💡这项突破是什么?
北部湾盆地是南海北部陆缘的新生代裂陷盆地，其雷琼地区发育华南最年轻的板内火山，是研究板内岩浆作用及其深部地球动力学过程的理想区域。尽管大量研究以海南地幔柱解释该区域的岩浆活动，但对地幔柱的空间位置、活动时间及影响范围仍存在较大争议，对地壳熔融状态也未形成统一认识。以往研究多基于地震学、大地电磁和地球化学证据，缺少来自地热学的约束。构造-热演化模拟可以刻画深部热过程的浅部响应，解析盆地热状态的时空演化，从而为揭示雷琼火山活动的地球动力学机制与地热资源成因提供新的视角。
针对上述问题，中国地震局地质研究所地震动力学与强震预测全国重点实验室刘琼颖研究员和李彦宝副研究员，联合中科院地质与地球物理所何丽娟研究员、李义曼副研究员、程远志副研究员以及中国石化石油勘探开发研究院张英研究员等，利用多幕拉张模型，综合大地热流、盆地地层、地壳厚度等数据，重建了雷琼地区新生代岩石圈拉张系数、应变速率及热演化历史，主要结论如下：
量化了雷琼地区新生代多幕伸展特征，应变速率峰值期在古新世、中始新世和渐新世；多幕拉张显著提高了地幔热流与地壳温度，岩石圈至今尚未达到热平衡。
区域现今热岩石圈平均厚度仅 78 km，莫霍面温度在 534−735℃，地幔热流占地表热流的 69%，为“冷壳热幔”型热结构；中下地壳25−35 km深度可能存在部分熔融。
有别于南海北部其他盆地裂后期强烈的异常沉降，雷琼地区裂后期异常沉降较小，且在早中新世和第四纪出现异常隆升，指示该时期可能出现深部热地幔物质上涌。
古近纪岩石圈伸展加热了地壳并形成构造薄弱带，新近纪热地幔上涌提供了额外热源，二者共同促使雷琼地区晚新生代火山活动的发生。
图1 (a) 北部湾盆地位置；(b) 研究区新生代火山岩分布及模拟剖面与钻井位置
图2 雷琼地区现今热结构模拟结果
(a) 总拉张系数；(b) 莫霍面温度；(c) 居里面深度；(d) 热岩石圈厚度；
(e) 地幔热流；(f) 基底热流
图3代表性井位模拟岩石圈地温曲线与典型地壳岩石固相线的对比
(a) 裂陷期末（23.5 Ma）；(b) 现今（0 Ma）
图4北部湾盆地与南海北部陆缘其他盆地裂后期异常沉降的对比
(a) 北部湾盆地现今总异常构造沉降；(b) 北部湾盆地迈陈凹陷；(c) 北部湾盆地福山凹陷；(d) 莺歌海盆地；(e) 琼东南盆地；(f) 珠江口盆地；(g) 东沙隆起
图5雷琼地区火山活动地球动力学机制示意图
(a) 古近纪；(b) 新近纪
本研究从地热学角度深化了对雷琼地区岩石圈伸展、热扰动与岩浆形成耦合过程的认识，明确了热结构与地壳熔融的定量关系，获取了新近纪热地幔上涌的证据，为板内火山成因机制提供了新的启示。
研究成果发表于国际权威学术期刊Tectonics（刘琼颖*, 李义曼, 程远志, 张英, 齐文杰, 何丽娟, 2026. Cenozoic tectono‐thermal modeling of the Leiqiong region, Beibuwan Basin, South China: Insights into the geodynamic mechanisms of Late Cenozoic volcanism. Tectonics, 45, e2025TC009122）。研究受国家重点研发计划课题和中央公益性科研院所基本科研业务专项联合资助。
原文链接：https://doi.org/10.1029/2025TC009122
