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南海深海物理过程与地质过程的关系探讨

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hbsong 发表于 2011-1-11 16:32:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 jlinwhoi 于 2011-1-12 04:33 编辑

南海深海物理过程与地质过程的关系探讨

1999年ODP184航次1144井在南海北部陆坡钻遇高速堆积体,沉积速率之高令人为之振奋,一方面可开展高分辨率的古海洋学研究,另一方面也需要探索其成因。研究发现,该地区存在沉积物波,此外在南海东北部海盆区也发现了广泛分布的沉积物波区域。人们为此提出了多种成因解释,有的认为与上升流有关,有的认为是等深流沉积。这说明这一特殊的沉积现象与深海物理过程是密切相关的。对深海物理过程的观测,除了常规的物理海洋观测外,1970年代兴起的海洋遥感有其独特的优势。而南海东北部海洋遥感观测到的最显著现象则是广泛发育的内波(基本上是内孤立波)向西的传播和涡旋的西向漂移。当今的物理海洋学发展,对著名的热盐环流与传送带理论提出质疑,认识到了在能量与质量传递方面涡旋与潮汐才起到重要作用。此外,南海东北部涡旋、内潮-内波的形成演变与地形地貌有密切关系,重要的地形地貌有海脊(rough topography in deep sea,如恒春海脊与吕宋岛弧)和陆架坡折。陆架坡折带的形成与南海地区大陆岩石圈的张裂及随后的海底扩张有关,基本问题是陆架陆坡陆隆海盆系统的形成演化;而恒春海脊与吕宋火山弧的形成演化对南海深海物理过程非常关键,这涉及到马尼拉海沟俯冲大陆边缘的形成伴随的增生楔的演化与火山弧的发育,更深层的问题则涉及到菲律宾岛弧块体的形成与旋转。因此南海现代深海物理过程的建立及演变涉及到海盆本身的演化,也涉及到南海北部张裂大陆边缘的演化与东部俯冲大陆边缘的演化,此外,构造控制的沉积-剥蚀过程也影响了地形地貌,如海底峡谷的发育,浊流过程,扇体的堆积-形成陆隆等问题;因此构造过程,沉积过程与深海物理过程是非常相关的。对它们关系的综合研究必将深化南海深海过程演变的认识。
地震海洋学在近期快速发展,目前一方面已给出了锋面、涡旋、内波等的高分辨图像,另一方面在温盐结构反演,内波波数谱,湍流耗散率的估算,流速估算等定量研究方面取得重要进展。其发展潜力一方面是深化深海物理过程的认识,另一方面还可望直接对深海地质过程成像,提升深海海水层与海底的相互作用的认识。地震海洋学可望在捕捉沉积搬运过程(如浊流、迷雾层),海底喷泉(冷泉、热液)等方面也作出相应贡献。已有的大量地震数据需要大家去重新处理、分析,以获得令人意外、令人惊喜的发现,地震海洋学尚处于初级阶段,新的发现可能会改变人们的传统认识,可望揭示地球系统流体部分与固体部分相互作用的本质,为地球系统科学的突破作出贡献。

P.S.应Lin教授鼓励,我把1月同济会议摘要附上,请大家批评指正。
jlinwhoi 发表于 2011-1-11 17:04:35 | 显示全部楼层
顶!
RuChen 发表于 2011-1-12 03:58:39 | 显示全部楼层
谢谢分享,短短一段话,内容很丰富,我得慢慢学习
RuChen 发表于 2011-1-18 02:09:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 RuChen 于 2011-1-18 02:12 编辑

现在国内有哪些单位研究地震海洋学呢?
这个摘要让我联想起来一个方向:研究过去时间段的物理海洋过程,比如环流,内波,地质形态的变化肯定导致了物理海洋过程的变化。我们组有个师姐就研究last glacial maximum时期的北大西洋环流。
 楼主| hbsong 发表于 2011-1-19 15:09:06 | 显示全部楼层
回复 4# RuChen
据我所知,中科院地质与地球物理研究所,南海海洋研究所,中国海洋大学,国家海洋局第三海洋研究所已有相关论文发表,相信会越来越多吧,如做天然气水合物研究一般。
 楼主| hbsong 发表于 2011-1-19 15:13:40 | 显示全部楼层
回复 3# RuChen
在Lin教授的引荐下,我第一次使用“博客”,操作不熟练,因此在我自己的主页下又挂了一篇,算是一稿多投了,今天刚刚看到你的评论。回复晚了,请见谅。谢谢帮着推介地震海洋学。路漫漫啊。
RuChen 发表于 2011-1-20 09:51:44 | 显示全部楼层
回复 5# hbsong
谢谢宋老师!
抽筋儿 发表于 2011-1-20 11:47:23 | 显示全部楼层
因为这句“当今的物理海洋学发展,对著名的热盐环流与传送带理论提出质疑,认识到了在能量与质量传递方面涡旋与潮汐才起到重要作用。” 咨询了一下宋老师,谢谢宋老师发过来的 “M. Susan Lozier, Deconstructing the Conveyor Belt, Science 328, 1507 (2010); DOI: 10.1126/science.1189250” 正在看,
 楼主| hbsong 发表于 2011-1-20 12:44:56 | 显示全部楼层
在物理海洋学领域,我是业余的,有问题就尽管指出,指正。
Egolym 发表于 2011-8-31 16:46:05 | 显示全部楼层
回复 8# 抽筋儿
认识到了中小尺度的海洋运动的重要性并不足够用来质疑大尺度的海洋理论。
化学海洋学上可以用来支撑传送带理论的证据简直是一堆一堆......

发表在Nature,Science上的文章总喜欢把大口号拿出来喊,其实很大程度上只是为了吸引眼球而已。
大海 发表于 2011-11-7 23:30:28 | 显示全部楼层
谢谢分享
leo 发表于 2011-11-9 11:51:28 | 显示全部楼层
看了楼主的地震海洋学概念,很有启发。我现在Texas A&M University也做深海地震地层学,地震资料的合理运用也可以和洋流、环流等关联起来。但是地震海洋学具体该怎么定义,地震资料的质量能满足研究到何种精度,需要根据实际情况有个明晰的界定。如何挖掘地震资料所蕴含的各种信息,是一件非常有意思的研究。
 楼主| hbsong 发表于 2012-2-7 14:27:10 | 显示全部楼层
回复 10# Egolym


    宇宙的形成演化是在粒子物理基础上解释的,海洋学不同尺度的研究还很薄弱,因此对已有的观点抱有怀疑的态度是可以的。值得指出的是,化学海洋学的观测发展也有很大空间的,未来会改变我们课本上学习的一些东西的。
 楼主| hbsong 发表于 2012-2-7 14:32:03 | 显示全部楼层
回复 12# leo


    10多年前贵校的Shipley教授给我寄来原始地震数据带,很感谢他,不知道他现在怎么样?贵校在海洋反射地震勘探方面很有实力,以后有机会好好交流交流。
 楼主| hbsong 发表于 2012-2-7 14:36:28 | 显示全部楼层
回复 4# RuChen


    国家自然科学基金委资助了4个2012年启动的地震海洋学相关项目,未来几年会有一些成果吧。
汤民强 发表于 2012-2-8 19:25:00 | 显示全部楼层
纯支持。
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