《Journal of Asian Earth Sciences》：Paleoposition and kinematics of the East China Sea at the East Asian Margin: Palaeomagnetic constraint from basin boreholes
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古地磁学研究揭示东 China Sea 微大陆（ECS）与华南块体（SCB）自早白垩世至中始新世持续保持低纬度（20°N–25°N）相似纬度位置，呈现两阶段运动学特征：（1）130–65 Ma 纬度迁移微弱；（2）65–40 Ma ECS 快速北移并显示相对于 SCB 的潜在左旋滑移。综合沉积与岩浆弧东移模式，确认 ECS 运动主要由太平洋板块斜向俯冲及 slab rollback 驱动。
徐明晨|杨凤丽|张庚|胡盼盼|唐先军|董若文|庄媛
同济大学海洋地质国家重点实验室，上海市四平路1239号，200092，中国
摘要
东海盆地（ECSB）作为西太平洋大陆边缘盆地系统和大陆镶嵌框架的重要组成部分，其起源和运动学特性至今仍存在争议。当前关于东海（ECS）构造亲缘关系的学术争论主要集中在两种对立的观点上：一是认为它“属于华南块体”（South China Block，SCB），二是认为它是一个“外来微大陆”。本研究聚焦于此问题，首次对东海盆地内9个钻孔中的岩芯样本进行了系统的古地磁学分析，建立了从早白垩世（约1.35亿年前）到中始新世（约4000万年前）的古地磁复合剖面。定量分析表明，在约1.35亿至4000万年前，东海盆地的古纬度位置（20°N–25°N）与华南块体相似。这两个块体之间的相对运动历史可划分为两个阶段：（1）在1.3亿至6500万年前，两者几乎没有纬度变化；（2）在6500万至4000万年前，东海盆地迅速向北移动，并可能相对于华南块体发生了左旋运动。无论相对运动的规模如何，以及是否存在这种运动，相近的古纬度和相似的旋转方向都表明，至少自始新世以来，东海盆地与华南块体在古地理上具有密切的亲缘关系。通过对盆地内沉积中心及岩浆弧向东迁移模式的综合分析，发现东海盆地的运动学演化和盆地发育主要是由（古）太平洋板块的斜向俯冲和板块回撤所驱动的。
引言
西太平洋与东亚大陆之间的海洋-大陆过渡带是一个全球重要的汇聚型大陆边缘区域，不仅包含了世界上超过75%的边缘海盆地（Tamaki和Honza，1991），还通过多个大陆块体的连续碰撞-压缩-聚合过程形成了复杂的大陆镶嵌结构（Wang等人，2023；Metcalfe，2013；Zhou等人，2021；Yang，2013）。对这些块体聚合、碰撞和聚合过程的系统分析为东亚大陆边缘的形成及其相关盆地演化提供了关键见解。然而，大陆增生过程的复杂性导致了对某些微大陆块体构造起源和运动历史的持续争论。其中一个核心科学争议集中在东海盆地（ECSB）的基底上，该盆地位于西侧的华南块体（SCB）与东侧的菲律宾海板块（PSP）/太平洋板块（PP）之间（图1）。关于东海盆地的构造起源主要有两种观点：（1）认为其地壳与华南块体相关（Yang等人，2019；Li等人，2019）；（2）认为它是一个外来微大陆（Niu等人，2015；Wei等人，2021；Fu等人，2022b）。这种根本性的分歧催生了三种竞争性的构造模型：
1. 背弧模型：基于俯冲系统的西退和裂谷中心的东移（Li等人，2009；Yang等人，2019）；2. 斜向滑动模型：强调地震剖面中发现的NE向走滑断层系统（Xu等人，2014；Suo等人，2015；Zhang等人，2016a）；3. 外来地块模型：这一模型基于东海盆地与华南块体在岩石学（Niu等人，2015）、锆石地质年代学（Fu等人，2022b）和地球物理特征（Ding等人，2017；Wei等人，2021）方面的差异。该模型认为东海盆地是古太平洋中的一个浮力异质体，在晚侏罗世（Fu等人，2022b）或更早时期随着海洋板块的俯冲与华南块体发生了碰撞。这些争议的持续存在主要是由于目前的解释主要依赖于地质和地球物理特征的比较分析，而缺乏直接的古位置约束。特别是，关于这些微大陆块体原始空间关系和运动历史的关键证据仍然缺乏，这凸显了进行古地磁学研究的必要性。
