全球三大洋底高原重力異常與地殼厚度特征及對比研究

作者：羅怡鳴,張錦昌,林間

摘要：翁通爪哇高原、凱爾蓋朗高原與沙茨基海隆是全球三大洋底高原,是大量巖漿噴發到地表的結果,火山面積分別達1.90×10^6、1.25×10^6、0.53×10^6km^2。本文詳細分析了該三大洋底高原的地形、剩余地幔布格重力異常(residual mantle Bouguer anomaly, RMBA)與重力反演的相對地殼厚度,并結合地質與地球化學特征約束進行對比研究。結果顯示,翁通爪哇高原、凱爾蓋朗高原與沙茨基海隆分別高出周圍海底約4.3、5、4km,相應的地幔布格重力異常最大變化值分別為250、330、200mGal,以及相應的相對地殼厚度變化分別為11、13、9km,表明形成三大洋底高原的巖漿量遠遠大于正常洋中脊的巖漿量。此外,三大洋底高原皆形成于洋中脊附近。Nd、Pb、Hf同位素比值分析表明,翁通爪哇高原的玄武巖組分為洋島玄武巖;凱爾蓋朗高原大部分類似于洋島玄武巖,并含有洋中脊玄武巖組分;沙茨基海隆的玄武巖組分主要為東太平洋海隆正常洋中脊玄武巖,卻又存在少量位于全球洋島玄武巖范圍內。這些特征揭示了三大洋底高原可能形成于"地幔柱-洋中脊相互作用"。對此本文提出了兩種模式:一為洋中脊被地幔柱拖拽至其上方;二為洋中脊之下的軟流圈受到地幔柱影響,從而產生超常熔融與超厚地殼。

發文機構：中國科學院邊緣海與大洋地質重點實驗室 中國-巴基斯坦地球科學研究中心 南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州） 中國科學院大學 Department of Geology and Geophysics 南方科技大學海洋科學與工程系

關鍵詞：翁通爪哇高原凱爾蓋朗高原沙茨基海隆重力異常地殼厚度地幔柱-洋中脊相互作用Ontong Java PlateauKerguelen PlateauShatsky Risegravity anomalycrustal thicknessplume-ridge interaction

分類號： P738.2[天文地球—海洋地質]