4.3 巨型浊积岩

更新于 2026年10月10日 版权声明
4.3 巨型浊积岩

很大体积的浊积物,称为巨型浊积岩或巨型海底层,是指与灾难性的海底滑坡有关,从大陆边缘输运至深海中的大量沉积物。这么大的沉积破坏能产生海啸,下伏天然气水合物的块体中会有大量温室甲烷气体的释放。巨型浊积岩事件可能由地震活动触发,也可能是海平面降低引起静水压力降低导致的天然气水合物分解释放天然气本身触发的[14,15]。这些滑坡可以产生高密度的含沉积物紊流,沿着陆坡向下运动,在深海平原堆积浊积岩(图4)。浊积序列可以给出高分辨率的古环境记录,Rothwell等[7]报道了这样一次记录的发现。他们发现在西地中海深海海底8~10m厚的巨大浊积岩。

图示

图4 巨型浊积层形成示意图[3]

以前关于海平面变化的重要作用的结论是有条件的,原因是缺乏浊积物置位的绝对年龄值。Rothwell等[7]用加速质谱放射性测年对5个相距较远的岩心进行测年,以约束西地中海Balearic盆地大型(500km3)浊积地层的置位时间。在过去的100ky中,这一浊积岩规模是异常的,代表着Balearic盆地一次主要的沉积事件。500km3的体积沉积足以使Texas中部洼地覆盖满泥沙。这些物质是由冰川覆盖的欧洲的一条大河的向海方向的陆坡上发生的海底滑坡提供的。22000a前冰期发生时,陆地上冰川堆积使海平面有较大程度的降低。该事件可能首先是激烈的、巨大的海底流,然后是巨大的波浪冲击地中海海滨。Rothwell等没有识别出沉积物的来源地。但有可能最终来自阿尔卑斯或者是比利牛斯山脉的冰川碎屑。一些碎块是否是马特豪恩峰在地中海海底砍凿出来的呢?(https://www.daowen.com)

Rothwell等[7]的数据表明巨型海底层的置位是在距今22000日历年前,这个时间也对应着末次盛冰期海平面最低的时间段。虽然并不能被排除如地震等其他的触发机制,这些年龄值意味着低海平面水合物失稳引起浊积层置位。

巨型海底层的置位时间的估计值非常接近末次盛冰期的时间,也对应着海平面极低的时间段。末次盛冰期通常指18ky BP前[16],那时海平面与现今相比低120m,是过去130ka中最低的。如同Rothwell等[7]的估计,CLIMAP的18ka的估计值大多基于放射性测年,而15ka~20ka BP的放射性测年的误差为3.0ka~3.5ka。根据放射性定年与日历年的关系,巨型海底层置位的18840a放射性年龄对应22000日历年。这是巨型海底层置位最好的绝对年龄估计值。这包含了对海洋表层混合层400放射性年的校正,也似乎适用于西地中海地区。结论是低海平面有益于出露的陆架和/或上陆坡沉积物出现滑坡。

在22000a B.P.最大冰盖发育、最低海平面的时间里,世界上天然气水合物带变得不稳定了。因为水合物稳定带取决于压力和温度[6,15],在最低海平面时水合物是最不稳定的。这种不稳定有助于触发大规模海底滑坡[6,15]。在西地中海,水合物形成的物理条件是存在的,但是该边缘尽管有很好的地震调查覆盖,还未见报道有似海底反射层、天然气水合物存在[17]。地中海西北边缘的可能的水合物似海底反射层的深度较浅(0~100m)[17],早先的块体滑移可能导致天然气的释放。水合物分解释放甲烷对一些大型滑坡如挪威岸外的Storegga滑坡的触发有作用,那里地震活动可能开始了滑坡,而来自水合物的气体逃逸可能促进沉积物活动[13,18]。地中海北部的地震活动是有限的,但是Corsica北部Ligurian海地区在历史上有多次地震活动。许多地震的震中在大陆边缘处或邻近地区,与欧洲与非洲板块汇聚有关的压应力下老的拉张和走滑构造的复活有关。大陆边缘或扇体沉积的灾难性失稳可能是增加的沉积供给速率、长期的堆积后,水合物分解释放和/或地震活动引起的。

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