在南海追寻地球演化的奥秘.docx

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1、在南海追寻地球演化的奥秘张建松一位海洋学家曾经说：“在海底深处，流落着尘世的诗篇。”这是因为，深海沉积是地球表层系统演化的重要信息载体，读懂这些信息密码，就能读懂地球演化的奇妙。同济高校海洋与地球科学学院的探讨人员15年来在南海执着追寻“尘世的诗篇”，他们具体调查了汇入南海的180多条河流的沉积物，并在南海海底采集表层沉积物，获得超过1500个样品，涉及9个国家和地区，建成了全球先进的深海观0111系统。深海陆源物质的远距离搬运南海是西太平洋地区最大的边缘海，面临亚洲大陆，是全球接收陆源碎屑沉积物最多的半封闭海盆。同时，南海还具有丰富的表层和深水洋流系统，拥有保存完好的半深海沉积物质，是开展深

2、海过程和深海沉积探讨的“自然试验室”。2022年，国家自然科学基金委正式启动了“南海深海过程演化”重大探讨安排，对南海绽开三大方面系统探讨：以海底扩张到板块俯冲的构造演化作为“骨”，以深海沉积过程和盆地充填作为“肉”，以深海生物地球化学过程作为“血”，在岩石圈、水圈和生物圈相互作用的层面解读南海，构建边缘海的“生命史”。洋流系统及其沉积动力学过程，是陆源碎屑物质从近岸到深海搬运和沉积作用的主要限制因素。以往的探讨多认为，南海表层洋流是搬运陆源碎屑物质的主导因素。这种相识上的局限，是因为前期对海底沉积的调查不足以及缺乏对深层海流的干脆观测。探讨人员通过采集遍布南海海底1101余个站位表层样品，分

3、析黏土矿物学和同位素地球化学组成，发觉除了表层洋流搬运作用，南海深海洋流对陆源碎屑物质的远距离搬运起到更为重要的作用。通过在南海北部建成的深海沉积动力过程锚系观测系统，探讨人员还获得了深海洋流搬运过程的原位观测干脆证据。流速在垂向上呈现“隧道状”结构，对深海碎屑物质具有强劲的侧向搬运实力。该观测锚系还发觉了海洋表层生成的中尺度涡，能够穿透数干米水层，两次中尺度涡引起的西南向沉积物搬运总量可达一百零一万吨量级，与等深流共同对南海深海沉积物的远距离搬运起到关键作用。“决心”号科考船抵达南海目标海疆，进行大洋钻探东亚季风是重要的驱动因素河流表层沉积物是陆地化学风化和机械剥蚀的最典型风化产物，代表流域

4、盆地近一百零一年来形成碎屑物质的平均效应。探讨人员通过采集南海周边国家和地区几乎全部河流近400个位置表层样品，分析其m土矿物学、全岩和黏土粒级元素地球化学成分。最终发觉，南海北部河流以伊利石和绿泥石为主，构造活跃，呈现中等程度的化学风化作用;而同处亚热带东亚季风气候区的华南珠江等河流，则以高岭石为主，构造稳定，呈现中等偏强程度的化学风化作用。南海西部中南半岛的红河和湄公河，由于流经构造活跃的青藏高原东南部，黏土矿物以伊利石和绿泥石为主，呈南海海疆取样点现中等程度的化学风化作用;但泰国和越南中部河流尽管岩石背景不同，普遍受热带季风影响，以高岭石和蒙脱石为主，呈现剧烈的化学风化作用。南海南部马来

5、半岛、苏门答腊岛和婆罗洲西部的构造和岩石背景尽管迥然不同，但共同受到热带季风的影响，以高岭石为主，呈现出南海周边地区最剧烈的化学风化作用;而婆罗洲北部的构造活动异样活跃，形成以伊利石和绿泥石为主的黏土矿物组合，其化学风化作用仍旧是剧烈程度。南海东部吕宋和巴拉望岛，受到岩石性质和构造活动影响，黏土矿物以蒙脱石为主，呈现中等偏弱程度化学风化作用。探讨人员通过对南海周边陆地和岛屿化学风化过程的集成探讨，提出东亚季风暖和潮湿的气候条件是限制南海区域地表化学风化作用的一级驱动因素。构造活动由于会加快地表岩石机械剥蚀、削减化学风化作用时间，成为次级驱动因素。而岩石性质特殊是中基性火山岩，在季风气候影响减弱

6、时，对岩石风化过程起到重要作用。南海海疆监测点我国台湾是最重要的物源区物源区供应陆源碎屑物质的定量复原，是探讨地质历史时期从源到汇搬运过程的核心环节。珠江作为世界级大型河流，以往的探讨都推断是南海北部深海陆源碎屑的主要物源区，但缺乏牢靠的证据。探讨人员通过具体调查南海北部海底及周边潜在物源区河流的大量表层样品，提出黏土矿物及其钕同位素是识别南海北部物源区的最有效指标;发觉我国台湾、吕宋和我国华南，是南海北部接近志向状态的物源区端元，从而使南海成为开展从源到汇定量探讨的典型地区。南海北部近一百零一年尺度的陆源碎屑源汇搬运过程显示，我国台湾仅供应伊利石和绿泥石，通过等深流沿深海陆坡向西南搬运;吕宋

7、仅供应蒙脱石，通过表层洋流由吕宋海峡向西搬运;而我国华南主要供应高岭石，在沿岸流和表層洋流的作用下主要西向搬运。考虑到南海区域地质、海陆格局和气候条件，在晚第四纪以来没有发生大的改变，从而推断南海北部这3个端元物源区，在晚第四纪以来保持不变。探讨人员进而通过高辨别率分析深海岩芯的黏土矿物组合，定量复原物源区供应的时间序列改变，发觉晚第四纪2万多年以来，我国台湾给南海深海供应沉积物维持在40%60%，吕宋供应沉积物在20%40%，而我国华南供应沉积物主要在15%25%。这显示我国台湾是南海北部深海陆源碎屑物质最重要的物源区。文章来源：“世界科学”微信公众号（责任编辑：吴宇）猜你喜爱碎屑表层沉积物

8、汽车钣金件修边工艺产生碎屑的解决方法科学大众老师版(2022年6期)2022-07-23表层山花(2022年8期)2022-08-16台风对长江口表层悬沙浓度的影响华东师范高校学报（自然科学版）(2022年2期)2022-06-11清洁搅拌机的小妙招伴侣(2022年2期)2022-02-28河流沉积物反硝化治理对环境的爱护措施环境与发展(2022年1期)2022-02-03湖泊现代化沉积物中磷的地球化学作用及环境效应科学与财宝(2022年3期)2022-03-15滇池沉积物磷滞留特征科技视界(2022年13期)2022-06-13安有尼龙扣的清理鞋科学启蒙(2022年9期)2022-09-25碎屑粉煤灰在管桩中的应用城市建设理论探讨(2022年22期)2022-09-06第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页