研究揭示南海北部深水沉积物波形成机制
文章导读
一处看似宁静的海底,其实被“隐形的波”重塑:研究发现,珠江口盆地陆坡上巨型沉积物波并非单一泥沙堆积的结果,而是内波在“临界带”能量耗散、反复搅动海底边界层并持续再悬浮、输运细粒沉积物所致。文章解析了为何波高可达50米、波长达1.4公里,为什么从东北向西南逐步衰减,并指出内波能量衰减、地形由临界向反射转变是关键机制。读完你将明白这一发现如何改写大陆边缘地貌成因认知,并影响海底光缆与能源管线的选线与稳性评估。
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海底沉积物波是大陆边缘广泛发育的地貌类型之一,其形成常与浊流、等深流、沉积物蠕变或内波等多种动力过程有关。南海北部珠江口盆地陆坡分布着大范围沉积物波,但其成因机制长期存在争议,制约了学界对该区域沉积动力过程与海底稳定性的认识。
近日,中国科学院南海海洋研究所等多国科研团队,在南海北部大陆边缘沉积物波形成机制研究中取得进展。
团队聚焦珠江口盆地神狐峡谷群头部区域,整合了该区域高分辨率二维/三维地震数据、沉积物重力样与长期水文观测,系统阐明了内波在该区域大规模沉积物波形成中的主导作用。研究证实,在海底坡度(γ)与内波群速度向量角(α)的比值趋近于1的“临界区域”,内波能量发生明显耗散,并强烈扰动海底边界层,为细粒沉积物的持续再悬浮与输运提供了关键动力。这种独特的海洋动力过程,使得海底沉积物不断重新分布,最终塑造出波高50米、波长1.4公里的巨型起伏地貌。
研究还揭示了沉积物波规模在空间分布上的差异特征:其波高与波长从东北向西南方向逐渐减小,直至消失。这种空间演变趋势与内波能量沿传播路径的衰减、海底地形从临界状态向反射状态的转变,以及陆坡形态的变化密切相关。
该发现确立了内波在塑造大陆边缘地貌中的重要地位,也为海底光缆、能源管道路由选址与海底稳定性评价提供了科学依据,深化了学界对深海“源—汇”过程的理解。
相关研究成果发表在《美国地质学会会刊》(GSA Bulletin)上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等的支持。

南海北部陆坡沉积物波、内波及其与海底相互作用示意图
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这坡度比值趋近1就触发能量耗散?有点意思🤔