灣區(qū)時(shí)訊 近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（OMG）研究員李偉的“海底地貌與沉積動(dòng)力學(xué)”研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多位科學(xué)家，系統(tǒng)研究了南海西北部平緩陸坡區(qū)（<0.5°）一個(gè)孤立存在的海底峽谷群，并揭示了其形成機(jī)理及演化過(guò)程。該研究成果已發(fā)表在國(guó)際地貌學(xué)期刊Geomorphology（《地貌學(xué)》）上，李偉為論文第一作者，李偉與廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局教授陳泓君為本文通訊作者。

海底峽谷是廣泛分布在主被動(dòng)大陸邊緣和海島周緣的狹長(zhǎng)型地貌單元，其重要性在于能夠作為陸源碎屑、有機(jī)質(zhì)和污染物進(jìn)入深海的主要通道，同時(shí)對(duì)油氣富集、海洋碳匯和生態(tài)環(huán)境也有著重要影響。海底峽谷的形成機(jī)理常常能夠反映長(zhǎng)時(shí)間尺度的深水沉積過(guò)程，也記錄著區(qū)域沉積物供給、構(gòu)造活動(dòng)和海平面變化等重要信息。然而，海底滑坡如何控制海底峽谷的形成過(guò)程目前仍尚不明確。

圖1.南海西北陸緣海底峽谷群位置圖及海底多波束地形圖

 

研究人員以南海西北陸緣為研究區(qū)，通過(guò)海底多波束測(cè)深與二維多道地震數(shù)據(jù)，詳細(xì)研究了該研究區(qū)海底峽谷群的地貌形態(tài)和內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明，在相對(duì)平緩陸坡上（<0.5°）發(fā)育的海底峽谷群底部存在海底滑坡沉積物（又稱為塊體沉積搬運(yùn)體系：MTC），而在峽谷群周圍并未觀察到其他海底峽谷、水道及沖溝（圖1）。研究人員認(rèn)為，由海底滑坡形成的負(fù)地形為輸送到下陸坡的沉積物提供了可容納空間，并能夠捕獲沉積物重力流，從而促進(jìn)MTC頂部海底峽谷的形成。此外，三條海底峽谷的西南側(cè)壁發(fā)現(xiàn)了側(cè)向沉積體，表明它們受等深流作用影響而向東北方向遷移；而峽谷內(nèi)部的小規(guī)模MTC則表明它們經(jīng)歷過(guò)多次由海平面變化控制的侵蝕-充填過(guò)程，現(xiàn)今高海平面最終導(dǎo)致海底峽谷群孤立存在于平緩陸坡上（圖2）。

圖2.海底峽谷形成及演化過(guò)程模式圖

這項(xiàng)研究結(jié)果不僅揭示了海底滑坡在海底峽谷初始形成過(guò)程中的關(guān)鍵作用，而且明確了相對(duì)海平面變化對(duì)平緩陸坡區(qū)海底峽谷演化過(guò)程的重要影響。

研究工作得到了廣東省自然科學(xué)基金-杰出青年項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、三亞崖州灣科技城海南省聯(lián)合項(xiàng)目及中國(guó)科學(xué)院率先行動(dòng)“人才引進(jìn)計(jì)劃”的共同資助。

相關(guān)論文信息：Li, W.*, Li, S., Alves, T. M., Jing, S., Chen, H.*, & Zhan, W. (2023). Initiation and evolution of an isolated submarine canyon system on a low-gradient continental slope. Geomorphology, 108746.

論文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169555X23001666 

通訊員/李淑 徐曉璐

編輯/劉秀