关于"海陆对比"研究的若干实践和思考

通过剖析和总结两个重要的研究经历和学术成果:(1)应用东北印度洋的深海钻心研究喜马拉雅山—青藏高原隆升,(2)应用南海周边陆域的岩浆-沉积记录研究"古南海"的消亡和南海的早期开裂,作者阐释了对于这一特殊的"海陆对比"研究的理解、策划与心得体会.在前一项凭海观山的研究中,首先明确在东北印度洋区存在两类组分、成因各不相同的深海沉积序列,它们分别坐落于孟加拉海底扇和东经90°海岭,在响应山脉隆升的方式上各具优势.经过对两个序列的替代性指标的严格筛选与对比,确定3.6～3.2 Ma和1.0～0.6 Ma是晚中新世以来山脉与高原隆升影响最为深刻的关键时段.在第二项由陆识海的研究中,须要处理的则是较第一项更为复杂的包括岩浆、构造、沉积甚至陆上钻井在内的地质记录,而且其保存条件远逊深海沉积系列.此类研究的优势在于,可以避免单一钻孔记录的局限性,助力研究者在更广阔的区域内综合各种适用的基础材料,构建反映海陆一体化的区域构造演化框架.在华南大陆边缘,存在中生代晚期活动陆缘向新生代被动陆缘的重大构造转换.为建立一个完整的陆缘弧体系,作者于研究区布设了"十字形"考察路线,在东西向追索最初发现于海南的陆缘弧的展布特征,在南北向查明陆缘弧的结构样式,发现在白垩纪中期(110～80 Ma)发生强烈的因板块汇聚而产生的区域隆升,且由南向北隆升强度减弱.经过与同期浙闽陆缘岩浆-沉积记录的综合对比,认为中生代向北俯冲的"古南海"很可能属于业已消亡的特提斯域.中生代末华南陆缘进入全新的发展阶段,三水盆地因展现白垩纪—始新世规模最大且保存最好的岩浆-沉积过程被选为被动陆缘破裂研究的中心地区.古新世晚期(～57 Ma)以碱性玄武岩-粗面岩-钠闪碱流岩为代表的碱性系列双峰式火山喷发活动在研究区兴起,并一直持续到盆地停止发育(42～38 Ma).实验数据显示:(1)岩浆源区位于软流圈地幔,即使喷发规模最大的粗面岩和碱流岩,也是来自幔源玄武质岩浆的分阶段结晶分异,(2)计算得到的地幔热异常并不明显.作者综合所得结果判断,研究区不存在主导区域构造运动的深源地幔柱,三水盆地发达的火山岩系产出的真实背景在于,中生代晚期的俯冲-碰撞使得岩石圈缩短加厚,于中新生代之交发生拆沉作用和软流圈上涌.这一区域构造环境不仅导致新生代早期的华南裂谷作用,很可能对其后的南海扩张也产生重要影响.现代地球科学将海和陆这两个最大的地理单元紧密地联系在一起,从海洋采集相关的地质信号研究大陆构造,抑或反之,都给我们提供了审视和解决科学问题的新的有效视窗.