《用地震海洋學方法研究海底噴泉》是依託同濟大學，由宋海斌擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：用地震海洋學方法研究海底噴泉
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：宋海斌
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
深海過程是當今海洋研究的前沿和地球系統科學的突破口。在過去的三十多年中深海勘查發現了眾多的海底噴泉及其特殊的化學自養生物群落，由於其在全球海洋生物地球化學循環、礦產與能源資源中的作用，海底噴泉的調查研究是地球科學的前沿。本申請擬通過科研機構與調查部門的聯合攻關，以南海地區特別是東北部地區為重點研究區，建立完善海底噴泉羽狀體探測的地震海洋學方法及其他高頻聲學方法，揭示出研究區活動噴泉的分布特徵，並與其他深海地區實測資料對比，初步總結不同類型海底噴泉的特徵，從而為探討地球系統流體部分與固體部分相互作用提供科學依據。地震海洋學是反射地震學與物理海洋學一門新興交叉學科，本項研究不僅拓展了地震海洋學的套用範圍，可以為尋找活動的海底噴泉提供新的手段，同時為生物地球化學循環過程的研究提供靶區，從而為深化海底下海洋與上覆海洋的物質和能量交換提供科學證據。
結題摘要
由於其在全球海洋生物地球化學循環、礦產與能源資源中的重要作用，海底冷泉的調查研究是地球科學的前沿。本項目擬通過與調查部門的聯合攻關，以南海地區特別是東北部地區為重點研究區，建立完善海底冷泉羽狀體探測的地震海洋學方法，揭示出研究區活動冷泉的分布特徵。 建立完善了可揭示較清晰水層結構的地震海洋學處理流程，並對南海大量地震剖面（約26000km）和淺層剖面（約9000km）資料進行了數據處理和分析，結合多波束資料等，對南海的海底冷泉系統與海底界面過程進行了深入研究。此外，完成了4條XBT-多道反射地震斷面的聯合調查實驗。 對南海陸坡區冷泉系統進行了綜合分析，西部的特色是海底發育巨型麻坑，東北部的特色是淺剖剖面發育空白帶-流體通道。利用新的高解析度海底多波束地形數據和反射地震數據在中建南盆地北部區域新發現了大量麻坑和泥火山（群）。提出該區域廣泛發育的新月形麻坑的形成演化過程，並提出麻坑的三類分類體系。在南海東北部天然氣水合物發育區發現了泥火山，同時發現研究區水體中存在聲學異常體，推斷為冷泉羽狀流，指示該區存在活動冷泉。綜合海底地形和地震剖面中的泥火山活動、滑塌活動和BSR展布情況，可以將研究區分為滑塌控制模式，受滑塌和泥火山活動共同控制模式。南海地區麻坑、泥火山的產生與近5.5Ma新構造運動期一致，主要分布在構造活動較為活躍的近坡折帶和大陸坡區域，在台西南、鶯歌海和中建南盆地分布較廣、規模較大。 利用地震海洋學方法對海底邊界附近水體進行成像，結合盆地流體逸散活動，圈定活動冷泉羽狀流發育位置。研究表明，活動冷泉羽狀流在多道反射地震剖面上一般呈羽狀、掃帚狀和不規則狀幾何形態，內部反射雜亂，反射振幅偏弱；一般與盆地內部流體逸散結構相關，反映了地層內部流體自深部向淺部運移，在海底逸散形成了活動冷泉羽狀流。 海底界面過程的研究發現，南海東北部東沙海域發育大量孤立波或孤立波群，地震海洋學給出了這些孤立波的空間結構，這些孤立波對該區域上陸坡沉積物波的形成起控制作用。南海西部大型麻坑發育區的形成與海底流體活動與底流活動密切相關，地震海洋學給出了底流存在的直接觀測證據。在南海大量水層地震剖面上可識別出霧狀層，霧狀層的維繫與內波作用有關。以上研究與海底冷泉的地震海洋學探測表明，地震海洋學已從早期的反射地震學與物理海洋學的交叉推進到地震學與海洋學的交叉，必將為揭示海底界面過程的奧秘做出重要貢獻。
