中國科學家在南極地殼和上地幔研究中獲重要發現

在全球板塊構造理論的研究中，南極大陸具有特殊重要的地位。經過長達8年努力，中國科學家在南極大陸及周邊地區的地殼和上地幔三維結構和地質構造研究中，獲得重要發現。

據中國地質科學院地質力學研究所安美建研究員介紹，第四個國際極地年(2007－2008年)開展以來，國際上在東南極實施了史上規模最大的天然地震觀測，對南極大陸深部結構進行探測。作為國際計劃的一部分，中國在中山站至南極內陸海拔最高的昆侖站之間，部署了一系列極低溫的天然地震觀測臺。

經過多年在南極內陸進行艱苦的野外觀測和不斷研發新技術，同時結合國際計劃的共享數據，中國地質科學院地質力學研究所在世界上首次繪制了覆蓋整個南極板塊的巖石圈厚度圖、地殼厚度圖等。通過對這些結果進行分析，首次發現中國南極昆侖站所在的東南極山系，是岡瓦納大陸最后聚合時的“縫合帶”。

地球上大陸的演化過程是一個“分久必合、合久必分”的聚合和裂解過程。現今的東南極曾分屬于東、西岡瓦納和印度－南極大陸三個不同的大陸。在大約5億年前，這三個大陸聚合拼貼形成了岡瓦納大陸。

“巖石圈厚度和地殼厚度是判斷東南極山系是大陸碰撞形成的重要依據。我們研究發現，整個東南極山系的地殼和巖石圈都很厚，其中昆侖站所在區域是南極地殼最厚的地方。這表明整個東南極山脈都是大陸聚合碰撞形成的。也就是說，東南極山系是岡瓦納最后聚合形成時的幾個大陸連接的位置，”安美建說。

大洋巖石圈向大陸板塊的俯沖，能對大陸板塊產生地震、火山爆發等非常強烈的影響，具有重要研究意義。中國地質科學院地質力學研究所最新的研究還發現，在中國南極長城站所在的西南極半島下方，存在著一個“低溫的異常體”，這是一個1000萬年前俯沖到南極半島之下的俯沖板片。而且，“西南極俯沖帶—西南極裂谷系—橫貫南極山脈”這個體系，與現今在東亞的“太平洋俯沖帶—華北盆地—太行山脈體系”，驚人地相似。

業內專家認為，中國科學家在南極大陸巖石圈和地質構造研究中所取得的一系列新進展，能使人們首次對整個南極大陸的地殼和上地幔巖石圈有了整體認識。這不僅是南極地質學、地球物理學和地球動力學等研究必需的基礎資料，也是南極冰川和氣候環境長期變化研究所需的基礎資料。同時，對冰雪覆蓋的南極大陸礦產資源分析也具有重要參考價值。

相關論文近日在線發表在國際權威期刊《地球物理學研究雜志》上。

(記者張建松)