近日，我院王俊輝副教授依托油氣資源與工程全國重點實驗室下屬的沉積水槽實驗室，圍繞大陸架的形成過程，聯(lián)合長崎大學Tetsuji Muto教授合作完成的論文《Autogenic Curvature of Transgressive Shelf Profiles》發(fā)表在自然指數(shù)期刊《Geophysical Research Letters》。中國石油大學（北京）油氣資源與工程全國重點實驗室和地球科學學院為第一完成單位。
大陸架是大陸延伸并淹沒于海洋之下的部分。作為連接陸地與遠洋的紐帶，大陸架地區(qū)水動力類型多樣，沉積作用復雜。在地球漫長的歷史進程中，隨著海侵與海退交替進行，大陸架周期性擴張與萎縮，不斷被沉積物充填，形成了巨厚的地層。無論是研究現(xiàn)代還是古代的大陸架，其剖面形態(tài)都是重要的考慮因素。一方面，大陸架的陡緩控制著淺海的水深變化梯度，進而影響著區(qū)域上的物理化學過程和沉積作用；另一方面，對于古代大陸架而言，它本身形成重要的地層界面，它的陡緩決定著沉積充填過程和地層疊置樣式。
實驗發(fā)現(xiàn)，當陸地沖積體系（如河流-三角洲體系）的長度超過臨界值，海侵過程將不伴隨前積層的發(fā)育，由于此時整個沉積體系不具有典型三角洲的三層結構，稱這種海侵為非三角洲型海侵。在非三角洲型海侵過程中，整個沖積體系向陸退積、長度縮短、沉積速率增加，所形成的大陸架因此表現(xiàn)為向陸地方向變陡的特征。這是沉積體系響應于外部驅動條件的自我調整機制——當海平面上升速率、沉積物供給速率等外部驅動作用保持不變，這種自我調整過程是唯一確定的，大陸架的剖面形態(tài)也是唯一確定的。研究進一步推導了穩(wěn)定外部驅動條件下大陸架剖面的理論解，并在實驗室和自然界得到驗證。研究還表明，外部驅動條件的改變將造成大陸架的剖面形態(tài)發(fā)生改變。因此，通過分析大陸架的剖面形態(tài)，可能恢復古代沉積與地層充填過程中驅動作用的變化情況。
該論文獲國家自然科學基金（42172108）、中國科學院重大科技任務（THEMSIE04010101）的聯(lián)合資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2024GL114460
