南海台西南盆地沉积物波特征及其成因机制研究

发布时间：2017-11-14 10:33

  本文关键词：南海台西南盆地沉积物波特征及其成因机制研究

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【摘要】：深海沉积物波广泛分布于全球陆坡、深海盆地中,是海洋水动力和沉积物相互作用的结果。台西南盆地位于南海东北部,是地质构造影响形成的盆地区,其上发育大量规模不等的陆坡峡谷,以及面积辽阔的海底沉积物波,这里成为研究深海沉积物波形成条件的理想区域。本文基于高分辨率多波束测深数据、以及地震剖面数据和底部岩心柱状样数据的详细分析,解释台西南盆地上发育的大规模细颗粒沉积物波的成因。根据多波束测深数据,在我国台西南盆地的南部隆起区和南部凹陷区识别出两处沉积物波域,所在水深主要介于-2700～-3700 m之间,边界区域受到两侧深海峡谷与马尼拉海沟的限制。其中北沉积物波区(21.28°～21.75°N,119.230-119.800 E)位于南海东北部下陆坡,面积1600 km2；南沉积物波区(20.530-21.650 N,119.27°-120.08°E)位于台湾浅滩南海底峡谷南部,马尼拉海沟西侧,面积3400km2。根据D-8算法提取沉积物波的波脊、波谷线,经过选取典型剖面线并进行统计计算,发现南、北沉积物波区上的波状地貌波长在300-5800 m之间,波高在5-50m范围内。沉积物波的波长、波高从主要海底浊流区向边缘降低,并向马尼拉海沟延伸,沉积物波的坡度多在0-4°之间,以1°-2°为主,坡向随着沉积物波所处地理位置远离主流区而多变。本文以沉积物波形态特征为基础,反演海底非限定性浊流流速及其状态。通过沉积物波的坡度值计算弗劳德数,求得Fr介于1.55-2.37之间,即浊流为超临界流态,海底浊流处于不稳定状态。沉积物波区海底浊流流速在3.46-15.23 m/s之间。地震数据分析沉积物波具有向上坡迁移的趋势,其迁移速率在2-5 m/ka。陆架边缘与深海表层沉积物颗粒主要为砂、粉砂和粘土,粉砂与粘土总含量超过90%。陆架边缘多生物扰动,钙质含量丰富；深海沉积柱状样含多个旋回,沉积物粒度曲线呈锯齿状。通过分析发现南海沉积物波形成于海底非限定性浊流的水跃结果。出西澎湖峡谷的浊流转变为超临界态非限定性浊流,受到海底地形坡度的影响,在迎流坡处于亚临界态以沉降为主,背流坡处于超临界态以侵蚀为主,在长时间以及多期次浊流作用下形成了台西南盆地中迁移状的海底波状地貌。而南沉积物波区,虽然远离陆坡峡谷区,但是由于受到台湾浅滩南海底峡谷和北沉积物波区西侧峡谷流合流的影响,以及峡谷南部海山和波区西南地形阻挡作用,使得在远离陆坡的地方同样形成了面积广布的波状海底地貌。南沉积物波区东南边缘东西向波脊线与澎湖峡谷南段垂直,是受到峡谷溢流的影响。台西南盆地沉积物波充分反映了海底流所作用的地形地貌与区域水动力相互作用的结果。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P736.21

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本文编号：1185052