《Quaternary Science Reviews》近日以“Lunar nodal tidal cycle influences on the input of coarse sediments during the last glaciation in the deep South China Sea”为题，发表了我院博士生赵宏超与合作者的研究成果，揭示了末次冰期低海平面时期，月球交点潮驱动的南海南部巽他陆坡粗粒沉积物跨陆坡搬运过程。
粗粒沉积物由陆架向深海的搬运过程是全球物质循环的重要途径。通常，粗粒沉积物跨陆坡搬运受控于事件性沉积动力过程驱动的重力流或异重流作用，例如台风诱发的浊流、地震触发的海底滑坡、以及洪水驱动的异重流。然而，很少有研究报道周期性沉积动力机制对这种跨陆坡搬运过程的影响。
该研究对南海南部巽他陆坡MD05-2892岩芯（6.1°N, 110.7°E；水深−1183 m）末次冰期低海平面时期（14.3–20.8 cal ka BP）保存的纹层沉积段开展高分辨率（1 mm）XRF岩芯元素扫描，并结合典型样品粗组分观测，揭示深海粗粒沉积物跨陆坡搬运过程及其受控机制。
结果显示，该纹层沉积段由毫米级厚度的暗色和浅色韵律层组成，暗色层颗粒较粗（主要为含砂粘土质粉砂），富集Ca、Zr、Si元素；浅色层颗粒较细（主要为粉砂质粘土），富集K、Fe、Ti元素。相应地，Si/K和Zr/K比值被选为纹层韵律的替代指标。元素比值的频谱分析显示出强烈的18.6 yr月球交点潮周期，反映了末次冰期低海平面时期，南海南部深海环境中粗细沉积物搬运过程受到月球交点潮周期的调控。
低海平面时期海岸线靠近陆架边缘，粗粒沉积物更容易在强潮汐作用下以异重流的形式从陆架边缘被再搬运到深海形成暗色层，而细颗粒沉积物可能在弱潮汐作用下以半远洋扩散的形式被搬运至深海形成浅色层。该研究首次揭示了月球交点潮可以周期性地驱动粗粒沉积物跨陆坡搬运过程，为冰期出露陆架上沉积物搬运动力机制提供了新的见解。
图1 南海南部月球交点潮驱动的沉积物跨陆坡搬运过程示意图。低海平面时期（a）强潮汐驱动的粗粒沉积物与（b）弱潮汐驱动的细粒沉积物跨陆坡搬运过程，（c）高海平面时期潮汐难以驱动沉积物发生跨陆坡搬运。
论文第一作者为我院博士生赵宏超，刘志飞教授为通讯作者；合作者包括我院赵玉龙副教授、吴家望博士后（现为中山大学副教授）、以及法国巴黎-萨克雷大学Christophe Colin教授。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108114
撰稿：赵宏超
编辑：高小丰