我校地球科学学院青年教师龚承林博士和中国石油大学(北京)王英民教授、意大利国家海洋和地球物理研究中心的Michele Rebesco博士(《Marine Geology》主编)和Stefano Salon博士、美国德克萨斯大学奥斯汀分校Ronald J. Steel教授合作完成的研究成果《How do turbidity flows interact with contour currents inunidirectionally migrating deep-water channels?》发表在地学领域顶级期刊《Geology》上(见下图)。《Geology》具有重要的学术影响力,五年平均影响因子为5.047,在“Web of Science引文数据库”中地质学领域连续11年排名第一。
龚承林博士等人发表在《Geology》第46期的研究成果。
“浊流与等深流交互作用”是深水大洋中除“重力流”和“底流”之外的第三大搬运沉积作用过程,其沉积动力学机制是当今深水沉积学研究的前缘和薄弱环节。该研究以西非下刚果盆地发育的深水单向迁移水道为例(下图A),通过流体动力学计算揭示(理论模型见下图B和C):当流向迁移水道迁移一侧(陡岸)的等深流(边界流速为10或30 cm/s)与迁移水道中的超临界浊流(内弗劳德数为1.11到1.38,流速为1.72到2.59 m/s)交互作用时能够形成一个“浊流与等深流密跃层”。该密跃层在迁移水道内形成Kelvin-Helmholtz(K-H)波,这些K-H波以2.53至4.15 m/s的速度和4.0°到19.2°的角度斜交水道的陡岸,从而使得振动最剧烈、波长最大、振幅最强的“K-H波头部”出现在水道的陡岸,以侵蚀作用为主;而低速的“K-H波尾部”出现在水道的缓岸,以沉积作用为主。由此可见,浊流与等深流交互作用可在水道内产生“陡岸侵蚀-缓岸沉积”的过程响应,从而驱动水道向陡坡一侧持续稳定地迁移叠加,形成如下图A所示的深水单向迁移水道。
图A:西非下刚果盆地发育的深水单向迁移水道典型剖面沉积构成特征;图B和C浊流与底流交互作用沉积动力学计算的剖面(图B)和平面(图C)理论模型。
该研究揭示了除“重力流”和“底流”之外的第三大沉积作用过程(浊流与等深流交互作用)的沉积动力学机制,丰富了深水沉积学基础理论。审稿人对该文章给予了高度评价,例如荷兰乌特勒支大学的Joris Eggenhuisen教授认为该研究揭示了浊流与等深流交互作用的机制,为浊流与等深流交互作用研究提供了沉积动力学模型(The paper truly treads new ground, which is a rare accomplishment in this day and age.I expect this paper to set the tone in exploring quantifications of the interaction between the oceanography of contour currents and the sedimentology of turbidity currents.)。
该研究受到“油气资源与探测国家重点实验室杰出人才培育课题(PRP/indep-1-1701)”、“中国石油大学(北京)优秀青年学者科研启动基金(2462017YJRC061)”和“国家自然科学基金项目(41372115)”的联合资助。