曹超;蔡锋;郑勇玲;吴承强;卢惠泉;鲍晶晶;许艳
【摘 要】基于国家海洋局“908”专项的最新海底地形资料,分析中国近海海底地形特征及其影响因素.中国近岸海底地形继承了陆地地形西北向东南倾斜的趋势,海底地形坡降为0.2％‰～1.6％‰,平均坡降约0.8％‰,等深线基本平行于海岸展布,河口区呈舌状向海展布.海底地形受构造控制作用明显,呈两窿两坳的南、北分带特征,并在不同沉积环境和复杂水动力条件下塑造出沉降盆地型、挤压隆起型、沉积改造型和过渡型等4种类型.沉降盆地型和挤压隆起型地形起伏小,沉积物以细粒为主,水流方向单一,易发育海湾堆积平原和水下堆积岸坡等堆积型地貌,同属构造成因的地形;沉积改造型地形起伏较大,沉积物以粗粒为主,多在陆源补给丰富的河口和潮流辐聚区发育大型潮流沙脊,全新统沉积层巨厚,受潮流、径流、海流的后期改造作用明显;过渡型地形陡缓不均,沉积物颗粒不均匀混合,近岸发育阶地状陡坎,远岸发育陆架平原等侵蚀-堆积型地貌,为断陷地块不完全发育和多期次海侵共同作用的结果.成都胡玲艳
【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2014(045)002
【总页数】12页(P483-494)
【关键词】中国近海海底;地形特征;剖面类型;影响因素
【作 者】曹超;蔡锋;郑勇玲;吴承强;卢惠泉;鲍晶晶;许艳
【作者单位】国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005;厦门大学 环境与生态学院,福建厦门,361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门,361005
【正文语种】同人女研究所中 文
【中图分类】P736.5
中国边缘海传统上被认为是被动大陆边缘海，但由于其位于西北太平洋，亚洲板块与太平洋板块俯冲带向陆一侧，既有主动大陆边缘的岛弧—海沟体系，又有古特提斯洋残留特征，
同时又发育被动大陆边缘的裂谷期断陷沉降盆地[1−3]，并非典型被动大陆边缘。李广雪等[4−5]在长江口外大陆架上发现有古河道遗迹；侯贵廷等[6−7]在胶东半岛近岸发现一系列阶梯状正断层和地堑、地垒等伸展构造并切断邻近的大陆上较老的构造体；耿秀山等[8−9]在渤海湾沿岸河口区、江苏岸外潮流沙脊区均发现：在沉降地壳的基础上不断加积第四系巨厚沉积层(沉积厚度可达数千米)。这些海底构造、沉积、形态特征对应了 Леонть和 Bateman的海面上升型、构造运动型和沉积改造型的被动大陆边缘成因特征[10−11]，与巴伦支海、爪哇海、黑海、北海、波罗的海、挪威海、非洲大陆沿海、美国东海岸、墨西哥湾北部大陆架海底地形相似[12−14]。虽然，中国大陆边缘早期裂开阶段位于亚欧板块内部，随后被动地随着裂开的板块而移动，在中国近海海底形成叠瓦状断陷、坳陷沉降盆地，但由于华南板块受太平洋板块俯冲挤压的影响，导致中国东南部构造收缩，形成造山带，近海海底地形坡降也较北部大，向东南倾斜[15−16]。因此，从海底地形形态上来看，中国海的大陆边缘不仅受到内营力(板块挤压聚敛、垂直升降、拉张断陷等)的影响，而且受到潮流、径流、海流、海平面升降等外营力和不同沉积环境的影响，大多呈现出后期改造的特征，如大规模的潮流沉积体、水下三角洲等上覆地貌体。因此，对中国近海，特别是70 m水深以浅的近岸海域的海底地形的形态、类型、影响因素、成因机制等问题还有待进一步探讨。 1 研究区地质概况
中国近海毗邻中国大陆的东部和南部，包括了渤海、黄海、东海和南海，又称“中国海”，均位于太平洋西北部，以NE—SW向为长轴的平行四边形海域环绕着亚洲大陆的东南部，是在第一列岛弧内侧的陆缘海。中国海由北向南依次为渤海、黄海、东海和南海，总面积约472.7×104 km2，大陆岸线总长约18 000 km[18]。新安琪儿
中国海位居欧亚大陆板块与太平洋板块之间，系两大板块相互碰撞作用形成的边缘海，在边缘海中围拦了河流自亚洲大陆携运来的陆源物质，发育了大陆架、岛弧−海沟体系，该体系又是太平洋西部构造活动带，现代火山与地震非常活跃，是新生代环太平洋构造带的组成部分，也是影响中国海岸的海域轮廓与结构最大的边界因素。在构造上，整个边缘海及毗邻区都是由几条相间排列的隆褶带和凹陷带构成的，构造带走向为 NNE—NE，形成时代由西向东逐渐变新[18]。最东侧为NNE向的现代岛弧−海沟系，是新生代的东海陆架边缘隆褶带与外侧张裂的冲绳海槽，台湾褶皱带属东海陆架边缘隆褶带的南延部分，向西为新生代的东海陆架坳陷带、中生代的浙闽隆起带、中新生代的黄海南部坳陷带与前古生代胶辽隆起带[19]。NNE—NE向的构造体系缘于太平洋板块和亚洲板块多次相互作用的结果。
