近日，中国科学院南海海洋研究所研究员赵明辉/徐敏团队联合浙江大学教授陈汉林、法国西布列塔尼大学教授Laurent Geoffroy等科研人员，在火山型被动陆缘地壳结构形成机制方面取得突破性进展。相关成果在线发表于《地球和行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters）。
向海倾斜反射层的两种形成模型：a）构造模型；b）载荷模型。研究团队供图，下同
论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所副研究员关慧心表示，被动陆缘是大陆裂解过程中形成的重要地质单元，其中火山型被动陆缘以巨量岩浆活动和标志性的向海倾斜反射层著称。然而，向海倾斜反射层究竟受“构造伸展”还是“火山载荷”主导，学界已争论十余年。
研究团队在国家自然科学基金等项目的资助下，创新性地引入高分辨率二维热力学数值模拟，系统评估裂谷盆地内不同密度充填物对断层样式及地壳结构的控制作用。模拟结果显示：当裂谷内充填高密度玄武质岩浆（密度较上地壳高100-200千克/立方米）时，地表载荷差异诱发向陆倾斜的断层系，最终塑造典型的向海倾斜反射层；若充填低密度沉积物，则易形成对称共轭断层系，常见于非火山型被动陆缘结构。这一发现首次将“地表载荷物理性质”与“构造伸展”并列为大陆裂解形态的双重主控因素，突破了传统单因素端元模型的局限，为长期学术争端提供了统一解释框架。
模拟结果表明：a）当表层堆积物密度较低（2500千克/立方米）时，易形成对称式共轭断层；b）而当堆积岩浆密度较高（2900千克/立方米）时，则会在其底部发育向陆倾斜的断层，进而形成向海倾斜反射层。
该研究不仅深化了对火山型被动陆缘形成机制的认识，也为南海、大西洋等典型张裂陆缘的深部结构解析提供了关键理论依据，对油气远景评价、岩浆活动诱发地质灾害评估等具有重要应用价值。
论文相关信息：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119637
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