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海底峡谷,和陆地河流有关系吗?

 羊羊的地理教室 2025-01-21 发布于浙江
深海之下并不平静,在海底有绵延的海岭,坦荡的深海平原,也有深邃的海底峡谷。

 01 

  什么是海底峡谷?

海底峡谷,也称水下峡谷,用来表示海底各种各样的山谷和狭长的洼地,形似陆上的峡谷。

图1 美国蒙特雷水下峡谷 | 图源网络

海底峡谷发育在大陆坡和少数大陆架上,是垂直或者斜交于海岸线的线性凹槽,具有多个分支或次级分支,呈现出树枝状或扇形结构。

峡谷头部平均水深约100米,末端水深多在2000米左右,少数可深达3000~4000米,其宽度从几百米到数千米不等。

【注】
大陆架,是大陆向海洋的自然延伸,是陆地的一部分。深度一般在200米以下,宽度大小不一,坡度和缓。

大陆坡,介于大陆架和大洋底之间,大陆架是大陆的一部分,大陆坡介于大陆架和大洋底之间,大陆架是大陆的一部分,通常归属于大陆地壳。

图2 海洋地貌示意图 | 图源网络

 02 
海底峡谷的成因

关于海底峡谷,目前人们掌握的资料不算多,仍在不断研究的过程之中。目前认为,海底峡谷的形成与多种过程有关,主要包括构造运动、海底浊流、海平面变化等

  • 构造运动

新生代以来的构造运动,如海底扩张、断层、褶皱或底辟等,以及由大型构造运动所引发的地震、海啸、滑坡等地质灾害,这些构造活动在大陆坡上形成不稳定的滑塌体,可能会引起大规模的溯源侵蚀,最终形成海底峡谷。

图3 构造作用及溯源侵蚀型海底峡谷演化图

图源文献


【注】

新生代:是地球历史上最新的一个地质时代,即现代生物的时代,以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征。

底辟构造:又称挤入构造,是地壳深处密度较小的岩体,如岩盐,在受水平挤压后向上拱起,刺穿上部脆性岩层的一种构造。常见有穹窿状、蘑菇状等形态。


  • 浊流

浊流是混入岩石或其他碎屑物质的浑浊水流。目前,科学家认为,浊流在塑造海底峡谷方面发挥重要作用。

一方面,穿过大陆架、进入海底峡谷顶部并在此堆积的海底物质,为浊流的形成奠定了物质基础。

另一方面,地震引起的震动、飓风经过该区、洪水快速运输或是堆积物的重力作用,都有可能触发浊流的形成。浊流具有高密度、高流速特征,当浊流开始运移后,海水与碎屑的混合物会在重力驱动下向下流动,在大陆坡上侵蚀切割出海底峡谷。

图4 海底峡谷和浊流 | 图源《海洋学与生活》

  • 海平面变化 

海平面较低有利于海底峡谷发育。在冰期期间,由于海平面下降,大陆架出露,陆上河流携带大量泥沙,将其搬运至大陆架边缘以及近岸海水中。

此时近岸海水密度增大,在海流的作用下形成浊流,它沿大陆坡顺势而下,势能不断减小,动能逐渐增加,不断侵蚀大陆坡及海底面,切割出如今海底峡谷的形态。

图3 海平面下降时期海底峡谷图示 | 图源文献

海底峡谷的形成一般并非单一成因,而是在多种因素共同作用下形成的。

【特别提醒】

海底峡谷的形成原因较为复杂,位于海面以下数千米深的海底峡谷,多数受到上述因素的影响。但有学者提出,一部分较浅的海底峡谷,其形成原因还有陆地河流的作用。这类海底峡谷是在地质历史时期,由河流侵蚀形成的陆上峡谷,随着海平面上升或地壳沉降,陆上峡谷被海水覆盖,成为现今的海底峡谷,故这类海底峡谷现今多与陆地河流相连,例如刚果海底峡谷,只有100米深,起于非洲西侧的刚果河河口,切入到南大西洋大陆架和大陆坡上。


图5 刚果峡谷 | 图源桔灯勘探
 
海底峡谷作为特殊的海底地貌,其形成演化记录着丰富的海平面变化以及区域构造演变的信息,为研究地质历史时期的演化提供有力证据。

此外,海底峡谷是重要的油气藏储集场所,也是未来深海矿产油气资源极具潜力的勘探区域,如美国加州沿岸、墨西哥湾、 北海和南海北部的一些知名油气田都是在海底峡谷附近。

参考资料:

[1] 孙美静,陈泓君,杨楚鹏,等.南海西沙海域东岛北峡谷体系形态、演化及其成因机制[J].地质学报,2023,97(10):3225-3236.DOI:10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023256.

[2] 王长盛,朱俊江,赵冬冬,等.全球海底峡谷成因及演化研究[J].海洋地质前沿,2021,37(03):1-15.DOI:10.16028/j.1009-2722.2020.119.

[3] 殷绍如,王嘹亮,郭依群,等.东沙海底峡谷的地貌沉积特征及成因[J].中国科学:地球科学,2015,45(03):275-289.

 03 

  一起来做题~

阿尔及利亚附近多发育树枝状的海底峡谷(下图),峡谷内的水流快速向下冲刷,在大陆坡坡脚沉积。读图,完成下面小题。




 参考答案与解析 
(上下滑动查看)

1.B
【解析】由图可知,该地入海径流数量少、流程短,且海底峡谷与入海径流相隔大陆架,说明入海径流对海底峡谷影响不大,B符合题意;该地接近板块消亡边界,地壳抬升,落差增大,利于峡谷发育,A不符合题意;裂隙易被侵蚀发育峡谷,C不符合题意;大陆架狭窄,大陆坡坡度大,利于峡谷发育,D不符合题意。故选B。

2.A
【解析】地震可以瞬间改变海底地形形态,①正确;大陆坡陡峭,多崩塌堵塞峡谷,②正确;海啸和风暴潮的能量难以到达海水深处,主要影响表面,③④错误。综上所述,A对,排除BCD。故选A。


阅读图文材料,完成下列要求。
海底峡谷是发育于大陆边缘的海底地形,深切于大陆架和大陆坡。早期学者认为海底峡谷是因气候变化由陆地河流切割而成的峡谷,即“河流切割说”。随着研究不断深入,有学者发现河流切割学说并不适用于解释所有海底峡谷成因。最新研究证明,海底峡谷的形成还与海底浊流(由沉积物和水混合而
成,密度大于周围水体的阵发性强劲重力潜流,在重力驱动下沿着大陆架、大陆坡和海底谷向下流动)侵蚀有密切关系。蒙特利海底峡谷位于美国加利福尼亚州的近海大陆架,最深处3600多米,是北美洲太平洋岸外最大最深的海底峡谷。下图示意蒙特利海底峡谷形态。


(1)描述蒙特利海底峡谷的地形特点。

(2)推测蒙特利海底浊流对海底峡谷的塑造过程。

 参考答案与解析 
(上下滑动查看)

(1)地势由近海向深海倾斜;由海岸向深海逐渐变宽;截面呈“V”字形,谷底较深较窄。

(2)受重力影响,海底浊流沿大陆架向下流动;随着流速加快,海底浊流对大陆架侵蚀加强,侵蚀持续,海底峡谷逐渐形成。

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