玄武岩揭开南海下部地幔“真面目”

自古以来，沧海桑田变化的原因始终是人类不断探索的问题。科学家已经认识到南海是由于大陆裂解后形成的深水盆地。但是，南海盆地以下是什么组成的？欧亚大陆为何裂解？南海海盆为何打开？这些问题一直悬而未解。中国科学院海洋研究所3月10日发布消息称，3月9日，国际地学刊物《地球与行星科学学报》在线发表的中国科学院海洋研究所张国良研究员的研究成果，为解开这些谜团打开了一扇窗。

南海底部有一层上千米厚的沉积层，长期以来，南海的基底始终不为人知。就像脸盆中有一层沙子，如果不拨开沙子，无法知道盆底的材料是什么。国际大洋发现计划349航次利用大洋钻探船，首次在南海钻透了沉积层，获得了海盆的“硬底”——玄武岩。这些玄武岩是南海海底扩张时期由于火山作用形成，携带了关于南海下部地幔组成的重要信息。

科学家认为我国海南岛下部可能存在一个超深来源的“热柱”，被称为地幔柱。这个地幔柱具有异常高的温度和特殊的化学组成，如果它出现在大陆下部，可能会将大陆“拱”裂，并改变原来地幔的化学组成。如果海南下部真的存在这样一个“热柱”，有没有可能影响到南海打开过程，以及南海下部的地幔组成？这些问题从南海玄武岩中得到了答案。

通过研究南海玄武岩的化学组成，张国良研究团队认为，南海东、西两部分的下部地幔组成差异很大，而且在同位素组成上都属于印度洋型地幔。南海东部的地幔含有“热柱”组分达40%，而南海西部的地幔含有大陆地壳组分。研究组据此提出一个南海初始裂解过程的模型：新生的海南地幔柱（热柱）在南海打开过程中可能起到了助推作用，海南地幔柱不仅混入到南海下部的地幔，而且可能曾“烘烤”着大陆，并将大陆地壳卷入到南海的地幔中。