近日,我院2023级博士生张伟依托油气资源与工程全国重点实验室下属的沉积水槽实验室,围绕双物源沉积盆地海侵的非等时性特征完成的论文《Non-Isochronous Transgression in Dual-Provenance Sedimentary Basins: Insights from Experimental Studies and Geometric Analysis》发表于国际沉积学权威期刊《Basin Research》。论文第一作者为张伟,通讯作者为王俊辉副教授,中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室和地球科学学院为第一完成单位。
在传统层序地层学框架中,相对海平面上升期间的海侵过程常被假定为盆地尺度的等时事件。然而,海岸线自动后退原理表明:海侵发生的时间受沉积物供给速率、海平面上升速率及盆地坡度等多重因素控制。这意味着,即使在同一盆地内,不同物源区域的海侵起始时间也可能存在显著差异。
本研究通过理论模型与二维水槽实验,分析了双物源盆地中海侵发生时间的影响因素。研究设计了两组系列实验,模拟了不同沉积物供给速率和内陆坡度条件下的沉积过程。实验结果表明:(1)海侵时间受多因素控制,沉积物供给速率增加会延迟海侵发生,而相对海平面上升速率加快则加速海侵发生,两者均通过改变河流-三角洲系统的规模来影响海侵时间;(2)海侵的发生与河流-三角洲系统的规模密切相关,只有当系统规模超过临界值时,海侵才会发生;(3)内陆坡度影响沉积物在陆地和水下的分配,较陡的坡度会导致陆地沉积物分配减少,进而延迟海侵发生。研究还通过新西兰坎特伯雷平原的自然实例验证了实验结论。该研究基于自成因地层学过程,为解释自然盆地中海侵的非等时性提供了理论框架,为重建盆地演化和地层分析提供了新视角。
该论文获国家自然科学基金(42172108)、国家科技重大专项(2025ZD1402707)和中国科学院重大科技任务(THEMSIE04010101)的联合资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/bre.70092
