末次冰盛期后的地震地层学及越南中部最南部大陆架的沉积物动态

《Regional Studies in Marine Science》：Post-Last Glacial Maximum seismic stratigraphy and sediment dynamics of the southernmost Central Vietnam shelf

大陆架形态与沉积层序研究|越南中南部大陆架|末次冰期后沉积|层序地层学|海平面变化|沉积动力

　　

阮忠清|裴 Viet Bui|阮文迪|范阮河武|阮聪清|杜维宽|吴清娜|范秋娴|黎德英

越南科学技术研究院（VAST）地球科学研究所，越南河内Hynh Thuc Khang街68号

摘要

宁顺省沿海的大陆架是越南中部大陆架最南端的延伸部分，位于越南东海的西部边缘。该地区标志着一个显著的地貌过渡带，越南中部陡峭狭窄的大陆架向南逐渐扩展为更宽广、坡度更平缓的大陆架。本研究通过整合高分辨率的Sparker地震剖面数据和现有的表层沉积物分布信息，探讨了末次冰盛期（LGM）后越南中部大陆架内部至中部地区的地层结构。

研究确定了两个关键的地层界面：一个是侵蚀不整合面（SH1），被认为是末次冰盛期的界面；另一个是最大淹没面（MFS）（SH2）。共划分出三个地震单元：SU1、SU2和SU3。SU1和SU2属于海侵系统带（TST），主要形成于约19.6万年至8.0万年前的冰后期海平面上升期间。SU1代表河谷充填层，其沉积物从河流相逐渐过渡到河口相。SU2由中部大陆架上的沙丘组成，覆盖在末次冰盛期之前的地层之上，并以SH1为下界。最年轻的SU3单元对应于高水位系统带（HST），形成于8.0万年后海平面上升缓慢、海平面稳定以及小幅波动的时期。

通过序列地层学结合沉积物分布模式和海岸-大陆架地貌，分析了中部大陆架内部至中部的现代沉积动态。中部大陆架沙丘上的沙波表明有活跃的海底沉积物搬运作用，这受现代海洋波浪和水流的影响。Phan Rang海湾内部大陆架上的泥质沉积物分布反映了由东北季风控制的海流和沉积物输送过程。

这项研究不仅是一个局部案例分析，还揭示了类似季风影响下大陆架上沉积物分布和保存过程的一般规律。

引言

末次冰盛期（LGM）后的大陆架沉积物是在冰盛期之后（约2万年前）大陆架上形成的沉积堆积物，这一时期极地冰盖退缩，全球海平面上升（Hanebuth等人，2009年；Clark等人，2009年）。这些沉积物反映了沉积物供应、沉积环境和海平面变化的情况，为研究冰后期地层发育、沉积过程和资源潜力提供了重要线索。这类沉积物已在多个地区得到广泛研究（例如Trincardi等人，1994年；Lobo等人，2001年；Zecchin等人，2008年；Li等人，2014年；Yoo等人，2000年、2020年；Lee等人，2022年）。

越南大陆架从北部的东京湾延伸到西南部的泰国湾，覆盖了越南东海（南海）的西部海域（图1）。大陆架的宽度和坡度存在显著差异：北部和南部大陆架较宽且坡度平缓，分别接收来自红河和湄公河的大量沉积物；而越南中部大陆架则狭窄且陡峭，受中南越地区高山带和海岸抬升的影响。该地区主要接收来自当地河流的沉积物（Sang等人，2019年）。越南大陆架的冰后期地层反映了冰川-均衡海平面变化、沉积物供应、海岸-大陆架地貌以及气候-水动力条件之间的复杂相互作用（Schimanski和Stattegger，2005年；Bui等人，2014年；Bui等人，2019年；Thanh等人，2018年、2021年、2023年）。

大型河流系统（如湄公河和红河）形成了广阔的三角洲沉积序列，而小型河流补给的大陆架（如芽庄附近的大陆架）则表现出更局部的沉积特征（Bui等人，2019年；Thanh等人，2023年）。越南北部和南部的大陆架保留了大量侵蚀形成的河谷，并含有由红河和湄公河输送的晚全新世厚层泥质沉积物（Bui等人，2013年；Ta等人，2021年；Thanh等人，2018年、2021年）。季风驱动的水流和波浪进一步影响了沉积物的搬运，尤其是在越南东南部大陆架（Kubicki，2008年；Bui等人，2009年）。

