珍贝—黄岩海山链热-重力均衡动态调节机制

珍贝—黄岩海山链作为我国南海的残留扩张中心,对其研究具有重要的科学意义.本文运用均衡学方法,通过重力异常数据反演了过珍贝—黄岩海山链剖面的地壳界面变化,同时计算了岩石圈热结构状态,在此基础上建立了珍贝—黄岩海山链的岩石圈地温结构模型.通过均衡分析方法,对剖面上测点的海底地形数据进行了热均衡和重力均衡分析,得到了热均衡和重力均衡形变量.结果表明,在珍贝—黄岩海山链高热流区域,热均衡作用可以产生最大约0.55km的形变,其重力均衡形变范围为0.77—1.89km.热均衡通过改变海底地形和地壳物质密度不断作用于重力均衡,重力又反过来作用于热均衡,形成了热均衡-重力均衡动态调节机制.

南海中央海盆扩张期后海山链岩浆活动的热模拟研究

壳幔黏性结构是影响南海中央海盆扩张期后海山链岩浆活动的主要因素,研究其岩浆活动发育机制具有重要的科学意义。利用重、磁、测深及岩样分析数据提供的地壳结构和热力学参数,通过FEM数值模拟,研究了南海中央海盆珍贝-黄岩海山链之下黏性结构与岩浆熔融、运移活动的关系。根据黏性主要受压力和温度控制,但熔融期间的散热及脱水会增加黏性,设计了三种不同的黏性结构模型。计算结果表明:三种垂向黏性结构模型在不同的温度条件下,都可以使地幔熔融区最大熔融程度达到20%～25%。岩浆熔融程度与地幔热结构、熔融潜热和含水量有关,并受扩张速率影响,慢速扩张脊下的岩浆熔融程度相对较低。岩浆运移在扩张期后主要依靠减压熔融浮力,垂直上升至熔融区顶面后沿上倾面向脊轴运移。接近脊轴熔融带,部分熔融程度高,远离轴部熔融带,部分熔融程度较低。主要结论:南海中央海盆海底扩张期,海山链之下10 km深度具备形成拉斑玄武岩浆的条件;扩张期末,该地区25 km深度具备形成碱性玄武岩浆的条件。