西南印度洋中脊49.5°E离轴地壳结构

【作者】 王伟； 阮爱国； 牛雄伟； 李家彪； 卫小冬； 胡昊；

【机构】 国家海洋局第二海洋研究所；

【摘要】 超慢速扩张的西南印度洋中脊(SWIR)扩张中心分段现象明显(Cannat et al.,1999;Sauter et al.,2011),岩浆扩张段(NVR)被大量的非转换断层不连续带(NTD)隔开,形成地壳结构迥异的相邻构造单元(Minshull et al.,2006;Zhao et al.,2013)。2010年2月"大洋一号"调查船DY115-21航次(Leg6),使用40台海底地震仪(OBS)对西南印度洋中脊(SWIR)中东部隆起区(49°17’E-50°49’E)进行了三维人工地震调查。通过对垂直于西南印度洋中脊并穿过28-29扩张段之间NTD区域的地壳结构的研究,发现洋脊轴处NTD下方地壳较薄(3.2-4.5 km),往离轴方向逐渐加厚,且变化主要发生在洋壳层3,脊轴处的上地幔岩石发生蛇纹石化作用(牛雄伟等,2015)。本文在此基础上,选取平行于洋脊走向的但位于扩张轴偏北约10 km的离轴测线D0D10,使用射线追踪正演和反演的方法,得到了NTD和NVR北部边缘的地壳及上地幔速度结构,并对其进行了对比分析。主要有以下几点认识:(1)离轴NTD区域的地壳厚度仍明显低于NVR区域,且洋壳层2厚度横向均匀,变化也主要发生在洋壳层3。NTD区域的地壳速度总体上大于NVR区域。(2)离轴NTD的地壳厚度虽然较薄(约5.2 km),但明显厚于洋脊轴处的NTD下方地壳(3.2-4.5 km,牛雄伟等,2015),表明洋脊轴处NTD区域的岩浆供给是在不断减少,形成的地壳在不断减薄。以17台站所在离轴方向为例,结合以磁条带计算出的洋中脊扩张时间,假设洋壳以均匀速度减薄,则计算出的减薄速率为1.19mm/a。(3)在反演剖面中28扩张段离轴NVR区域存在明显的低速区,可能为岩浆通道,且其两侧的离轴NTD地壳结构表现出强烈的对称性,表明28扩张段可能是挤开早期形成的NTD后形成的。更多还原