南海可划分为3个NE向的主要构造带，即南海海盆中央表现为拉开断裂的古陆块，其间有地幔物质上涌为洋壳，并喷溢成火山；中央盆地的两侧为多次断块沉降的西沙与南沙刚性古陆块。这3个NE向构造带的西北侧与西南侧为新生代的南海陆架与巽他陆架沉降盆地[21]。南海的西半部及渤海、黄海、东海与亚洲大陆构造关系密切，而南海东半部及台湾以东海域受太平洋构造活动影响较大。
2 研究方法
本研究依托于中国国家海洋局自 2004年开展的“中国近海海洋环境综合调查与评价”(简称“908”专项)的海底地形地貌研究专题。研究区范围为中国近海(18°—41°N，108°—125°E )70 m 等深线以浅海域，面积约34.5×104 km2(图1)，调查完成水深地形测线约77×104 km。
深证指数
图1 研究区范围及位置示意图Fig. 1 Range and location map of research zone
在研究区使用 ELAC MKⅡ180型等多套浅水多波束系统沿地形走向进行全覆盖测量，测量扫宽为水深的 5～6倍。单波束水深测量主要采用的中海达HD-27T等多套回声数字测深仪。
单波束测线垂直于海底地形走向布设，比例尺为1:10万时，按间距2 km布设1条测线，比例尺为1:5 000时，按间距500 m布设1条测线，并布设1～2条检测线垂直于主测线，用于控制和验证测量精度，调查精度按照“908”专项水深调查规范要求。
对水深数据进行船型参数改正、声速剖面改正、吃水改正、潮位改正等方面的校正，对调查接边区数据采用趋势面拟合法进行融合处理，网格化后形成DTM图。中国近海及邻近域地势图采用Smith地形数据库资料，数据点网格精度为5 km×5 km，进行网格化生成DTM图。
利用ArcGIS和Fledermaus软件生成水深地形图和DTM图，坐标系为WGS84，高程基准为1985国家高程基准，水深基面为当地理论最低潮面。地形剖面垂直于海岸线布设，共布设34条，利用ArcGIS和Fledermaus软件生成剖面图。沉积物类型参考谢帕德(1973)分类[12]。
3 研究结果
中国近海海底地形，总体趋势是自西北向东南倾斜，继承了陆地地形的自然延伸状态。从
中国近海海底三维地形图可以看出(图 2)：海底地形坡降为0.2‰～1.6‰，平均坡降约0.8‰，其中渤海、南黄海、北部湾地形坡降大多为0.3‰，北黄海、东海、南海北部地形坡降大多为1.0‰；除苏北岸外和长江河口区，等深线基本平行于海岸展布，渤海、苏北岸外、长江口、北部湾海域的等深线较疏，北黄海沿岸、浙闽粤近岸等深线较密。
3.1 渤海地形及剖面特征
图2 中国近海海底三维地势图Fig. 2 3D terrain map of China offshore submarine
图3 渤海、黄海海底地形特征及剖面位置分布图Fig. 3 Topography characteristics and profile location map of the Bohai sea and the Yellow sea offshore submarine
渤海地形平缓，整个海底地形由海湾向中央浅海盆地及渤海海峡倾斜，轴部在渤海湾顶至老铁山水道之间(图3)。渤海平均水深19 m，一般沟槽的水深可超过40 m，最大水深位于北煌城岛北侧的老铁山水道南支冲刷槽为 84 m。平浅的渤海中央海底，水深仅25～30 m，3个海湾(辽东湾、渤海湾、莱州湾)绝大部分在20 m等深线范围以内，其面积占渤海一半以上。剖面 B1—B1’，B3—B3’和 B4—B4’近岸段坡度平缓，20 m以深地形坡降略有增jackknife
大，整体平滑、无明显起伏，平均坡降约0.2‰，为海湾向浅海盆地伸展型剖面。剖面 B2—B2’和 B5—B5’近岸段呈下凹形，坡降为0.35‰，10 m以深地形坡降减小，为河口向浅海盆地延伸至浅滩的地形剖面。
3.2 黄海地形及剖面特征
