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《Geology》发表我室深海沉积学团队研究成果,揭示台风是驱动深海浊流频发的最主要机制

时间:2018-09-06浏览:50设置


 近日,国际著名地学杂志《Geology》以Long-term in situ observations on typhoon-triggered turbidity currents in the deep sea为题在线发表了我室深海沉积学团队的研究成果。

浊流是地球表层从陆地向海洋搬运沉积物最重要的过程,这些巨量的浊流沉积物蕴含着丰富的碳和营养盐,为深海碳埋藏提供重要物质来源。另一方面,作为海洋里的泥石流,浊流运动速度非常快,具有强劲的冲刷能力,极易破坏海底设施(如通信光缆、石油平台等)及观测仪器。因此,目前对浊流的观测研究极少,缺乏对深海浊流过程的基本认识。我室深海沉积学研究团队,瞄准深海沉积这一国际前沿性学术领域,自2011年以来,先后在海洋地质国家重点实验室和国家自然科学基金重大研究计划《南海深海过程演变》等资助下,在南海北部建立全球最先进的深海沉积过程综合观测锚系。

本次研究结合南海东北部高屏海底峡谷与高屏溪直接相连、浊流频发、陆源沉积物输入量大等特点,针对深海浊流的动力结构和触发机制开展长期现场观测研究(图1),高时间分辨收集高屏海底峡谷(2104米水深)沉积物颗粒、海流、浊度、温度、盐度、溶解氧等关键参数,用于监测深海浊流的变化过程。通过20135-201610月连续3.5年的观测数据,首次发现高屏海底峡谷的深海浊流发生频率可高达每年6次以上,而且大多数以高沉积物通量/浓度、高温、低盐为典型特征,这些频发的深海浊流对应于台风影响台湾期间产生的高屏溪河流径流量激增(图2)。

1 高屏海底峡谷锚系观测系统及2013-2016年期间的台风路径

2 高屏海底峡谷深海浊流及其触发机制。

  

如此频繁的浊流持续时间长,占整个观测时间的30%,对应的沉积物通量达总量的72%,说明深海浊流是高屏海底峡谷从台湾向南海深海盆输运陆源沉积物的最主要过程。该观测结果第一次直接证实台风是深海浊流频发的最重要触发机制,增强了陆源沉积物从陆地、河流至深海的输运量,尤其适用于台风-河流-深海峡谷这样的沉积物路径输运环境。

本文第一作者和通讯作者为张艳伟副教授。该研究得到国家自然科学基金项目(915283044157600541530964)等联合资助。

  

全文链接:https://doi.org/10.1130/G45178.1


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