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新华社“决心”号1月10日电(记者张建松) 在全球板块构造理论的研究中,南极大陆具有特殊重要的地位。经过长达8年努力,中国科学家在南极大陆及周边地区的地壳和上地幔三维结构和地质构造研究中,获得重要发现。

据中国地质科学院地质力学研究所安美建研究员介绍,第四个国际极地年(2007-2008年)开展以来,国际上在东南极实施了史上规模最大的天然地震观测,对南极大陆深部结构进行探测。作为国际计划的一部分,中国在中山站至南极内陆海拔最高的昆仑站之间,部署了一系列极低温的天然地震观测台。

经过多年在南极内陆进行艰苦的野外观测和不断研发新技术,同时结合国际计划的共享数据,中国地质科学院地质力学研究所在世界上首次绘制了覆盖整个南极板块的岩石圈厚度图、地壳厚度图等。通过对这些结果进行分析,首次发现中国南极昆仑站所在的东南极山系,是冈瓦纳大陆最后聚合时的“缝合带”。

地球上大陆的演化过程是一个“分久必合、合久必分”的聚合和裂解过程。现今的东南极曾分属于东、西冈瓦纳和印度-南极大陆三个不同的大陆。在大约5亿年前,这三个大陆聚合拼贴形成了冈瓦纳大陆。

“岩石圈厚度和地壳厚度是判断东南极山系是大陆碰撞形成的重要依据。我们研究发现,整个东南极山系的地壳和岩石圈都很厚,其中昆仑站所在区域是南极地壳最厚的地方。这表明整个东南极山脉都是大陆聚合碰撞形成的。也就是说,东南极山系是冈瓦纳最后聚合形成时的几个大陆连接的位置,”安美建说。

大洋岩石圈向大陆板块的俯冲,能对大陆板块产生地震、火山爆发等非常强烈的影响,具有重要研究意义。中国地质科学院地质力学研究所最新的研究还发现,在中国南极长城站所在的西南极半岛下方,存在着一个“低温的异常体”,这是一个1000万年前俯冲到南极半岛之下的俯冲板片。而且,“西南极俯冲带—西南极裂谷系—横贯南极山脉”这个体系,与现今在东亚的“太平洋俯冲带—华北盆地—太行山脉体系”,惊人地相似。

业内专家认为,中国科学家在南极大陆岩石圈和地质构造研究中所取得的一系列新进展,能使人们首次对整个南极大陆的地壳和上地幔岩石圈有了整体认识。这不仅是南极地质学、地球物理学和地球动力学等研究必需的基础资料,也是南极冰川和气候环境长期变化研究所需的基础资料。同时,对冰雪覆盖的南极大陆矿产资源分析也具有重要参考价值。

相关论文近日在线发表在国际权威期刊《地球物理学研究杂志》上。

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