8月21日，國際頂級期刊《Nature》發(fā)表了自然資源部第二海洋研究所李家彪院士為通訊作者，張濤為第一作者的論文“超慢速擴張加克洋中脊的高變化巖漿增生”。

　　這一成果顛覆了國際海洋學(xué)術(shù)界半個多世紀(jì)以來一直認為的超慢速擴張洋中脊巖漿供給極度貧瘠的觀點，首次證明了其整體超強變化、局部異常豐富的巖漿活動特征，極大豐富和完善了全球洋中脊動力演化理論，在全球板塊構(gòu)造領(lǐng)域發(fā)出了中國科學(xué)家的聲音。

　　深海洋中脊是地球表面最長的海底山脈，巖漿沿中央裂谷不斷上涌、噴發(fā)，形成新的洋殼，同時也孕育了大量礦產(chǎn)資源。冰封的北極，發(fā)育著全球擴張速率最慢的洋中脊，一直是地球深部探測的盲區(qū)。瞄準(zhǔn)這一板塊動力學(xué)觀測上最后一塊拼圖，李家彪院士首先發(fā)起JASMInE國際科學(xué)合作計劃，并于2021年帶隊前往北極加克洋中脊開展中國第12次北極考察，自主研發(fā)極地海底探測設(shè)備，創(chuàng)建密集冰區(qū)技術(shù)流程，歷時79天戰(zhàn)冰斗寒，克服作業(yè)海域超過80%海冰覆蓋、平均作業(yè)水深超過3500米的不利條件，在歷史最寒天氣條件下布設(shè)海底地震儀43臺次，回收率高達97.7%，國際上首次開展了大規(guī)模北極冰下海底地震探測，打破了國際上北極高緯密集冰區(qū)無法開展海底地震儀探測的斷言。

　　基于這項海底深部探測和綜合調(diào)查，李家彪院士團隊發(fā)現(xiàn)了令人驚奇的北極超慢速擴張洋中脊極端豐富和高變化的巖漿供給情況，并通過超慢速洋中脊的系統(tǒng)分析和模擬，確立了主動地幔上涌這一新的動力學(xué)機制。在進一步對比全球不同速率洋中脊觀測數(shù)據(jù)后，他們提出了全球洋中脊系統(tǒng)均受主動和被動地幔上涌雙機制控制的新理論，其中被動地幔上涌模式在快速和慢速擴張兩種類型的洋中脊中占主導(dǎo)地位，而主動地幔上涌模式在超慢速擴張洋中脊中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

　　根據(jù)擴張速率的不同，全球洋中脊也被分為快速擴張(>80mm/yr)、慢速擴張(20-80mm/yr)和超慢速擴張(<20mm/yr)三種類型。傳統(tǒng)被動地幔上涌理論很好地解釋了從快速擴張到慢速擴張洋中脊的地殼增生，但在超慢速擴張洋中脊，理論預(yù)測與實際觀測存在很大偏差。新的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)洋殼增生的經(jīng)典理論，揭示了超慢速擴張洋中脊局部大規(guī)模巖漿活動的普遍性，提出了全球洋中脊被動與主動地幔上涌雙控制理論。該項成果也從理論上重新審視了熱液硫化物形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和資源前景，將為全球海底資源研究、勘探與開發(fā)帶來全新格局。