研究发现马里亚纳海沟地幔顶部强蛇纹石化层

　　研究发现马里亚纳海沟地幔顶部强蛇纹石化层。

　　近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室研究员丘学林团队，联合中国科学院深海科学与工程研究所和中国科学院地质与地球物理研究所研究团队，通过万米级人工地震剖面，发现了穿越马里亚纳挑战者深渊的俯冲板块上地幔顶部存在4.0-6.5 km的强蛇纹石化层。相关研究发表于《冈瓦纳研究》(Gondwana Research)。

　　全球最深海沟挑战者深渊位于伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲带的最南段，该区域的俯冲板块年龄古老，俯冲角度陡峭，基底变形强烈，被认为是典型的冷俯冲带。由于极限水深的制约，长期以来对该区域的深部结构探测不足，对其地质表象背后的俯冲过程和运行机制认识较少。

　　马里亚纳俯冲带南段的基底特征及OBS测线TS2017-2位置。研究团队供图

　　2017年1-3月，研究团队搭载TS03航次在马里亚纳俯冲带南段横穿挑战者深渊布设了一条230 km长的广角深地震测线TS2017-2，该测线垂直海沟走向，包括了多个构造单元。沿测线共投放和回收18台主动源海底地震仪(OBS)。其中，在海沟内成功投放和回收了我国最新研发的万米级OBS，坐底最大水深为10060米，使我国成为世界上首个成功获取万米级海洋人工地震剖面数据的国家。

　　正在进入挑战者深渊的太平洋板块由于俯冲挠曲发生了强烈的地壳破碎和上地幔蛇纹石化，大量的水通过俯冲板块地幔进入俯冲系统。研究人员在八台OBS数据中均识别到了来自太平洋俯冲板块上地幔内的反射震相(PnP)，由此，确定了上地幔内存在反射界面。计算发现该区域存在厚4.0-6.5 km，速度为7.0-7.5 km/s的上地幔异常层。