在全球板塊構(gòu)造理論的研究中，南極大陸具有特殊重要的地位。經(jīng)過長達(dá)8年努力，中國科學(xué)家在南極大陸及周邊地區(qū)的地殼和上地幔三維結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造研究中，獲得重要發(fā)現(xiàn)。

據(jù)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所安美建研究員介紹，第四個(gè)國際極地年(2007－2008年)開展以來，國際上在東南極實(shí)施了史上規(guī)模最大的天然地震觀測，對南極大陸深部結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測。作為國際計(jì)劃的一部分，中國在中山站至南極內(nèi)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(tái)。

經(jīng)過多年在南極內(nèi)陸進(jìn)行艱苦的野外觀測和不斷研發(fā)新技術(shù)，同時(shí)結(jié)合國際計(jì)劃的共享數(shù)據(jù)，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所在世界上首次繪制了覆蓋整個(gè)南極板塊的巖石圈厚度圖、地殼厚度圖等。通過對這些結(jié)果進(jìn)行分析，首次發(fā)現(xiàn)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(shí)的“縫合帶”。

地球上大陸的演化過程是一個(gè)“分久必合、合久必分”的聚合和裂解過程。現(xiàn)今的東南極曾分屬于東、西岡瓦納和印度－南極大陸三個(gè)不同的大陸。在大約5億年前，這三個(gè)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(jù)。我們研究發(fā)現(xiàn)，整個(gè)東南極山系的地殼和巖石圈都很厚，其中昆侖站所在區(qū)域是南極地殼最厚的地方。這表明整個(gè)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(shí)的幾個(gè)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(chǎn)生地震、火山爆發(fā)等非常強(qiáng)烈的影響，具有重要研究意義。中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所最新的研究還發(fā)現(xiàn)，在中國南極長城站所在的西南極半島下方，存在著一個(gè)“低溫的異常體”，這是一個(gè)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?zāi)蠘O山脈”這個(gè)體系，與現(xiàn)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(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，中國科學(xué)家在南極大陸巖石圈和地質(zhì)構(gòu)造研究中所取得的一系列新進(jìn)展，能使人們首次對整個(gè)南極大陸的地殼和上地幔巖石圈有了整體認(rèn)識(shí)。這不僅是南極地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)和地球動(dòng)力學(xué)等研究必需的基礎(chǔ)資料，也是南極冰川和氣候環(huán)境長期變化研究所需的基礎(chǔ)資料。同時(shí)，對冰雪覆蓋的南極大陸礦產(chǎn)資源分析也具有重要參考價(jià)值。

相關(guān)論文近日在線發(fā)表在國際權(quán)威期刊《地球物理學(xué)研究雜志》上。

(記者張建松)