俯冲带之上的弧前能够有效保存海洋板块发生初始俯冲时的构造岩浆证据。南海沿马尼拉海沟向东俯冲于菲律宾海板块之下，并在其火山弧的西侧形成宽阔的弧前地形，为研究南海初始俯冲提供天然窗口。台湾弧—陆碰撞造山带是马尼拉海沟之上增生楔—弧前—岛弧体系的陆上延续，我院余梦明博士后和黄奇瑜教授等对出露于该碰撞造山带的东台湾蛇绿岩开展了详细的文献调研、野外地质调查、年代学和岩石地球化学研究，最新研究成果“Diking of various slab melts beneath forearc spreading center and age constraints of the subducted slab”近日在线发表于国际著名地学杂志《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters，EPSL）。
该研究在东台湾蛇绿岩的岩石圈地幔层序中首次发现与其海底扩张（~17.8–14.1 Ma）同期但比海岸山脉弧岩浆（≤14.1 Ma）略早的埃达克岩脉体（~17.3 Ma），为海底扩张期间其软流圈内部的角闪岩相洋壳部分熔融。本研究认为唯有初始俯冲引起的海底扩张大地构造背景才能合理解释此类岩石组合，因而东台湾蛇绿岩不是前人所认为的南海中中新世残留洋中脊的碎片，而是台湾弧—陆碰撞引起构造侵位的吕宋弧前。另外，该研究发现东台湾蛇绿岩中E-MORB型岩石未有受埃达克质熔体改造的迹象，故而认为其构成富Nb玄武岩，对应于俯冲板片榴辉岩化后的进一步部分熔融，进而揭示其俯冲板块为年轻温暖的南海。结合前人初始俯冲数值模拟结果和吕宋弧前Zambales蛇绿岩的早中新世构造侵位历史，研究推测南海的初始俯冲为被动型且伴随相对迟滞的（<5 Myr）弧前海底扩张，其初始俯冲率先引起Zambales蛇绿岩构造侵位，随后俯冲板片下沉和海沟后撤为弧前扩张提供条件。
图1 南海俯冲的弧前—岛弧体系及其在台湾弧—陆碰撞造山带的出露概况
余梦明博士为本论文第一作者和通讯作者，我院黄奇瑜教授为共同通讯作者。本研究受国家重点研发项目（2018YFE0202400）、国家自然科学基金青年项目（41902225）、国家自然科学基金—福建省联合项目（U1505231）的共同资助。
全文链接 https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117367
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撰稿：余梦明
编辑：高小丰