实验室李三忠教授团队刘洁副教授的硕士生金良在《Tectonophysics》发表菲律宾群岛地壳厚度与微板块构造新框架研究成果
发布人:丁文雁
发布时间:2026-06-12
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近日,国际地学期刊《Tectonophysics》在线发表了题为 Gravity-derived crustal thickness heterogeneity in the Philippine Archipelago: Implications for a new microplate framework 的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室硕士生金良、刘洁副教授(通讯作者)、李三忠教授、索艳慧教授、王鹏程副教授和朱俊江教授合作完成。
菲律宾群岛作为西太平洋典型的岛弧系统,地处欧亚板块与菲律宾海板块的汇聚地带,是研究板块俯冲、岛弧增生及微板块拼贴的天然实验室。然而,其高度碎片化的板块构造格局导致该区域的地壳厚度分布与微板块边界长期缺乏高精度约束,传统模型难以解释强烈的构造分异性和地壳演化过程。为此,本研究基于 EIGEN-6C4 卫星重力数据,采用一种结合 Bott-Parker公式和高斯-快速傅里叶变换的多级重力场分离与迭代反演技术,构建了菲律宾群岛地区高分辨率的莫霍面深度和地壳厚度模型(图1a)。研究结果表明,马尼拉海沟、菲律宾海沟和菲律宾断层等强烈活动构造带呈现明显的重力不均衡;菲律宾群岛地壳厚度空间分异显著,揭示了菲律宾断层带两侧存在与火山链空间耦合的地壳增厚异常区。
结合多源地球物理数据和模型,研究进一步将菲律宾群岛划分为西吕宋(WL)、棉兰老(Mn)等 9 个微板块(图1b),系统厘定了各微板块横向和垂向边界及地壳厚度特征:海盆区(南海、菲律宾海等)地壳最薄(约2–10 km),陆壳区普遍超25 km,吕宋岛与棉兰老岛局部达37 km以上。分析表明,地壳厚度的空间分异本质上受控于构造-岩浆耦合作用,即双向俯冲体系引发的地壳物质迁移过程既要考虑俯冲前锋附近板块拖曳导致的地壳减薄效应,也不能忽视火山弧下方熔体上涌增生的地壳生长-增厚作用(图2)。这些发现不仅为微板块划分及其内部动力学(尤其是火山活动相关过程)提供了直接支持,构建了全新的微板块框架,也为理解复杂俯冲系统的地壳生长演化提供了新思路,对全球岛弧区研究具有一定的普适意义。

图1(a)菲律宾群岛地壳厚度叠合主要的活动断层;(b)菲律宾群岛微板块划分方案。

图2. 深部岩浆与浅部微板块空间耦合关系模式图
论文信息:Jin, L., Liu, J.*, Li, S., Suo, Y., Wang, P., Zhu, J. Gravity-derived crustal thickness heterogeneity in the Philippine Archipelago: Implications for a new microplate framework. Tectonophysics, 2026, 921, 231059.
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.tecto.2025.231059





