南海东北部发现大型超临界浊流底形

2015年5月20日 由 gfz 留言 »

最近,美国地质学会会刊“Geological Society of America Bulletin”全文发表了本组与广州海洋地质调查局及英国国家海洋研究中心合作研究成果:Zhong Guangfa, Cartigny M.J.B., Kuang Zenggui, Wang Liaoliang, 2015, Cyclic steps along the South Taiwan Shoal and West Penghu submarine canyons on the northeastern continental slope of the South China Sea. Geological Society of America Bulletin, Vol. 127, No. 5/6, 804–824。
此项成果综合利用高精度海底多波束测深数据及多道反射地震剖面,在南海东北部台湾浅滩南和西澎湖两条峡谷内鉴别出了大量的由超临界浊流形成的“周期阶坎”(cyclic steps)底形。这些底形的波长介于1.2~10.0 km之间,波高5.4~80.9 m,成列发育,具有大的波长/波高比,且发育明显的后积层理。最长的周期阶坎波列沿台湾浅滩南峡谷中游中泓线分布,由19个底形首尾相连构成,波列延伸长度逾100 km。沿西澎湖峡谷的中下游中泓线也发育有一条周期阶坎波列,由19个底形构成,延伸长度约60 km。上述两条发育周期阶坎波列峡谷段的坡度介于0.26º至1.24º之间,是该区所有峡谷或峡谷段中坡度最小的,说明坡度过大不利于周期阶坎波列的发育。此外,每个波列的中部发育有一个明显的坡折,将波列划分为上、下游两段,上游段坡度较大,底形规模较小,以净侵蚀型周期阶坎或过渡底形为主;下游段坡度较缓,但底形规模较大,以净沉积型周期阶坎底形为主。数值模拟表明,形成这些周期阶坎底形的古浊流的厚度介于100-300m之间,最大流速可达10 m/s,流量约为7-23×105 m³/s,相当于现代亚马逊河流量的10倍。
“Cyclic steps”概念由Gray Parker(1996)提出。海底第一个cyclic steps波列由Fildani et al.(2006)在Monterey峡谷发现。此前已知的海底cyclic steps波列一般由2-8个底形组成,最大长度不超过30km。此次在南海东北部发现的cyclic steps波列无论是底形个数还是波列长度均是最大的。这一发现证明南海东北部挽近时期存在强劲的古浊流活动,对于深入理解南海深海沉积过程具有重要意义。
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