研究揭示南海西北陆缘孤立海底峡谷系统形成机理

　　近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）研究员李伟带领的“海底地貌与沉积动力学”研究团队，联合广州海洋地质调查局等，探究了南海西北部平缓陆坡区（<0.5°）一个孤立存在的海底峡谷群，并揭示了其形成机理及演化过程。研究成果发表《地貌学》（Geomorphology）上。

　　海底峡谷是广泛分布在主被动大陆边缘和海岛周缘的狭长型地貌单元。它的重要性在于能够作为陆源碎屑、有机质和污染物进入深海的主要通道，同时对油气富集、海洋碳汇和生态环境具有重要影响。海底峡谷的形成机理常常能够反映长时间尺度的深水沉积过程，并记录着区域沉积物供给、构造活动和海平面变化等重要信息。然而，海底滑坡如何控制海底峡谷的形成过程目前尚不明确。

　　科研人员以南海西北陆缘为研究区，通过海底多波束测深与二维多道地震数据，剖析了该研究区海底峡谷群的地貌形态和内部地质结构。研究表明，在相对平缓陆坡上（<0.5°）发育的海底峡谷群底部存在海底滑坡沉积物（又称块体沉积搬运体系，MTC），而在峡谷群周围并未观察到其他海底峡谷、水道及冲沟（图1）。研究认为，由海底滑坡形成的负地形为输送到下陆坡的沉积物提供了可容纳空间，并能够捕获沉积物重力流，从而促进MTC顶部海底峡谷的形成。此外，三条海底峡谷的西南侧壁发现侧向沉积体，表明它们受等深流作用影响而向东北方向迁移；而峡谷内部的小规模MTC则表明它们经历过多次由海平面变化控制的侵蚀-充填过程，现今高海平面最终导致海底峡谷群孤立存在于平缓陆坡上（图2）。

　　上述成果揭示了海底滑坡在海底峡谷初始形成过程中的关键作用，并明确了相对海平面变化对平缓陆坡区海底峡谷演化过程的重要影响。

　　研究工作得到广东省自然科学基金-杰出青年项目、国家自然科学基金面上项目、三亚崖州湾科技城海南省联合项目和中国科学院的支持。

图1.南海西北陆缘海底峡谷群位置图及海底多波束地形图

图2.海底峡谷形成及演化过程模式图