IODP333 航次研究重力流及与海床的相互作用 ——C0018 站点,日本南海海槽

基于综合大洋钻探计划(IODP)333 航次对61m 厚的物质输运沉积体系(MTD 6)远端部分的钻探取样及沉积学分析,着重研究了海洋运输沉积物的流动变形过程及其在流动过程中如何影响底层基底的机理。根据三维地震数据,分析显示出由褶皱、断层和剪切导致变形的内聚密度流,除了其最低部分(约7m)以外,其他部位均没有识别出变形和沉积物卷挟。虽然底部是作为刚性沉积物移动的,但是其下的砂层却是MTD 6 远端这一部分的基础剪切带。该剪切带仅限于砂层之中,不波及上覆沉积物。这是到目前为止在海洋流动的研究中几乎没有注意到的情况。研究结果表明,从质量平衡的角度上看来,发现流体的主体部分卷挟的总量是有限的。水下物质运输过程中令人感兴趣的方面有很多,其中包括诸如流动床相互作用等控制流动的动力学过程。在流动动力学方面,大部分的焦点主要集中在水下内聚流的基质性质,其中粘土的含量和性质导致了较低的渗透性和稀释率的降低。前者是海啸建模的关键参数,后者代表这些过程进入深海的总沉积物。最近,可从地震数据和露头的研究中获得关于海底重力流的性质及其与下方海底相互作用的新信息。

由于缺乏第四纪物质输运沉积体系(MTDs)的岩心数据,使得进一步了解海底物质的运输过程行为受到了阻碍。之前,在大洋钻探计划的第155 号站位期间,对MTDs 的钻探是在亚马逊冲积扇上进行的。综合大洋钻探计划(IODP)308 航次也在墨西哥湾北部钻探了几个MTD。最近,在综合大洋钻探计划(IODP)333 航次期间(Expedition 333 Scientists 2011),在太平洋西南部大陆斜坡上的站点C0018 处钻探了一个斜坡盆地,其中包含了一个具有堆叠次序的泥质MTD。随后在338 航次期间,又再次访问了该地点。

南海海槽内研究区水深图
注:白线指示了增生楔变形前缘的位置,黄色箭头指示了菲律宾海板块俯冲的方向和运动情况。综合大洋钻探计划(IODP)333 航次钻探站点C0018 和三维地震数据集轮廓的位置均已在图中标出(略微修改自Expedition 333Scientists 2011)。

Alves et al. (2014) 所研究的MTD 6 的深度结构图
注:a. MTD 6 基底结构图,图中展示了本文中所考虑的顶壁(S)和斜坡。b. 突出了MTD 相对于其顶壁区域的相对位置和厚度的基底结构图。综合大洋钻探计划的站点C0018A 和C001、C004、C006A 以及C006C 均已标出

未经允许不得转载:地学情报 » IODP333 航次研究重力流及与海床的相互作用 ——C0018 站点,日本南海海槽

赞 (0)