研究揭示内波沉积作用控制南海北部海底滑坡复发机制

近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室、边缘海与大洋地质实验室海底地貌与沉积动力学学科组,在海底滑坡软弱层成因机制研究方面取得重要进展。相关成果以"Recurrent submarine landslides preconditioned by internal waves impacting gentle continental slopes"为题,发表于Nature Index期刊《Earth and Planetary Science Letters》。副研究员敬嵩为论文第一作者,研究员李伟为通讯作者。合作者包括英国卡迪夫大学教授Tiago M. Alves、德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心教授Christian Berndt、意大利国家海洋学与实验地球物理学研究所研究员Michele Rebesco。

海底滑坡是大陆边缘最严重的地质灾害之一,可引发破坏性海啸。大型滑坡常发生于坡度极缓的大陆坡上,其反复失稳受控于低抗剪强度的"软弱层"。已有研究多将软弱层归因于浊积岩、火山灰等事件沉积,但对内波等海洋动力学过程的潜在贡献认识不足。南海北部是全球内波活动最强烈的海区之一,向西传播可影响水深超过1500米的海底,但内波沉积能否形成软弱层并控制滑坡反复发生,此前尚不清楚。

研究团队利用约1800平方公里高分辨率三维地震数据,在南海北部白云滑坡复合体上陆坡区识别出此前未被发现的海底滑坡,将不稳定区面积扩大约700平方公里。研究发现,南、北两个滑坡复合体均沿同一层段反复滑动,该层段内发育两组沉积物波,波长160至260米,波高1.5至3米,由相对粗粒沉积物组成,明显区别于背景细粒沉积。通过古海洋学分析、临界坡角计算和敏感性测试,研究团队证实这些沉积物波形成于内波在大陆坡的耗散过程,并提出内波耗散促进粗粒沉积物波发育,这些粗粒层在地震和流体超压作用下易于液化、失稳,演化为控制滑坡反复发生的软弱层。

本研究首次揭示了内波沉积作用在海底滑坡软弱层形成中的关键角色,表明在受强内波影响的大陆边缘,内波沉积应被视为软弱层形成和长期海底失稳潜在因素,对全球大陆边缘地质灾害评估具有重要指导意义。

该研究得到国家自然科学基金、海南省自然科学基金、广州市基础和应用基础研究项目、广东省基础和应用基础研究基金、中国科学院南海海洋研究所发展基金等联合资助。

论文相关信息:Jing, S., Li, W., Alves, T.M., Berndt, C., Rebesco, M. Recurrent submarine landslides preconditioned by internal waves impacting gentle continental slopes. Earth and Planetary Science Letters, 691 (2026) 120234.

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.120234

图1 内波控制海底失稳模式图



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