边缘海是位于地球大陆和大洋之间的重要海域，是研究大陆与大洋相互作用、能量交换与全球气候变化的关键场所。全球70%以上的边缘海分布在东亚–西太平洋地区。
南海是西太平洋最具代表性的边缘海之一，位于欧亚板块、菲律宾板块和印度-澳大利亚板块的交汇处。在南海辽阔的海域中，不仅分布着东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛等众多岛礁国土，而且蕴藏着丰富的油气、天然气水合物和生物资源，具有巨大的资源开发潜力。
因其特殊的地理位置与构造背景，南海是研究地球边缘海形成演化机制、全球低纬度气候演变与洋陆交换过程等国际前沿科学问题的“天然实验室”，对其研究同时面向国家重大需求。
认识南海下地球地幔的地球物理与地球化学性质以及其演化过程是揭开南海形成机制的基础。研究发现，南海大陆破裂、海底扩张，以及扩张停止后的一系列岩浆活动，都跟南海地幔的温度、成分息息相关。
近年来通过国际大洋钻探、国家自然科学基金委重大研究计划“南海深部过程演变”等项目的支持，科学家们利用大洋钻探、近海底深拖地磁测量、深部地震实验和岩石地球化学分析等多学科研究手段，首次精确测定了南海各海盆的扩张年龄、地幔地球化学元素的端元组成以及地壳厚度变化。但不同的地球物理与地球化学观测之间缺乏交叉验证的定量化统一模型。
近期，中国科学院南海海洋研究所林间特聘研究员团队创新性地结合先进的热力学模拟与地幔熔融理论，以南海海上地震实验测定的地壳厚度和国际大洋钻探获取的岩石地球化学数据为约束，首次建立了南海地幔温度、成分及其演化过程的定量化统一模型。
以上研究对于揭示边缘海地幔演化动力学过程具有重要的指导意义。
该研究由中科院南海海洋研究所张旭博助理研究员、林间特聘研究员和美国波士顿学院Mark Behn教授共同完成。相关成果近日发表于国际期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth。研究获得国家自然科学基金委重大研究计划“南海深部过程演变”的构造与岩浆活动集成研究、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）等项目支持。