人杰地靈的華南，不僅在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有極其重要地位，在地質(zhì)構(gòu)造演化歷史上也得天獨(dú)厚，是科學(xué)家們認(rèn)知大陸演化過(guò)程、創(chuàng)新大陸地質(zhì)理論的“經(jīng)典地區(qū)”。

正在“決心”號(hào)上參加第三次南海大洋鉆探IODP367航次的黃小龍研究員，來(lái)自中科院廣州地球化學(xué)研究所，多年來(lái)一直致力于大陸巖石圈組成、結(jié)構(gòu)與演化的相關(guān)研究，尤其是華南大陸巖石圈演化過(guò)程的研究。

“華南陸塊是全球新元古代以來(lái)地質(zhì)演化歷史最復(fù)雜的地區(qū)之一，大規(guī)模的晚中生代巖漿活動(dòng)是華南地質(zhì)最顯著的特征，但大規(guī)模巖漿活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制一直存在爭(zhēng)議?！秉S小龍介紹說(shuō)，“科學(xué)家們最關(guān)心的問(wèn)題是：這是否與太平洋板塊的俯沖有關(guān)？如果有關(guān)，為什么太平洋西岸沒(méi)有形成像太平洋東岸那樣的安第斯型造山帶？為什么瀕臨西太平洋俯沖帶的華南大陸，在中生代表現(xiàn)為陸內(nèi)再造？為什么在此后的新生代，又出現(xiàn)了大量的盆地及邊緣海？”

自上世紀(jì)六十年代以來(lái)，板塊構(gòu)造理論成為固體地球科學(xué)的最重要基石。但經(jīng)典的板塊構(gòu)造理論，無(wú)法解釋華南大陸極其復(fù)雜的地質(zhì)演化動(dòng)力機(jī)制。為了探索科學(xué)之謎，黃小龍從華南大陸來(lái)到了南海。

“這是因?yàn)槟虾Ｗ鳛楠?dú)具特色的新生代邊緣海，其形成和演化過(guò)程與周緣板塊活動(dòng)過(guò)程密切相關(guān)，特別是與華南大陸的陸緣裂解過(guò)程有關(guān)?！秉S小龍解釋說(shuō)，“南海位于歐亞、西太平洋和印度-澳大利亞板塊的交匯處，幾乎經(jīng)歷了從陸緣裂解到海底擴(kuò)張、再到俯沖消減的一個(gè)完整的‘威爾遜旋回’，是研究各種類(lèi)型板塊構(gòu)造活動(dòng)的最佳場(chǎng)所?！?/p>

板塊構(gòu)造理論認(rèn)為：在地球漫長(zhǎng)的歲月中，海陸不斷變遷，經(jīng)歷著“分久必合、合久必分”的歷史過(guò)程。加拿大科學(xué)家威爾遜最先注意到大洋開(kāi)啟和閉合的不同發(fā)展趨勢(shì)，將大洋盆地的演化過(guò)程歸納為“萌芽-幼年-成熟-收縮-結(jié)束-大陸碰撞造山”六個(gè)階段，被稱(chēng)為“威爾遜旋回”。其中，前三個(gè)階段顯示大洋的開(kāi)張和生成，后三個(gè)階段代表大洋的收縮和關(guān)閉。

“南海是全球少有的幾個(gè)、完整地保留了擴(kuò)張前大陸地殼基底、擴(kuò)張期洋殼、擴(kuò)張后中央火山鏈、洋殼俯沖消減島弧帶的大陸邊緣海，非常難得。通過(guò)研究南海的形成與演化過(guò)程，我們可探索一系列國(guó)際前沿的科學(xué)問(wèn)題?！秉S小龍說(shuō)。

這些科學(xué)問(wèn)題包括：從華南大陸巖石圈裂解演化到南海打開(kāi)，所受控的深部動(dòng)力學(xué)機(jī)制是什么？從陸緣張裂到海盆擴(kuò)張的構(gòu)造轉(zhuǎn)換，經(jīng)歷了怎樣的過(guò)程？地球深部地幔與淺部巖石圈之間的相互作用關(guān)系是什么？經(jīng)歷了怎樣的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程？

2014年，黃小龍?jiān)?jīng)參加我國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的第二次南海大洋鉆探IODP349航次。在那次鉆探中，“決心”號(hào)首次成功鉆取南海西南次海盆、東部次海盆的沉積巖，以及南海停止擴(kuò)張之前形成的、“最年輕的”洋中脊玄武巖樣品。

“經(jīng)過(guò)航次后深入的巖石學(xué)、地球化學(xué)研究，我們意外地發(fā)現(xiàn)，南海西南次海盆和東部次海盆的洋殼成分有明顯差別，這說(shuō)明兩個(gè)海盆的演化歷史和深部地幔成分并不一致，給人很多科學(xué)猜想?！秉S小龍說(shuō)，“如果此次大洋鉆探，能夠成功鉆取到南海北部的洋中脊玄武巖樣品，就可以獲得南海最初打開(kāi)時(shí)的初始洋殼信息。與349航次鉆取的玄武巖樣品進(jìn)行對(duì)比研究，不僅可以相對(duì)完整地認(rèn)識(shí)南海海盆擴(kuò)張歷史，同時(shí)也可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)華南大陸邊緣的巖石圈演化過(guò)程?！?/p>

目前，從華南大陸的陸緣裂解到南海形成與演化的相關(guān)研究，還成為在國(guó)際地球科學(xué)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)。深入研究南海地質(zhì)成因和構(gòu)造發(fā)展史，不僅可為研究華南大陸演變過(guò)程、全面認(rèn)識(shí)東亞和西太平洋構(gòu)造及大陸邊緣盆地演化，提供科學(xué)依據(jù)；還對(duì)研究全球板塊構(gòu)造格局演變、創(chuàng)新大陸地質(zhì)理論，提供重要的科學(xué)機(jī)遇。