灣區時訊 近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室（OMG）研究員李偉的“海底地貌與沉積動力學”研究團隊聯合國內外多位科學家，系統研究了南海西北部平緩陸坡區（<0.5°）一個孤立存在的海底峽谷群，并揭示了其形成機理及演化過程。該研究成果已發表在國際地貌學期刊Geomorphology（《地貌學》）上，李偉為論文第一作者，李偉與廣州海洋地質調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大陸邊緣和海島周緣的狹長型地貌單元，其重要性在于能夠作為陸源碎屑、有機質和污染物進入深海的主要通道，同時對油氣富集、海洋碳匯和生態環境也有著重要影響。海底峽谷的形成機理常常能夠反映長時間尺度的深水沉積過程，也記錄著區域沉積物供給、構造活動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，通過海底多波束測深與二維多道地震數據，詳細研究了該研究區海底峽谷群的地貌形態和內部地質結構。研究結果表明，在相對平緩陸坡上（<0.5°）發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）。研究人員認為，由海底滑坡形成的負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MTC頂部海底峽谷的形成。此外，三條海底峽谷的西南側壁發現了側向沉積體，表明它們受等深流作用影響而向東北方向遷移；而峽谷內部的小規模MTC則表明它們經歷過多次由海平面變化控制的侵蝕-充填過程，現今高海平面最終導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程模式圖

這項研究結果不僅揭示了海底滑坡在海底峽谷初始形成過程中的關鍵作用，而且明確了相對海平面變化對平緩陸坡區海底峽谷演化過程的重要影響。

研究工作得到了廣東省自然科學基金-杰出青年項目、國家自然科學基金面上項目、三亞崖州灣科技城海南省聯合項目及中國科學院率先行動“人才引進計劃”的共同資助。

相關論文信息：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