近日,中國科學院南海海洋研究所詹文歡研究員與李偉研究員團隊,聯合新西蘭等多國科研人員,在南海北部大陸邊緣沉積物波形成機制研究中取得重要進展,成果發表于國際期刊《美國地質學會會刊》(GSA Bulletin),博士李健為第一作者,研究員李偉為通訊作者。
海底沉積物波是大陸邊緣廣泛發育的地貌類型之一,其形成常與濁流、等深流、沉積物蠕變或內波等多種動力過程有關。南海北部珠江口盆地陸坡分布著大范圍沉積物波,然而其成因機制長期存在爭議,制約了人們對該區域沉積動力過程與海底穩定性的深入認識。
團隊聚焦珠江口盆地神狐峽谷群頭部區域,整合了該區域高分辨率二維/三維地震數據、沉積物重力樣與長期水文觀測,系統闡明了內波在該區域大規模沉積物波形成中的主導作用。研究證實,在海底坡度(γ)與內波群速度向量角(α)的比值趨近于1的“臨界區域”,內波能量發生顯著耗散并強烈擾動海底邊界層,為細粒沉積物的持續再懸浮與輸運提供了關鍵動力。這種獨特的海洋動力過程使得海底沉積物不斷重新分布,最終塑造出波高可達50米、波長達1.4公里的巨型起伏地貌。
此外,研究還揭示了沉積物波規模在空間分布上的顯著差異特征:其波高與波長從東北向西南方向逐漸減小直至消失。這種空間演變趨勢與內波能量沿傳播路徑的衰減、海底地形從臨界狀態向反射狀態的轉變以及陸坡形態的變化密切相關。
該發現不僅確立了內波在塑造大陸邊緣地貌中的重要地位,更為海底光纜、能源管道路由選址與海底穩定性評價提供了科學依據,同時深化了對深海“源—匯”過程的理解。該研究得到了國家自然科學基金及國家重點研發計劃等項目資助。
論文信息:Jian Li, Wei Li*, Yingci Feng, Marta Ribó, Pere Puig, Michele Rebesco, Jie Sun, and Wenhuan Zhan. Internal wave-induced sediment wave formation on continental margins: Insights from the South China Sea. Geological Society of America Bulletin, 2026.
原文鏈接:https://doi.org/10.1130/B38276.1

圖1 南海北部陸坡沉積物波、內波及其與海底相互作用示意圖
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