深水沉积物波及其在南海研究之现状

深水沉积物波的研究始于20世纪50年代。根据成因和结构特征,可以将深水沉积物波划分为细粒底流、细粒浊流、粗粒底流和粗粒浊流等类型。不同类型的沉积物波具有不同的形态、物质组成及分布特征。已提出的深水沉积物波的形成模式主要有背流波模式、逆行沙波模式、内波模式及底形和斜坡失稳混合模式等。1994年太阳号95航次和1999年ODP184航次揭示并证实,南海北部东沙岸外1144站所处的深水陆坡区发育有一高速沉积物牵引体。根据最新的地震资料分析发现,该牵引体实际上由一系列逆陆坡向上倾方向迁移的沉积物波组成,这一发现对于南海北部大陆边缘古海洋、古环境和古气候研究,以及南海深水油气勘探具有重要意义。

内波单独作用形成的深水沉积物波

深水沉积物波是在海底发育普遍、规模较大的一种波状沉积体 ,大多数学者将它们解释为等深流沉积或浊流沉积。作者结合内波理论的研究进展 ,考虑内波沉积作用的水动力学特征 ,探讨了深水沉积物波的内波成因机制 ,得出以下几点认识 :①海底流动单独作用无法满足沉积物波形成所需的流动层厚度及流动速度 ,较难解释沉积物波的迁移方向及规则的内部及外部形态。②内波可以引起海底流动 ,内波比表面波更容易形成更大规模的沉积床形。③内波可以形成大型沉积物波 ,用内波可以较合理地解释内波的对称波形单元、非对称波形单元及上攀波形单元的成因。波动面离海底距离较大的行进内波及内驻波可以形成对称波形的沉积物波 ,波动面离海底较近的行进内波及内孤立波可以形成非对称波形的沉积物波 ,内波引起的海底流动进一步增强时 ,可形成上攀波形沉积物波。④行进内波可以形成向内波传播相反方向迁移的沉积物波 ,向海盆内部传播的内波可以形成向上坡方向迁移的沉积物波。

南大洋深水沉积物波举例研究

深水细粒底流型沉积物波多分布于陆坡、洋盆等深水洋底。以大澳大利亚湾上部陆坡和康拉德隆起西南坡的波状底形为例,解释了南大洋深水沉积物波的形态特征、分布特点和形成发育机理。以大澳大利亚湾的沉积物波为代表的钙质细粒底流型沉积物波波高约40m,波长1~2km,直线型脊线长10km,平行于等深线,主要由苔藓虫软泥组成,间冰期陆架上苔藓虫丰富,冰期移至陆架外缘和陆坡上部,在流速约16cm/s的高密度出流作用下于陆坡上部发育成泥质沉积物波。康拉德隆起西南坡的硅质细粒底流型沉积物波由硅藻软泥组成,绕南极流锋面的上升流使得此处的生产力高,硅藻类微体生物丰富,在流速约6cm/s的底流作用下发育大量沉积物波。2种细粒底流型沉积物波的向陆侧翼的沉积率大于向海侧翼,披覆形成后爬不同相爬升层理,显示沉积物波向上游坡迁移。

北大西洋洛克尔海槽东北部内波沉积——深水大型沉积物波成因的再解释

北大西洋洛克尔海槽东北部水深约１ ０００ ～１ ０００ ｍ 处有两个大型沉积物波发育区。波长１ ～２ ｋｍ ，波高１８ ～２０ ｍ ，分布面积分别为３５０ ｋｍ ２ 与２０ ｋｍ ２ 。沉积物波向上坡迁移，内部包括上攀床形单元、不对称波形单元及正弦波形单元。前人提出的大区沉积物波挪威海底层水溢流成因及小区沉积物 Ｌｅｅ 波迁移模式都存在许多问题。根据古气候及古洋流资料，研究区内沉积物波各单元形成时具备内波形成的条件，内波的发育与等深流的活动密切相关。运用内波理论可对沉积物波各构成单元作出合理的水动力学解释，研究区内两列同向内波的叠加、单列内波及内驻波先后作用海底，可分别形成大型上攀床形、不对称波形及正弦波形单元。