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科研动态
科研进展
海洋试点国家实验室在南海北部海底峡谷研究方面取得新进展
来源:海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室     通讯员:林琦     2022-05-11 16:27:04
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海底峡谷是大陆边缘重要的地貌单元,对沉积物“源—汇”过程及其相关能源资源、海底生态系统和海洋地质灾害等均具有重要影响。根据地貌特征,海底峡谷可分为单支型海底峡谷与树枝型海底峡谷体系。相较于单支型海底峡谷,树枝型海底峡谷体系多分布于构造活跃陆缘,具有活动性强和覆盖面积广等特征,因此可向深海输运更为丰富的陆源碎屑及有机质,为深海油气和天然气水合物聚集成藏提供充足的物质基础和储集空间,同时对深海碳汇过程也有积极作用。虽然当前关于单支型海底峡谷的形成演化已有较为深入的认识,但是对于地貌及地质过程更为复杂的树枝型海底峡谷体系的形成演化机理研究却较为匮乏,亟待展开进一步探索。

海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室科研人员综合利用高分辨率海底多波束测深和二维多道地震数据,对南海东沙海域的典型树枝型峡谷体系展开研究,系统分析了该树枝型峡谷体系的地貌特征、侵蚀-沉积充填特征及其与断裂体系和海洋动力的伴生关系(图1)。结果表明,东沙海域树枝型峡谷体系由一个主干峡谷(C2)和三个分支峡谷(C1, C3和C4)所构成,分支峡谷的走向及其纵剖面形态受构造作用影响的程度在空间上存在明显差异,故不能仅以局部分支与构造作用间的关系来阐释整个树枝型峡谷体系分支峡谷形成演化与构造作用的耦合关系。同时值得注意的是,峡谷区发育有广泛分布的沙波、冲刷坑等底流成因地貌,指示该峡谷体系处于强烈的底流作用之下,特别是内波/内潮作用。峡谷地貌通常对内波/内潮具有显著的放大效应,进而促进峡谷体系中各分支的得到冲刷和扩展;与此同时,对于直面内波/内潮的峡谷侧翼,受到的侵蚀作用更为强烈,从而更易于形成峡谷侧翼冲沟,其中部分冲沟在长期的侵蚀作用下可进一步演化为新的分支。综上分析,本研究建立了构造和海洋过程对树枝型峡谷体系形成演化的控制模式(图2)。该模式对于理解全球其他树枝型峡谷体系及其所在陆缘的形成演化及资源环境效应具有重要借鉴意义。

 

图1. 南海东沙陆坡树枝型峡谷体系及其与主要断裂体系分布图

 

图2. 东沙陆坡构造和海洋过程对树枝型峡谷体系形成演化的控制模式


上述研究成果5月6日在线发表于国际地学杂志Geomorphology,海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室蔡峰研究员和孙启良教授为该论文通讯作者,中国地质大学(武汉)海洋学院青年教师王星星副教授为论文第一作者。该研究得到了青岛海洋科学与技术试点国家实验室“十四五”重大项目(No.2021QNLM020002)、国家自然科学基金(No.42106076)、山东省自然科学基金(No.ZR2020QD034)、中国地质调查局海洋地质调查项目(No.20221707)以及中科院海洋地质与环境重点实验室开放基金(No.MGE2021KG14)联合资助。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X22001787?via%3Dihub

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