近日,中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室以及邊緣海與大洋地質實驗室的李偉研究員團隊,聯合德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心(GEOMAR)和意大利國家海洋與地球物理研究所(OGS)的科研人員,在大型海底滑坡形成機理方面取得重要進展。相關研究發表于Nature旗下期刊Communications Earth & Environment。研究員李偉為論文第一作者兼第一通訊作者,助理研究員敬嵩為共同通訊作者。
軟弱層是沉積地層中強度顯著偏低的“軟肋”,被公認為導致巨型海底滑坡的關鍵地質結構。在高緯度大陸邊緣,科學家早已證實海平面升降可通過冰川擴張—消融控制軟弱層的發育。然而,對于沒有冰川直接作用的低緯度海域,海平面波動是否以及如何影響陸坡穩定性,一直缺乏系統研究,成為制約低緯海底地質災害評估的“瓶頸性”難題。
研究團隊整合了南海北部逾1600 km2高分辨率三維地震、多波束測深及鉆測井資料,將白云滑坡群滑動面精確鎖定在上新世晚期(3.8 -3.4 Ma)海平面下降期形成的巖性界面上。該界面由高滲透濁積砂巖與低滲透泥質沉積交互組成,構成潛在流體聚集帶。更重要的是,該研究進一步識別出5.0 Ma至3.8 Ma上新世早期海平面上升時期沉積的細粒等深流漂積體,以及其內部形成的流體通道群,這些通道群在百萬年尺度上長期聯通并持續傳遞流體超壓,導致其上覆高滲地層逐步演變為大規模軟弱層,最終促成了南海北部超10000平方千米的最大規模白云滑坡群的形成。
本研究揭示了海平面變化對低緯度大陸邊緣海底穩定性的關鍵調控機制,將傳統以高緯度冰川為核心的海底滑坡驅動機制拓展至全球所有受海平面變化影響的大陸邊緣,為理解全球氣候變化下的低緯驅動與響應機制提供了新的證據。此外,這些認識也能夠為我國深海工程的選址、設計與安全運維提供重要的科學依據和科技支撐。
本研究得到國家自然科學基金、廣州市科技計劃項目青年博士“啟航”項目、中國科學院南海海洋研究所培育項目的資助。
論文信息:Li,W.*,Jing,S.*,Urlaub,M. et al. Sea-level variations influence weak layer formation and submarine landslides on a low-latitude continental margin. Commun Earth Environ 6,950 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02949-z
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s43247-025-02949-z

圖1?模式圖-低緯海域海平面波動導致軟弱層形成,控制大型海底滑坡的發育。
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