西帕雷塞维拉盆地西部构造-岩浆过程：来自地震成像与重力模拟的启示

这篇研究通过多道地震数据（MCS）和船载重力数据，揭示了西帕雷塞维拉盆地（PVB）三个地貌带（西部深海丘陵带、中央混沌地形带和东部深海丘陵带）的洋壳结构与构造-岩浆过程。研究首次提出西部PVB经历了动态扩张过程：早期稳定岩浆供给伴随有限构造伸展，中期岩浆活动波动形成穹隆，晚期恢复稳定岩浆供给。成果为理解弧后盆地洋壳形成机制提供了关键证据，尤其揭示了混沌地形带多期岩浆侵入的独特成因。

　　

西帕雷塞维拉盆地的构造-岩浆演化拼图

洋壳结构的三大地貌分区

西帕雷塞维拉盆地（PVB）作为菲律宾海重要的弧后盆地，其西部存在显著的地貌分异。通过8.1公里长排列的多道地震剖面（PVBL）和重力数据（G1），研究团队识别出三个特征迥异的区域：西部深海丘陵带呈现波浪状基底，发育位移量小的正断层；中央混沌地形带（CT）存在三个宽度8-11公里、高差700-1,200米的穹隆结构；东部深海丘陵带则显示平坦基底和连续近水平的莫霍面反射。这种空间分异暗示了洋壳形成过程中复杂的构造-岩浆相互作用。

莫霍面反射的成因之争

在西部和东部深海丘陵带，8.5-9秒双程走时（TWT）处出现的强反射体引发多重解释。研究排除了层2/3边界（厚度异常达5公里）、蛇纹石化前缘（缺乏流体通道）和剪切带（非慢速扩张环境）的可能性，最终确认为莫霍面反射。采用6.0 km/s的平均速度换算，西部洋壳厚度达4.8-8.1公里，东部普遍超过6公里，指示两区域在扩张阶段存在充沛的岩浆供给。值得注意的是，西部的小型正断层反映有限构造伸展，而东部完全缺乏断层，显示纯岩浆主导的扩张模式。

混沌地形带穹隆的岩浆侵入证据

中央混沌地形带的三个穹隆（D1-D3）展现出独特的内部反射特征：

• 碟状反射体：见于穹隆西侧，符合火成岩岩床（sill）的典型形态

• 倾斜反射层：东翼发育与地表平行的侵入体，暗示沿裂隙的侧向扩展

• 水平反射面：穹隆中心的多层平反射代表多期岩浆叠加

重力模型（Mod-2）进一步显示穹隆中心地壳厚度是边缘的两倍，这与拆离断层形成的洋核杂岩（OCC）的减薄特征截然不同。结合拖网样品中以玄武岩为主的岩石组成，研究确认这些穹隆由间歇性岩浆侵入而非构造剥露形成。

动态扩张的三阶段模型

基于上述发现，团队构建了西部PVB在26-21 Ma期间的扩张新模式：

1. 早期阶段：稳定岩浆供给（洋壳>6公里）伴随轻微伸展，形成西部深海丘陵

2. 中期波动：岩浆供给不稳定导致中央混沌地形带发育，伪断层提示可能的洋脊跃迁

3. 晚期恢复：充沛岩浆再度主导，形成东部平坦洋壳

该模型首次系统阐释了弧后盆地洋壳形成的时空异质性，为理解板块离散边界的岩浆-构造耦合机制提供了典型案例。研究揭示的"稳定-波动-稳定"岩浆供给模式，可能对全球类似盆地的资源勘探具有启示意义。