从大陆到南海：在海陆变迁经典地区探索科学前沿

新华社，决议，3月26日——从中国南方大陆到南海:探索海陆变迁“经典领域”的科学前沿

新华社记者张

华南地区人才辈出，不仅在中国社会经济发展中发挥着极其重要的作用，而且在地质构造演化史上也具有独特的优势。这是科学家认识大陆演化过程和创新大陆地质理论的“经典区域”。

中国科学院广州地球化学研究所的黄晓龙研究员在“分辨率”号上参加了第三次南海海洋钻探IODP367航次。多年来，他一直致力于大陆岩石圈的组成、结构和演化的研究，尤其是华南大陆岩石圈演化过程的研究。

“华南大陆是新元古代以来地质演化历史最复杂的地区之一。大规模晚中生代岩浆作用是华南地质最突出的特征，但大规模岩浆作用的动力机制一直存在争议。”黄晓龙说，“科学家们最关心的是:这与太平洋板块的俯冲有关吗？如果是这样，为什么太平洋西海岸不像太平洋东海岸那样形成安第斯山造山带？为什么毗邻西太平洋俯冲带的华南大陆在中生代表现出陆内重建？为什么新生代出现了大量的盆地和边缘海？”

自20世纪60年代以来，板块构造已经成为固体地球科学最重要的基石。然而，经典板块构造理论无法解释华南大陆极其复杂的地质演化动力机制。为了探索科学的奥秘，黄晓龙从中国南方来到了南海。

这是因为南海作为一个独特的新生代边缘海，与周边板块的形成和演化过程，特别是华南大陆边缘的裂解过程密切相关黄晓龙解释说:“南海位于欧亚大陆、西太平洋和印度-澳大利亚板块的交界处，几乎经历了从大陆边缘分裂到海底扩张再到俯冲和俯冲的完整威尔逊旋回。这是研究各种板块构造活动的最佳场所。”

板块构造理论认为，在地球漫长的岁月里，海洋和陆地一直在不断变化，经历了一个“分必合，合必分”的历史过程。加拿大科学家威尔逊首先注意到海洋开合的不同发展趋势，并将海洋盆地的演化过程归纳为“萌芽-婴儿期-成熟-收缩-结束-大陆碰撞和造山”六个阶段，称为“威尔逊旋回”。其中，前三个阶段代表海洋的开放和形成，后三个阶段代表海洋的收缩和闭合。

“南海是世界上少数几个完全保留扩张前的大陆地壳基底、扩张期间的洋壳、扩张后的*火山链以及洋壳俯冲以减少岛弧带的大陆边缘海之一。这是非常罕见的。通过研究南海的形成和演变，我们可以探索一系列国际前沿科学问题。”黄晓龙说。

这些科学问题包括:从华南大陆岩石圈裂解演化到南海开放，受控的深层动力机制是什么？从大陆边缘裂谷到盆地扩张的结构转换过程是什么？地球深部地幔和浅层岩石圈之间的相互作用是什么？你经历了什么样的物质循环过程？

2014年，黄晓龙参加了由中国科学家牵头的第二次南海海洋钻探计划349航次。在那次钻探中，“决心”号首次成功钻探了南海西南次盆地和东部次盆地的沉积岩，以及南海停止扩张前形成的“最年轻”的洋中脊玄武岩样品。

“通过航行后的深入岩石学和地球化学研究，我们意外地发现南海西南次盆地和东部次盆地的洋壳成分存在明显差异。这表明两个子盆地的演化历史和深部地幔的组成并不一致，从而引发了许多科学猜想。”黄晓龙说:“如果这次海洋钻探能够成功地在南海北部钻探出洋中脊玄武岩样品，就可以获得南海初始开放时的初始洋壳信息。与航次349中钻探的玄武岩样品进行对比研究，不仅可以较为完整地了解南海盆地的扩张历史，还可以进一步了解华南大陆边缘的岩石圈演化过程。”

目前，从华南大陆大陆大陆边缘的断裂研究南海的形成和演化也成为国际地球科学领域的热点。深入研究南海的地质成因和构造发展史，不仅可以为研究华南大陆的演化过程提供科学依据，还可以全面了解东亚和西太平洋以及大陆边缘盆地的构造演化。它也为研究全球板块构造格局演化和创新大陆地质理论提供了重要的科学机遇。