以往关于越南大陆架的序列地层学研究主要集中在晚更新世至全新世期间（Bui等人，2013年、2014年、2019年、2023年；Thanh等人，2018年、2021年、2023年）。越南大陆架的冰后期沉积物被划分为两个主要系统带：冰后期海平面上升期（约19.6万年至8千年前）形成的海侵系统带（TST）和约8千年后形成的高水位系统带（HST）（Bui等人，2013年、2014年、2023年、Thanh等人，2021年）。另有观点将越南大陆架及邻近地区的冰后期沉积物分为三个系统带：海平面低潮期（LST，约22万年至14.6万年前）形成的低水位系统带、快速海平面上升期（14.6万年至8千年前）形成的海侵系统带（TST），以及约8千年后形成的高水位系统带（Tanabe等人，2006年；Thanh等人，2018年、2023年）。

越南东南部大陆架的低坡度地形导致海岸线快速后退，仅在侵蚀河谷外形成了薄层海侵沉积物（Bui等人，2013年）。全新世海洋沉积物直接覆盖在晚更新世沉积物之上，两者之间有明显的边界（Tjallingii等人，2010年；Bui等人，2013年）。相比之下，越南中部大陆架由于狭窄陡峭的坡度，在冰后期海侵过程中表现不同：陡峭的坡度减弱了海平面上升的影响，减缓了海岸线的向内迁移。这种在海侵期间的长期稳定性加上狭窄陡峭的坡度，使得中部大陆架积累了厚层海侵沉积物（Bui等人，2014年、2023年；Thanh等人，2023年）。

本研究为宁顺大陆架建立了首个高分辨率的地震地层框架，该区域位于狭窄陡峭的越南中部大陆架与宽阔的南部大陆架之间的过渡地带（图1）。与以往受红河和湄公河等大型河流影响的研究区域不同，这里的大陆架系统主要受小型河流控制。因此，它为研究冰盛期古地形、大陆架坡度、沉积物供应以及季风驱动的水动力如何共同塑造冰后期沉积结构提供了宝贵的自然背景。通过整合高分辨率地震数据与表层沉积物分布和海岸-大陆架地貌，本研究旨在：

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  完善越南大陆架的冰后期序列地层框架。
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  明确海平面变化、大陆架坡度、沉积物供应和水动力作用在控制沉积结构中的相对作用。
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  提出适用于其他受季风影响的小型河流主导大陆架的现代沉积动力过程概念模型。

研究区域

研究区域位于宁顺省沿海，属于越南中部大陆架的最南端，是一个过渡带，北部陡峭狭窄的大陆架向南逐渐扩展为更宽广、坡度平缓的大陆架（图1）。宁顺大陆架向外延伸约70至100公里，分为三个深度区域：内部大陆架（0–50米）、中部大陆架（50–100米）和外部大陆架（100–200米）。本研究主要关注内部大陆架。

描述

研究确定了两个关键的地层界面（SH1和SH2），代表了主要的地层不连续性（图5、图6、图7、图8、图9、图10）：

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SH1：具有高振幅但局部不连续的表面，其特征为V形侵蚀痕迹，是一个区域性的广泛侵蚀不整合面。

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SH2：振幅中等、边界清晰连续的反射面，标志着沉积层的上覆-前积构造的底部。

SH1表面的深度...

序列地层发育

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  早期海侵阶段（19.6万年至14.6万年前）
  冰盛期海平面低潮期（约–120米）后，大陆架大面积暴露并受到风化作用（图14A）。从19.6万年至14.6万年前，海平面上升至–100米（Hanebuth等人，2000年；Hanebuth等人，2009年），淹没了外部大陆架，并用粗粒河流沉积物（砾石至砂砾）填充了河谷。这些河谷填充沉积物构成了SU1的底部。

结论

本研究首次对越南中部大陆架最南端的冰后期沉积物进行了全面的地震地层学研究，并为这一地貌过渡带建立了高分辨率、以过程为导向的地层框架。研究识别出两个主要系统带：TST和HST，它们各自具有不同的沉积特征和空间分布。TST形成于约19.6万年至8千年前，从内部大陆架延伸至中部大陆架。

未引用的参考文献

(MacCave, 1972; Vail, 1987; Wetzel等人, 2017; Wetzel等人, 2021)

CRediT作者贡献声明

裴 Viet Dung：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化处理、数据验证、项目管理、方法论设计、调查实施、概念构建。阮忠清：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、方法论设计、调查实施、资金争取、概念构建。杜维宽：撰写——审稿与编辑、数据管理。吴清娜：可视化处理、数据管理。范秋娴：可视化处理。黎德英：可视化处理。阮文迪：

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了越南科学技术研究院（VAST）两个项目的资助，项目代码分别为VAST05.05/25-26和QTRU.02.11/25-26。作者感谢编辑和两位匿名审稿人的宝贵意见。