基于摄影测量的深海定量构造地质学研究：揭示法属圭亚那Buteur Ridge多期构造演化

法国研究团队针对Demerara Plateau东缘Buteur Ridge的构造演化难题，利用载人深潜器Nautile视频数据开发水下摄影测量新方法，构建亚分米级海底3D模型。研究揭示该3750米深脊由白垩纪倾斜块体与后裂谷不整合面叠加形成，提出多期构造活动驱动机制，为深海构造定量分析提供创新技术路径。

　　

在浩瀚的大西洋西部，法属圭亚那海域的Demerara Plateau东缘隐藏着一条神秘的Buteur Ridge——这座长7公里、宽6公里的海底构造体，自白垩纪早期形成以来，其复杂的演化历程始终是地质学家未解的谜题。传统声学探测手段难以捕捉厘米级构造细节，而3750米的极端水深更使直接观测成为巨大挑战。2023年初，DIADEM科考航次动用载人深潜器Nautile，首次对该脊东翼开展近距离采样与视频记录，为揭开其多期构造演化史带来曙光。

法国海洋开发研究院团队创新性地开发出融合潜水器运动参数的水下摄影测量技术，将Nautile拍摄的视频转化为亚分米精度的海底三维模型。这项突破性方法不仅适用于历史数据回溯，更能为未来深海探测建立标准化分析流程。通过三维重建，研究者发现Buteur Ridge东翼完全由沉积地层构成，床状构造显示南北向古水流特征。更关键的是，结合地震数据揭示出白垩纪向东倾斜的断层块体，被后裂谷单元以不整合接触关系覆盖。后续构造活动导致不整合面与上覆地层共同位移，最终塑造出如今的海底隆脊形态。这项发表于《Marine Geology》的研究，首次定量刻画了深海构造的微尺度变形特征，为理解被动大陆边缘多期演化提供全新案例。

关键技术包括：1）基于Nautile深潜器视频的运动补偿摄影测量；2）整合潜水器航迹与相机位姿的三维重建算法；3）结合微构造分析与区域地震剖面的多尺度验证。

【地层架构】
三维模型显示研究区发育连续沉积序列，识别出前积构造（prograding structures）指示白垩纪北南向沉积物输送体系，为重建古环境提供直接证据。

【构造解析】
微尺度断层统计分析揭示两期关键活动：早白垩世东倾正断层控制初始裂谷格局，晚白垩世构造反转使早期断层复活并切割后裂谷不整合面（post-rift unconformity）。

【演化模型】
提出三阶段演化框架：1）早白垩世陆壳伸展形成半地堑；2）热沉降期沉积后裂谷单元；3）晚白垩世区域应力场转变引发构造复活，形成现今地貌。

该研究开创性地将摄影测量精度引入深海构造研究，证实Demerara边缘经历复杂构造叠加改造。建立的运动补偿摄影测量方法（motion-compensated photogrammetry）突破传统深海探测分辨率极限，为全球类似海域研究树立新范式。发现的后裂谷期构造再活化现象，对理解大西洋被动边缘长期稳定性评估具有重要启示意义。