科研人員在南海發現一種新型蛇紋石泥火山

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南海西南海盆中脊裂谷型蛇紋石泥火山形成示意圖。研究團隊 供圖

近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室研究員閻貧團隊，通過重力模擬及地震成像分析，發現南海西南海盆洋中脊裂谷內的龍門海山為一座低重力海山，推測該海山為一類新型的洋中脊裂谷型蛇紋石泥火山。相關研究發表于《構造物理》。論文作者為王彥林、閻貧、于俊輝等。

全球現已發現的洋中脊海山都由玄武巖噴發形成，通常具有顯著的高重力異常。南海洋脊區海山一般也都被認為是玄武巖海山。然而，閻貧團隊發現位于南海西南海盆洋脊裂谷區的龍門海山規模較大（高1.5 km、寬約20 km），但自由重力相對變化明顯低于周圍相近規模的玄武巖海山。

研究人員通過多道地震疊前深度偏移成像和三維重力模擬分析，發現龍門海山具有泥火山形貌，其地震速度和體密度偏低，與未固結深海沉積物相當，呈現泥火山特征。研究認為，由于龍門海山位于慢速擴張的西南海盆中脊裂谷，地殼薄（~2 km），北西向轉換斷裂和廣泛發育的北東向伸展斷裂在此交匯，引起地殼破碎，海水滲入，導致上地幔巖石的強烈蛇紋巖化和蛇紋石泥流的形成。據此推測，龍門海山是蛇紋石泥流噴發堆積形成的蛇紋石泥火山。

全球現已發現的蛇紋石泥火山都位于俯沖增生帶，而閻貧團隊新發現的蛇紋石泥火山位于慢速擴張中脊裂谷內，可能代表了一種新的海山形成動力機制。該發現將擴充人們對地幔橄欖巖蛇紋巖化過程的認識，并對全球其它擴張中心蛇紋石泥火山的發現具有指示意義。

上述研究得到國家自然科學基金、廣東省實驗室人才團隊引進重大專項、廣東特支計劃、廣東省基礎與應用基礎研究基金、廣州市科技計劃、中科院特別研究助理資助項目，以及國家自然科學基金委共享航次及項目的支持。