《超慢速擴張西南印度洋中脊首次海底地震儀台陣探測》是依託北京大學，由陳永順擔任負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：超慢速擴張西南印度洋中脊首次海底地震儀台陣探測
- 項目負責人：陳永順
- 項目類別：重點項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用中國大洋協會提供的大洋一號船時和珍貴的第一期OBS航次觀測資料，在我國首次發現的活動熱液盆口區洋脊（A區），完成超慢速擴張的西南印度洋中脊的首次海底地震儀台陣試驗，探測地殼和上地幔結構。重點研究該洋脊的岩漿源區結構和地殼內岩漿房是否存在等懸而未決的重要科學問題，為洋中脊硫化物沉積和地質微生物作為未來新資源的國家重大需求研究提供觀測依據。研究內容包括（1）對2010年2月份實施的（第一期）人工震源（折射/寬角反射）三維海底地震儀台陣的觀測資料進行航次後分析、處理，反演獲得該區地殼和上地幔三維地震波速度結構，論證地殼內岩漿房的存在與否；（2）籌劃和實施A區洋脊的（第二期）天然地震二維海底地震儀台陣試驗，揭示該超慢速洋中脊地幔地震波速度結構，包括岩漿源區形態和結構。研究進展將實現中國科學家在大洋中脊地震學研究領域方面零的突破，也將填補國際地學界在超慢速擴張西南印度洋中脊地震學研究的空白。
結題摘要
本項目重點針對西南印度洋中脊50.5E研究區，海洋地殼內岩漿房是否存在和上地幔岩漿源區結構形態這兩個重要科學前沿問題開展探索研究。通過國際合作掌握三維地震波速度結構反演程式，套用於我國首次在大洋中脊實施的人工震源三維海底地震儀台陣觀測資料，反演研究區洋中脊海洋地殼結構，取得了重要研究成果，挑戰目前國際上海洋地殼在大洋中脊形成模式和地幔柱/大洋中脊相互作用模式的理論。 三維地震波速度反演結果揭示研究區脊軸出地殼約4-9公里深處存在顯著低速異常體，對應下地殼岩漿房；利用最新的二維地震波全波形反演方法獲得該顯著低速異常體的精確深度範圍，所對應的地殼岩漿房的頂界為4公里；進一步對寬角反射數據的詳細分析, 證實了岩漿房低速區造成的寬角射線“陰影區”的存在, 從另一方面獨立驗證了下地殼岩漿房的存在，這是國際上首次在超慢速擴張洋中脊觀測到地殼岩漿房，也是目前國際上在大洋中脊用地震學方法觀測到的最深的岩漿房。 在研究區洋中脊中心處，反演獲得海洋地殼厚度為8-10公里，這是目前在全球60,000公里長的大洋中脊觀測到的最厚的海洋地殼（位於大洋中脊的冰島地幔柱及鄰區除外）。在超慢速擴張洋中脊處發現超厚地殼，這是對傳統海洋地殼形成模式的挑戰性觀測結果。 還發現這一超厚地殼至少可以追蹤到洋中脊軸以外4百萬年。如果，這一超厚地殼是受洋中脊以南1000公里以外(最近)的Crozet地幔柱的影響，那么這種地幔柱和洋中脊的超遠距離作用至少要持續4百萬年以上，這對於目前地幔柱和洋中脊相互作用的理論提出了挑戰。