古地磁学是一种用于重建构造板块古位置的基本方法（例如，Zhao等人，2015；Xu等人，2015；Vaes等人，2019），但尚未被系统地应用于确定东海盆地的构造亲缘关系。为填补这一知识空白，本研究首次对东海盆地内的钻探岩芯进行了综合古地磁分析，并结合了相邻华南块体的已发表古地磁数据及其运动学特征进行了对比评估。我们的研究目标有两个：（1）阐明东海盆地从早白垩世到中始新世的古位置演变；（2）明确其构造位移、太平洋板块的西向俯冲以及与华南块体的动态相互作用之间的时空关系。
东海盆地的特征
东海盆地（ECSB）位于华南块体（SCB）与菲律宾海板块（PSP）/太平洋板块（PP）的汇聚边界上（图1），地处台湾岛以北，西侧毗邻浙闽隆起带，东侧与琉球岛弧相隔。这个中生代-新生代复合盆地结构上分为三个主要区域：（1）西侧的东海大陆架盆地（ECSSB）；（2）中部的钓鱼岛隆起带（DIUB）；
实验方法
将样品精确切割成实验室标准的圆柱形标本（长度2.2厘米×直径2.5厘米后，在同济大学海洋地质国家重点实验室系统地进行了包括磁化率各向异性（AMS）测量、热磁分析、逐步热退磁以及扫描电子显微镜（SEM）结合能量色散X射线光谱（EDS）分析在内的多项古地磁实验。
AMS结果
对东海盆地预处理后的样品进行了实验室AMS测量。安山岩样品（S1）的平均磁化率范围为28.41×10^-3至36.10×10^-3 SI，整体平均磁化率（Km）为32.05×10^-3 SI。样品S1的各向异性程度（Pj）和形状参数（T）值分别为1.068至1.121和0.238至0.956。凝灰岩样品（S2）的平均磁化率范围为25.75×10^-6至288.2×10^-6 SI。
东海盆地与华南块体的古位置关系
为了研究东海盆地与华南块体的古位置关系，对其古纬度进行了比较分析。选择东亚大地水准面（East Asia APWP，Cogné等人，2013）作为华南块体的古位置参考，考虑到白垩纪以来东亚地区的刚性（Lin等人，2003；Huang等人，2007）以及东亚大地水准面与先前亚洲构造研究的一致性（Cogné等人，2013）。参考点设定在（30°N）。
结论
- 本研究首次对东海盆地内9个钻孔的岩芯样本进行了系统的古地磁学分析，建立了从下白垩世到中始新世的古地磁复合剖面。分析结果表明，这些样品保留了明确的古地磁成分。定量分析显示，在整个早白垩世期间，东海盆地的基底始终位于低纬度位置，与华南块体相似。
数据可用性声明
本研究中的东海盆地古地磁数据包含在补充材料中。本研究使用的华南块体古地磁数据可在参考文献（Cogné等人，2013）中找到。
未引用的参考文献
Hu等人，2022b；Vaes和Boschman，2019。
CRediT作者贡献声明
徐明晨：撰写——初稿撰写、可视化、验证、软件使用、数据分析。杨凤丽：撰写——审稿与编辑、监督、资金申请。张庚：可视化、数据分析。胡盼盼：撰写——审稿与编辑。唐先军：资源协调。董若文：数据管理。庄媛：数据管理。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金委员会（NSFC）“西太平洋地球系统多圈层相互作用重大研究计划”（项目编号：92158207）、国家自然科学基金（项目编号：42206050）以及中央高校基本科研业务费的支持。特别感谢中国海洋石油总公司（CNOOC）上海分公司和上海海洋石油天然气勘探开发公司（SINOPEC）的支持。
