近日,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所在东海现代泥质体细粒物质扩散机制方面取得新进展。研究团队基于地球化学、海洋沉积学和物理海洋学领域的数据,对东海泥质带的物源和动力机制进行了全面综述,研究成果在earth-science reviews(if=12.038,top一区)发表。
研究表明,在夏季,黑潮近岸分支(nkbc)入侵东海西北部陆架触发了沿岸地区横向环流和超级裂流的形成,促进了跨大陆架运输。随后,该支流在舟山群岛南部发生蛇曲并脱落气旋和反气旋涡旋。在冬季,北向的nkbc与南向的浙闽沿岸流(zmcc)形成力偶效应,增强了沿岸输运和沉积。冬季,台湾暖流(twc)侵入东海西南陆架,并与南向的zmcc形成力偶效应。夏季,zmcc转为北向,与南向的瓯江冲淡水相撞,在瓯江口南部形成超级裂流。在台湾海峡,发现有一支常年存在的台湾沿岸流(tcc),其可将台湾入海泥沙输送给nkbc。然后,这些泥沙被进一步输送至东海北部陆架。
泥质条带沉积物主要来源于长江,部分来源于台湾和闽江。台湾入海泥沙在东海的扩散和沉积受tcc、nkbc和反气旋涡旋的共同控制,主要发生在夏季。先前在沿岸地区沉积的长江沉积物在夏季发生再悬浮,然后在超级裂流的作用下,发生跨陆架运输形成泥质带南、北沉积中心。来自长江口的再悬浮沉积物的扩散和沉积主要受冬季zmcc和nkbc、twc力偶作用的影响。最后,随着长江入海泥沙的减少,预测了东海泥质带近岸海域的沉积物粒度将变粗,来自中小河流的贡献将增加;另一方面,泥质区的东部,即楔形体前积层,预计将继续逐步累积,近岸顶部堆积将放缓或经历侵蚀。这些发现对于加强河流泥沙入海归宿以及海洋与边缘海之间相互作用的理解具有科学价值。
上述研究得到了山东省自然科学基金(zr2020md069),国家自然科学基金(41406078,42076070),美国自然科学基金(oise-0422901),中国地质调查项目(gzh201200506, gzh201400204, gzh200900504, dd20221724)和自然资源部海岸带科学与综合管理重点实验室开发基金(2021cosimz003)的支持。
东海泥质带在夏季(a)和冬季(b)形成发育的动力学概念模型