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EPSL发表海洋与地球科学学院赵玉龙副教授最新研究成果:南海现代观测揭示的等积体形成新机制

时间:2024-01-27浏览:10

近日,我院赵玉龙副教授与合作者在国际著名地学期刊Earth and Planetary Science Letters上发表了题为Formation mechanism of drift-moat contourite systems revealed by in-situ observations in the South China Sea的研究成果,揭示了等深流和内潮临界反射共同控制下的等积体形成机制,在深水等积体沉积动力研究方面取得重要进展。

等积体是海洋中最重要的一类沉积体,通常记录了长期的高分辨率古环境和古海洋演化信息,同时对海洋工程和油气开发等领域具有重要意义。等积体的形成,一般认为与等深流——特别是等积体与其相邻陆坡或海山间冲沟(moat)内等深流——的侵蚀作用相关。等深流是大陆边缘区域长期稳定存在的、大体沿平行于陆坡下部等深线方向流动的深海海流,是深水沉积物最重要的输运营力。然而,目前对等积体沉积动力开展的观测十分缺乏,等积体形成的动力过程仍存在许多未知之处。


等积体不同部位的亚冠性流及沿冲沟潮流的变化

针对上述问题,该研究选取南海北部东沙东南等积体开展现场观测。研究发现,深水等深流在该等积体之上、等积体与相邻海山间冲沟内及等积体下相邻深海盆地均存在,但不同部位发育的等深流具有不同的物理性质。在等积体之上,等深流主要表现为西南向亚惯性流,即南海深水西部边界流;在等积体与相邻海山间冲沟内,等深流表现为不对称潮流的长期平均;而在等积体下的深海盆地内,则发育东北向的亚惯性流,可能是海流与居地地形相互作用的结果。

观测结果显示等积体与相邻海山间冲沟内高悬浮沉积物浓度事件的发生,主要由冲沟转弯处潮流对冲沟壁的侵蚀引起,这些侵蚀产物主要限制在冲沟内被潮流向西搬运,极少外溢到等积体上。同时,等积体上高悬浮沉积物浓度主要发生在每年冬季,由台湾夏季洪峰被南海北部等深流搬运至观测站位引起。由于全日内潮在斜坡地形上的临界反射,这些沉积物会进一步被潮流沿坡向上搬运至等积体脊部。结合以上观测结果,该研究提出等深流和内潮临界反射共同控制下的等积体新形成机制。不同于传统的等积体形成理论模型,该机制强调了潮汐活动对等积体形成的重要性,认为冲沟内的侵蚀活动对等积体形成影响很小。


2 等积体形成机制示意图

论文第一作者和通讯作者为我院赵玉龙副教授,合作者包括我院刘志飞教授、张艳伟教授、博士后张晓栋等深海沉积学团队多位教师和研究生。

 

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X24000190 


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