全球主动和被动大陆边缘大型海底峡谷的特征及分布

    • 摘要: 海底峡谷纵切入陆架与陆坡,是沉积物由陆地向深海传输的通道。头部止于陆坡的峡谷称为盲谷或无头谷,而大型的海底峡谷通常能切入陆架,甚或如陆架下切谷那样与现代河流直接衔接。海底峡谷有多种成因,一些峡谷的发育受构造作用的控制,在基岩发生断裂和破碎的区域侵蚀作用发育;构造作用也可影响峡谷的路径选择,一些峡谷的中泓水道偏向于沿断层和构造要素发育;但总体上,在海底峡谷的形成中最重要的是块体搬运体系(滑动与海底滑坡)和浊流对陆坡的侵蚀作用。在通常情况下,一旦海底峡谷的雏形得以形成,模式化的溯源侵蚀和滑动性扩张便会成为塑造峡谷系统地貌的主要营力。数值模拟的结果已揭示了溯源侵蚀作用在海底峡谷形成演化中的重要性,特别是对于盲谷而言。由于盲谷仅限于在陆坡区发育,因而难以接收到起源于陆架的侵蚀性沉积物流,其产生可能与流体渗漏诱发的斜坡失稳有关。斜坡失稳后会在滑坡后壁形成滑坡断崖,该处的流体梯度随之增加,同时,陆坡上的流体又易于在发生滑坡—失稳的部位产生渗漏,从而引发进一步的失稳,形成峡谷雏形,随后在溯源侵蚀作用下进一步发展。这一过程的持续进行和多次发生,理论上会逐渐形成一个自组织性的、形态规则的横岭与峡谷交错的结构。另外,由于峡谷底部的沉积作用会受到浊流(或重力流)和内波的抑制,此类海底峡谷地貌还会因翼部沉积物的沉积和垂向增长得到进一步凸显,此类盲谷的间距大小不等,小至海地岛陆坡的280 m,大至佛罗里达海底陡坡的8.85 km。在海底峡谷形成演化过程中,由海平面下降而导致的陆架下切作用也是一个重要的因素,特别是对于地中海和黑海,此类孤立的海盆尤为重要。如末次冰盛期的海平面比现代海平面低约120 m,使大多数陆架裸露地表并发育下切河谷。另外,更新世低海平面时期沉积物向陆架坡折的近距离传送为浊流的发育提供了充足物源,使下切峡谷得以发育,而这一过程在间冰期高海平面时期仅能在少数河流—峡谷体系发生。

       

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