关于圣保罗高原和桑托斯盆地性质与组成的新限制：是岩浆地壳、大陆地壳还是混合地壳？

《Marine and Petroleum Geology》：New Constraints on the Nature and Composition of the S?o Paulo Plateau, Santos Basin: Magmatic, Continental or Hybrid Crust?

圣保罗高原（SPP）的 crustal type 通过综合地球物理数据（重力反演、地震反射、地磁异常）及古盐沉积模型分析，揭示了大陆 crust、混合 crust 和海洋 crust 的空间分布及其与裂谷演化、岩浆添加和盐沉积时代的关系。研究采用2D/3D联合反演、Flexural back-stripping 和 reverse thermal subsidence 模型，结合磁异常极化处理和伪重力转换，确定了基底密度变化、 Moho 深度及古海拔，划分了9个 crustal domain。结果支持 SPP 存在大陆 crust 早期 rifted、岩浆添加叠加的混合 crust，并指出后裂谷盐分布与大陆 crust thinning 相关，而前裂谷盐则与岩浆 crust 扩展相关。

　　在巴西东南部海域，圣保罗高原（S?o Paulo Plateau, SPP）是位于圣托斯段（Santos segment）的一个神秘地质构造。该高原覆盖面积广，延伸超过500公里，位于水深超过3000米的海域，其下方堆积着从白垩纪到新生代的厚层沉积物。由于其复杂的地质历史和多样的构造演化，SPP的岩石圈组成一直存在争议。研究者们提出了多种可能的解释，包括减薄的大陆岩石圈、增厚的洋壳或混合型岩石圈（由大陆岩石圈和岩浆物质共同构成）。这些不同的观点反映了SPP在地质演化过程中可能经历了多种构造作用，如多期次的变形、斜向裂解以及蒸发岩沉积的形成。

为了更好地理解SPP的岩石圈组成，研究团队采用了一系列综合性的地球物理方法，结合了二维和三维分析技术，对SPP的岩石圈厚度、组成类型以及裂解和岩浆活动的时间分布进行了深入研究。这些方法主要包括重力异常反演、磁异常归一化至地磁极（RTP magnetic anomalies）、地震与重力数据联合反演，以及基于挠曲回剥的沉积校正残余深度异常（RDA）。通过对这些数据的分析，研究者们能够区分不同类型的岩石圈，并揭示其在圣托斯盆地内的分布情况。同时，研究还结合了裂解后沉降建模，包括挠曲回剥和反向热沉降建模，以进一步探讨SPP下方岩石圈类型对古盐沉积水深的影响。

SPP的构造复杂性不仅影响其自身的地质演化，也对巴西裂解边缘的整个地质历史具有重要意义。在南美与非洲板块的分离过程中，SPP的岩石圈性质可能对裂解过程的时空分布、海岭扩张的起始以及沉积盆地的演化产生关键影响。因此，明确SPP的岩石圈组成对于理解南美与非洲板块的分离历史、构造演化以及沉积环境的变迁至关重要。目前，关于SPP是否为完全大陆岩石圈、完全洋壳或混合型岩石圈，尚无统一结论，这使得研究团队需要借助更精确的地球物理方法来解决这一问题。

圣保罗高原的地质构造与周边地区的演化密切相关，其南部边界由弗洛里亚诺波利斯海岭（FR）构成，而该海岭则被弗洛里亚诺波利斯断裂带（FFZ）所限定。FFZ是南大西洋构造演化中的一个关键结构，将两个主要的地动力学区域分隔开来。因此，SPP的构造特征不仅涉及其自身的演化过程，还可能与周边区域的构造活动密切相关。此外，SPP的构造特征还可能受到 Tristan da Cunha 热点等远距离地热活动的影响，导致其下方岩石圈厚度出现局部变化。

为了揭示SPP的岩石圈组成，研究团队采用了多种地球物理方法进行综合分析。首先，他们利用重力异常反演技术，确定了SPP的岩石圈厚度和莫霍面深度。重力反演能够提供关于岩石圈密度分布的信息，有助于识别不同类型的岩石圈结构。其次，研究团队对磁异常进行了归一化至地磁极处理，以消除地磁倾角对磁异常的影响，从而更准确地反映岩石圈的磁性特征。磁异常的分布模式可以提供关于岩石圈形成时间和演化过程的重要线索。

此外，研究还采用了地震与重力数据的联合反演方法，以进一步分析岩石圈的密度变化。通过将重力数据与地震数据相结合，研究者能够更精确地识别不同岩石圈类型之间的边界。这种联合反演方法在揭示岩石圈结构方面具有较高的分辨率，特别是在复杂的地质环境中。同时，研究团队还对沉积校正后的残余深度异常（RDA）进行了分析，以区分不同类型的岩石圈结构。RDA是通过去除沉积层厚度对深度测量的影响后得到的残余深度异常，能够反映岩石圈本身的变形和沉降特征。

在这些地球物理方法的基础上，研究团队还进行了裂解后沉降建模，以探讨SPP下方岩石圈类型对古盐沉积水深的影响。他们采用二维和三维建模方法，分析了不同岩石圈类型下的热沉降过程，以及这些过程如何影响盐沉积的分布和形成时间。通过这些建模结果，研究者能够进一步验证SPP的岩石圈组成，并厘清其在不同地质时期的变化情况。这些建模方法不仅有助于理解SPP的地质演化，还能够为整个巴西裂解边缘的构造演化提供新的视角。

研究团队还特别关注了圣保罗高原与圣托斯盆地之间的相互关系。通过分析SPP与圣托斯盆地的构造特征，他们发现SPP的岩石圈组成可能与圣托斯盆地的构造演化密切相关。例如，圣托斯盆地的沉积层厚度和分布模式可能受到SPP下方岩石圈性质的影响。此外，研究团队还利用了一条深度和时间域均得到分析的深部地震反射剖面（ION BS1-575），该剖面横跨SPP，为研究其岩石圈组成提供了重要的数据支持。同时，他们还使用了来自圣托斯和卡姆帕斯盆地的密集三维地震反射层深度网格，以进一步分析SPP的构造特征。

通过对这些数据的综合分析，研究团队得出了关于SPP岩石圈组成的新的见解。他们发现，SPP的岩石圈可能并非单一类型，而是包含了大陆岩石圈、混合型岩石圈以及岩浆型岩石圈等多种结构。这种多样性反映了SPP在裂解过程中可能经历了不同的构造作用，如早期白垩纪的裂解、晚期白垩纪的岩浆活动以及随后的沉积和沉降过程。这些构造作用可能对SPP的岩石圈厚度和组成产生了重要影响，并且可能与周边区域的构造演化密切相关。

在研究过程中，研究团队还注意到，SPP的构造特征可能对巴西裂解边缘的恢复和重建产生重要影响。传统的板块恢复方法通常假设岩石圈为单一类型，但SPP的复杂性使得这种假设并不完全适用。因此，研究团队需要采用更精细的分析方法，以准确识别不同岩石圈类型的边界，并构建更合理的板块恢复模型。此外，SPP的构造特征还可能影响裂解边缘的古水深分布，进而影响盐沉积的形成时间和空间分布。

总体而言，圣保罗高原的岩石圈组成问题涉及多个地质过程和构造作用，其研究不仅有助于理解SPP本身的演化历史，还对整个巴西裂解边缘的构造演化具有重要意义。通过综合运用多种地球物理方法，研究团队得以揭示SPP的岩石圈结构，并为未来的构造研究提供新的数据支持和理论框架。这些研究成果对于进一步探讨南美与非洲板块的分离历史、海岭扩张的起始以及沉积盆地的演化具有重要的科学价值。