O Exército de Libertação Popular disse que enviou navios e aviões após o navio Benfold dos EUA entrar em águas reivindicadas por Pequim, em torno das Ilhas Paracel.
As forças chinesas "avisaram e expulsaram" o navio de guerra, disseram os militares, em comunicado.
Pequim reivindica quase todo o Mar do Sul da China, apesar dos protestos dos países vizinhos, incluindo as Filipinas, Malásia e Vietname.
A China rejeitou a declaração de apoio do governo norte-americano, no domingo, à decisão de um tribunal internacional a favor das Filipinas nas suas disputas territoriais com Pequim.
"Reafirmamos que um ataque armado às forças armadas filipinas, embarcações públicas ou aeronaves no Mar do Sul da China invocaria compromissos de defesa mútua dos EUA", afirmou o secretário de Estado norte-americano, Antony Blinken, em comunicado.
O Artigo IV do Tratado de Defesa Mútua entre os Estados Unidos e as Filipinas obriga os dois países a ajudarem-se mutuamente, em caso de um ataque.
As ilhas são "território inerente à China", apontou o exército chinês, no comunicado difundido hoje, sublinhando que "as ações dos militares dos EUA violaram gravemente a soberania e a segurança da China".
A Marinha dos EUA, numa declaração do escritório de Relações Públicas da 7ª Frota, rejeitou a declaração chinesa como falsa, mas não deu detalhes de um possível encontro com o exército da China.
O Benfold efetuou a operação "de acordo com o direito internacional e depois continuou a operar normalmente nas águas internacionais", referiu o comunicado.
A declaração chinesa foi a "mais recente de uma longa série de ações da [República Popular da China] para deturpar as operações marítimas dos EUA legais e afirmar as suas reivindicações marítimas excessivas e ilegítimas", lê-se no comunicado da Marinha.
No domingo, a administração Biden afirmou o seu apoio à decisão do tribunal de 2016, que rejeitou as reivindicações da China fora das suas águas territoriais reconhecidas internacionalmente.
"Em nenhum lugar, a ordem marítima baseada em regras está mais ameaçada do que no Mar do Sul da China", disse Blinken. Ele acusou a China de continuar a "coagir e intimidar os Estados costeiros do Sudeste Asiático, ameaçando a liberdade de navegação numa via comercial global crítica".
A decisão do painel foi uma "farsa política", disse hoje um porta-voz do Ministério dos Negócios Estrangeiros da China, Zhao Lijian. Ele disse que as reivindicações territoriais da China têm "base histórica e jurídica suficiente".
"A China deplora e rejeita firmemente os erros dos Estados Unidos", apontou.
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