中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室大洋岩石圈地震成像学科组博士后张亚运、研究员徐敏与中国科学技术大学教授姚华建、刘斌合作，在中国东南部中生代至新生代的岩浆活动研究上取得新进展。相关研究近日发表在《地球化学、地球物理学、地球系统》。

多期构造事件，如中生代古太平洋板块的俯冲后撤、新生代早期大陆边缘裂解、晚期欧亚大陆与菲律宾海板块的碰撞都极大地改变了中国东南部的地表几何形态以及地下结构。从西北部的福建到东南部的台湾，主导构造活动逐渐变新。福建遍布古生代和中生代的火成岩，而台湾则被弧陆碰撞构造主导。其间的台湾海峡由于沉积较厚，水文情况复杂，研究相对较少。

研究人员利用两岸布设的一百多个固定地震台站的连续两年波形数据和数百个符合要求的远震事件，提取面波频散数据，反演获得了福建及台湾海峡地区地壳和上地幔的三维各向同性结构。成像结果显示福建地区上地幔存在大规模的低速异常，结合火成岩分布推断形成时间为燕山期早期。

张亚运表示，低速区可能是残留的岩浆房，并在后期的岩浆作用中依旧发挥了作用。这一低速块体在较浅的位置（100千米以上）分裂成多个小尺度的异常体，对应新生代火成岩分布。而海峡区域同样出现了大规模低速块体，分裂成南北两块，对应着新生代早期（古近纪）和晚期（新近纪）两期的拉张作用。

北部块体的形成时间较早、影响范围大；南部块体则形成时间晚、影响范围较小。拉张作用导致地幔物质上涌，冷却的岩浆堆积在下地壳形成高速异常。地球化学的证据表明，两期拉张形成的火成岩可能有不同的岩浆来源。同时，拉张作用还使得这一地区的岩石圈厚度仅为60~80千米，并出现了不连续的现象。

该研究结果很好地揭示了福建及台湾海峡地区中生代到新生代区域岩浆活动与构造事件之间的联系，对中生代古太平洋板块俯冲的时间和位置，以及新生代东南沿海区域的拉张模式提供地震学上的参考。

据了解，该研究由国家自然科学基金、中国科学院卢嘉锡国际团队项目、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、中国科学院战略性先导科技专项等共同资助完成。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2020GC009103