黄海为近南北向的浅海盆地(图3)。黄海海底地形由北、东、西三面向中部及东南部平缓倾斜，平均坡度约0.39‰。黄海大部分地区水深在60 m以内，平均水深约44 m。黄海北部受构造影响，岛礁众多，长山列岛居于海域之间，使其平缓的海底变得凹凸不平。黄海中部为浅海平原，平均水深38 m，最大深度80 m。黄海沿岸水下沟槽发育，在辽东半岛南岸和山东半岛南岸都发育树枝状沟槽，分别是老铁山水道向东延伸和“黄海槽”的分支，沟槽最大水深约80 m。黄海南部近岸海域地形坡降小，呈海湾和潮流沙脊地貌特征，水深大多为20 m以浅，潮流沙脊区地形起伏较大，槽脊交错分布。剖面 H0—H0’，H1—H1’，H9—H9’和H10—H10’地形形态呈三段式特征，自海岸线向海20 km以内为近岸水下斜坡，之后进入一个宽30～50 km的水下阶地，最后伸入浅海盆地。剖面 H2—H2’，H3—H3’，H8—H8’和 H4—H4’地形形态呈两段式特征，自岸线向海30 km以内为近岸水下斜坡，平均坡降
较北黄海小，之后进入以海州湾为顶部的南黄海海湾平原区。剖面H5—H5’和H6—H6’位于黄海南部苏北近岸平原区，H5—H5’与 B2—B2’形态相似，都为河口区水下三角洲向海底平原过渡地形。H6—H6’近岸段起伏明显，向海50 km以深坡度突然增大，之后呈上凸形向海延展，为潮流沙脊经海底平原向残留台地过渡地形。
3.3 东海地形及剖面特征
东海开阔，略呈扇形向西太平洋展开，呈北东走向，平均水深370 m，地形由西北向东南倾斜。陆架海底地形由陆向海缓缓倾斜，等深线与中国东部海岸线大致平行，基本呈NE—SW向展布(图4)。研究区位于内陆架上，岛屿众多，有三角洲覆盖及古河道、潮流沙脊等地貌发育，水下地形较复杂。东海近岸地形区北部为长江河口水下三角洲平原，等深线呈舌状向海伸展，水深大多小于20 m，122.5°E—125°E海域为长江口外潮流沙脊区，水深在30～60 m之间，海底地形走向由北向南逐渐由东西向转为北西向。31.5°N—23.5°E海域为北东向带状水下岸坡地形，等深线平行于岸线，呈北疏南密排列，平均坡降为1‰。剖面 H7—H7’，D1—D1’，D2—D2’近岸段呈缓坡或平直状的河口水下三角洲和海湾堆积平原地形，之后进入地形起伏较大，沟槽交错分布的潮流沙脊区。剖面 D3—D3’，D4—D4’，D5—
D5’，D6—D6’，D7—D7’，D8—D8’，D9—D9’，D10—D10’整体呈陡斜的水下岸坡地形，自北向南坡降逐渐加大，水深大多小于70 m，水深约55 m处地形坡度减小，发生转折，为该区内外陆架的分界线。除河口区(剖面 D9—D9’，D10—D10’)地形因水下侵蚀洼地和台湾海峡区的残留台地影响起伏较大外，其他区域地形平滑，属堆积型水下岸坡。
3.4 南海北部地形及剖面特征
南海北部地形以陆架和岛架平原为主，总体地势平坦，呈NE—NEE向延伸，除海南岛东南部陆架宽度较窄外，自雷州半岛以东陆架非常宽阔，自西向东逐渐变窄，其中，雷州湾至吴川之间陆架宽度最大达300 km，而珠江口外陆架宽度最窄也在200 km左右(图5)。大陆架等深线呈NEE—SWW向平行于海岸，平均坡降为0.9‰～1.2‰，珠江口外及珠江口以西平均坡降小于1.0‰，而珠江口以东坡降则大于1.0‰。雷州半岛以东沿岸20 m等深线以内分布有大量河口、岛礁、海湾等地形。雷州半岛以西的北部湾是半封闭海湾，三面环陆向南开口，海底地形受海岸制约明显，湾内水深多在90 m以浅。北部湾北部(45 m等深线以北)南北长达 150 km，海底地形平坦，平均坡降只有0.3‰左右。雷州半岛和海南岛之间海域为一海峡地形，50 m等深线贯穿整个海峡，最深处达118 m，海峡东西出口水深迅速变
干花工艺品浅，为浅滩地形，其上发育指状潮流三角洲地貌。剖面 N1—N1’，N2—N2’，N3—N3’，N4—N4’，N5—N5’和 N7—N7’平直陡斜，呈水下堆积岸坡向陆坡伸展的特征(除 N1—N1’，N3—N3’呈河口区三段式地形外)。N7—N7’剖面坡降最大，达1.5‰，120 m水深以深海域已进入陆坡区。剖面N6—N6’地形坡降较小，为海湾平原向浅海盆地伸展；剖面N8—N8’近岸段陡直、下凹，向海25 km进入琼州海峡西口潮流三角洲区，地形突起，之后进入浅海盆地区，地形平缓。
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