揭示，雅浦弧前區(qū)域發(fā)育一個大型滑塌體，在4000m水深處形成了明顯的坡折帶，而前人一直認(rèn)為該坡折帶是帕里西維拉地殼內(nèi)巖性界面出露海底產(chǎn)生的斷裂帶。該研究否定了前人的認(rèn)識并給出新的解釋，認(rèn)為在俯沖板片前緣細(xì)致刻畫了一個正斷層發(fā)育帶，其成因與板片前緣撓曲作用相關(guān)；在俯沖板片內(nèi)部地層內(nèi)識別了強烈的不整合面，其記錄了卡羅琳洋脊的初始張裂。該觀點修正并完善了雅浦俯沖系統(tǒng)的演化模式，對于重新闡明雅浦俯沖帶的演化模式及過程具有重要意義。
雅浦俯沖帶弧前滑塌構(gòu)造的地層特征
地震剖面揭示雅浦海溝內(nèi)未發(fā)育明顯沉積，俯沖的卡羅琳洋脊對構(gòu)造地貌具有改造作用，并誘發(fā)俯沖侵蝕。俯沖侵蝕是俯沖系統(tǒng)內(nèi)地殼物質(zhì)從上覆板塊剝離的地質(zhì)過程，常伴有較高的板塊匯聚速率。然而，雅浦俯沖帶雖具有典型的俯沖侵蝕特征，如極短的溝弧間距(~40 km)、陡峭的弧前斜坡和沉積物缺失的海溝等，但是板塊匯聚速率極低，因而具有重要的研究意義。研究團(tuán)隊通過地震剖面解釋和地殼結(jié)構(gòu)正演模擬等手段，首次詳細(xì)揭示了雅浦俯沖帶的俯沖侵蝕模型，認(rèn)為該區(qū)域俯沖板塊的粗糙程度與地殼厚度是控制上覆板塊侵蝕過程的主要因素，俯沖板塊內(nèi)部海山與地壘地塹構(gòu)造帶的發(fā)育導(dǎo)致了俯沖過程中上覆板塊的侵蝕。該模型為全球慢速匯聚的侵蝕陸緣研究提供了很好的實例。
雅浦俯沖帶差異俯沖侵蝕
（a）北側(cè)斷層帶俯沖侵蝕模型，（b）南側(cè)海山俯沖侵蝕模型
上述研究成果得到了中國科學(xué)院海洋先導(dǎo)專項、國家自然科學(xué)基金和“科學(xué)”號高端用戶等項目的資助，該研究成果由董冬冬副研究員和博士研究生張正一分別為論文通訊作者和第一作者。
相關(guān)論文：
Dong, D., Zhang, Z., Bai, Y., Fan, J., & Zhang, G. (2018). Topographic and sedimentary features in the yap subduction zone and their implications for the caroline ridge subduction. Tectonophysics, 722, 410-421.
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195117304924
Zhang Z., Dong D.*, Sun W., Wu S., Bai Y., Wang X. & Fan J. (2018). Subduction erosion, crustal structure and evolution model for the northern Yap subduction zone: new observations from the latest geophysical survey. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, doi: 10.1029/2018GC007751
