深海海底峽谷微地貌特征與演化過程研究進(jìn)展
文章來(lái)源：孫悅 王大偉 | 發(fā)布時(shí)間：2023-11-15 | 【打印】 【關(guān)閉】
中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所的王大偉研究員團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合西班牙巴塞羅那大學(xué)、英國(guó)卡迪夫大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)（華東）、中海油田服務(wù)股份有限公司等單位，揭示了深海海底峽谷的微地貌特征及演化過程，相關(guān)成果在線發(fā)表于《Sedimentology》。
該研究在三維人工地震數(shù)據(jù)和沉積物柱狀樣品分析的基礎(chǔ)上，利用自主式水下航行器（AUV）獲取的多波束水深數(shù)據(jù)（平面分辨率1 1 m）、淺地層剖面數(shù)據(jù)（縱向分辨率10 cm），揭示了分布于水深650 m至1440 m、長(zhǎng)度25.6 km的一條典型海底峽谷的微地貌及海底淺地層沉積結(jié)構(gòu)，探討了多種因素協(xié)同控制作用下的海底峽谷微地貌演化過程（圖一）。
圖一 深海海底峽谷的中泓線地震剖面特征
深海海底濁流的形成與演化機(jī)制一直是深海地質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的研究前沿與熱點(diǎn)問題。該研究為峽谷底部微地貌成因及演化過程提供了新的見解，為準(zhǔn)確評(píng)估與預(yù)測(cè)深海工程地質(zhì)災(zāi)害提供理論基礎(chǔ)。研究成果表明，細(xì)粒、低濃度的超臨界濁流形成了沿海底峽谷中泓線分布的新月型周期階坎（圖二）。
圖二 海底峽谷不同區(qū)域濁流的弗洛德數(shù)分布
由峽谷頭部海底滑坡觸發(fā)的濁流，流經(jīng)峽谷上游區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生小波長(zhǎng)和低不對(duì)稱性的周期階坎；流經(jīng)峽谷下游區(qū)域時(shí)，則產(chǎn)生大波長(zhǎng)和高不對(duì)稱性的周期階坎；在峽谷末端，隨著峽谷擴(kuò)寬及海底坡度降低，周期階坎逐漸消失，超臨界濁流繼續(xù)侵蝕局部限制性區(qū)域，產(chǎn)生了大量平行于峽谷軸向的溝槽（圖三）。
圖三 海底峽谷微地貌特征的三維演化示意圖和沉積動(dòng)力學(xué)概念模型
上述研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院與三亞合作項(xiàng)目，以及加泰羅尼亞政府GRC Geoci ncies Marines卓越研究小組計(jì)劃的共同資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/sed.13152
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