南沙珊瑚岛礁发育演化研究获进展
来源:bv伟德国际体育 发布日期:2022-09-12 浏览:
星罗棋布于南海的珊瑚礁是南海最重要且独特的地质体,在维护我国海洋领土完整、行使国家主权、资源供给及生态和气候环境变化研究等方面发挥重要作用。珊瑚岛礁的发育演化和成因问题最早可追溯到1842年达尔文沉降理论,迄今科学家已提出多种模式和理论,但存在争议或难以解释的现象,如不同区域和类型岛礁的发育过程和模式、环礁形成的主控因素等。
中国科学院南海海洋研究所研究员颜文领导的“赵焕庭南海岛礁科学钻探研究攻关突击队”科研团队,以揭示珊瑚礁的形成过程和发育模式为主要科学目标之一,2017年在南沙群岛实施完成“南科一井”科学钻探。该井是南海南部第一口穿透礁体的全取芯科学深钻,总进尺2020.2米,取芯率达到91%,是目前世界岛礁全取芯深度最大的科学钻井。近日,该团队在“南科一井”岛礁发育演化方面取得的成果,发表在《古地理学、古气候学、古生态学》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)和《地球物理学研究杂志:地球表面》(Journal of Geophysical Research: Earth Surface)上。
研究综合南沙美济环礁“南科一井”样品的锶、碳、氧同位素以及矿物学、微体古生物学、元素测试数据,分析探讨了美济环礁的形成和演化历史,将该珊瑚岛礁的演化划分为多个阶段,提出整个珊瑚岛礁的发育过程可用阶段性侵蚀-沉积模式来解释。研究表明,热带地区的许多珊瑚礁可能不会长期持续繁荣生长,发育过程中沉积间断较频繁出现甚至有时可能持续数个百万年。
针对第四纪以来的珊瑚礁发育过程,研究对美济环礁上新世晚期(2.65Ma)以来的发育过程展开数值模拟研究,重建了礁体地层的沉积过程和泻湖的演变过程。研究表明,环礁的形成是因暴露时期的空间差异性岩溶而致的中间低、周缘高的地形,而非珊瑚和珊瑚礁在平台周缘的优先生长。泻湖内接近海平面的点礁的形成,是基于珊瑚和珊瑚礁在泻湖内地形高点之上的优先生长。该研究为全球环礁成因提供了新认识。
研究工作得到中科院战略性先导科技专项(A类)、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项项目、国家重点研发计划重点专项项目、国家自然科学基金、王宽诚教育基金的支持。
图1.南沙珊瑚岛礁新生代中晚期以来发育的阶段性侵蚀-沉积模式示意图(Liu et al., 2022)。(a)上部和(b)下部分别表示珊瑚礁的横剖面和纵剖面演化过程,虚线和实线等高线分别代表经历了大气/海水环境长期暴露-侵蚀的珊瑚礁和沉积的珊瑚礁。
图2.经“南科一井”美济环礁东北-西南剖面的数值模拟结果及验证(Liu et al. 2022)。
(来源:https://www.cas.cn/syky/202209/t20220901_4846500.shtml)