千禧年尺度上的阶段性海底退缩塌陷——以“猫头鹰滑坡复合体”为例

《Geomorphology》：Millennial-scale phased submarine retrogressive collapse of the owl slide complex

多阶段逆退式海底滑坡形成机制及时间间隔研究

　　在海洋地质学领域，滑坡是一种常见的地质现象，它不仅塑造了海底地形，还对海洋生态系统和人类活动构成了潜在威胁。滑坡的发生往往与海底地形的不稳定性有关，特别是在被动大陆边缘，如地中海东岸，这类地质活动更为频繁。本文探讨了Owl滑坡复合体，这一结构位于以色列东南部地中海边缘，其研究有助于理解滑坡如何逐步发展，并为地质灾害评估提供重要依据。

Owl滑坡复合体的特征在于其分阶段的退化滑坡模式。通过高分辨率的地震反射剖面和5米精度的水深数据，研究人员发现该复合体包含一个主滑坡区，面积约为1.7平方公里，以及两个位于主滑坡区上方约500米的次级滑坡区，还有沿侧边分布的其他滑坡痕迹。这些滑坡痕迹之间存在明显的空间关系，且它们的形成过程具有时间上的阶段性。滑坡复合体由六个垂直堆叠的混沌物质搬运沉积物（MTD）扇体组成，这些扇体与连续反射层交替出现，代表了渐进的沉积过程。每个MTD扇体的底部面与对应的滑坡头部断层相连，形成了向上退化的形态。这种退化模式表明，滑坡并非一次性发生，而是经历了多个阶段，每一阶段的滑坡都可能由前一阶段的条件变化所触发。

滑坡的发生通常与海底地形的过陡化有关。当某一阶段的滑坡发生后，它可能改变了地形的稳定性，为后续的滑坡创造了条件。然而，这种过陡化并不足以立即引发新的滑坡，还需要一定量的沉积物积累。因此，滑坡的形成过程涉及两个关键因素：地形的过陡化和沉积物的堆积。在Owl滑坡复合体中，研究发现这些因素共同作用，导致了多次滑坡事件的发生。每个滑坡事件之后，地形的稳定性会有所恢复，但随着沉积物的持续积累，新的滑坡风险逐渐增加。

Owl滑坡复合体的形成与全球气候变化密切相关。研究人员发现，其底部面与最后一次冰期海侵（LGM）的侵蚀不整合面相吻合，这一不整合面标志着海底地形的显著变化。同时，位于不整合面之下的四条断层形成了阶梯状的几何结构，这些断层可能是滑坡发生的重要地质因素。滑坡的形成时间跨度大约在16000年前到1000年前之间，平均复发周期约为3000年。这意味着在这一区域，滑坡的发生并非随机，而是受到一定规律性的控制。这种规律性可能与沉积物的积累速率、海平面变化以及海底构造活动等因素有关。

Owl滑坡复合体的退化模式与传统的单一基底滑坡机制有所不同。在单一基底滑坡中，滑坡通常发生在同一个滑动面上，形成一个连续的滑坡区域。而在退化滑坡中，滑坡可能沿着不同的滑动面发生，导致多个滑坡头部断层的形成。这种模式在多个已知的滑坡复合体中都有体现，例如Afen、Eivissa和Sahara滑坡复合体，以及地中海东岸的其他滑坡区域。退化滑坡的形成通常伴随着地形的逐步退化，即每次滑坡发生后，滑坡区域向上扩展，形成新的滑坡头部断层，同时旧的滑坡区域可能被新的沉积物覆盖。

Owl滑坡复合体的退化过程还表现出时间上的间隔。在某些情况下，滑坡事件之间可能存在数千年的静止期，这使得滑坡的复发周期更加复杂。研究人员通过高分辨率的地震数据和沉积物核心分析，发现这些静止期与沉积物的积累速率密切相关。当沉积物积累到一定厚度时，地形的稳定性可能被破坏，从而触发新的滑坡事件。因此，滑坡的复发不仅取决于地形的过陡化，还受到沉积物积累速率的影响。

研究还发现，Owl滑坡复合体的形成与地中海的地质历史紧密相关。在中生代早期，地中海东岸的被动大陆边缘是由冈瓦纳大陆的北缘断裂形成的。随后，由于海平面的变化，特别是在更新世和新近纪，沉积物逐渐堆积在该区域，形成了如今的沉积楔。这一沉积楔主要由尼罗河带来的细粒海洋沉积物组成，包括富含黏土的泥岩、砂岩和黏土岩。这些沉积物的堆积过程可能影响了滑坡的发生，特别是在海平面上升期间，沉积物的重量可能增加了地形的不稳定性。

此外，Owl滑坡复合体的形成还与海底构造活动有关。在该区域，存在多条断层，这些断层可能在滑坡发生过程中起到了关键作用。断层的活动性可能与海平面变化、沉积物积累速率以及构造应力有关。当断层活动导致地形的局部不稳定时，滑坡可能发生。因此，Owl滑坡复合体的形成不仅是一个地质过程，还涉及复杂的构造和沉积动力学。

研究还强调了高分辨率数据在理解滑坡复合体中的重要性。传统的地震数据通常只能提供几米到几十米的垂直分辨率，难以准确捕捉滑坡的细节结构。而Owl滑坡复合体的研究利用了亚米级分辨率的多道地震数据，结合数百米的地震穿透深度，使得研究人员能够更清晰地观察滑坡的三维结构。这种高分辨率数据的获取对于研究小到中等规模的滑坡复合体尤为重要，因为它们往往在传统数据中被忽略或难以识别。

通过分析Owl滑坡复合体的结构和形成过程，研究人员还提出了一个关于退化滑坡机制的新模型。这一模型认为，滑坡的发生是一个分阶段的过程，每次滑坡都会改变地形的稳定性，为后续的滑坡创造条件。然而，滑坡的形成还需要一定量的沉积物积累，因此，滑坡的复发周期可能受到多种因素的共同影响。这一模型不仅适用于Owl滑坡复合体，还可能为其他类似的滑坡复合体提供参考。

研究的另一个重要发现是，Owl滑坡复合体的形成与冰期和间冰期的海平面变化密切相关。在冰期期间，海平面下降，导致海底地形的暴露和侵蚀，而在间冰期期间，海平面上升，使得沉积物更容易堆积在海底，增加滑坡的风险。这种周期性的海平面变化可能在滑坡的形成过程中起到了重要作用，特别是在更新世和新近纪。因此，滑坡的发生不仅是一个地质过程，还与全球气候变化密切相关。

Owl滑坡复合体的研究还揭示了滑坡对海洋生态系统和人类活动的影响。滑坡的发生可能导致大规模的沉积物搬运，改变海底地形，影响海洋生物的栖息环境。此外，滑坡还可能引发局部的海啸，对沿海地区构成威胁。因此，理解滑坡的形成机制和复发周期对于评估地质灾害风险和规划海洋基础设施具有重要意义。

总的来说，Owl滑坡复合体的研究为理解退化滑坡的形成机制提供了新的视角。通过高分辨率的地震数据和沉积物核心分析，研究人员能够更准确地重建滑坡的形成过程，并揭示其与地质历史、海平面变化和构造活动之间的关系。这一研究不仅有助于评估该地区的地质灾害风险，还为其他类似区域的滑坡研究提供了重要的参考。未来的研究可以进一步探索退化滑坡与其他地质过程之间的相互作用，以及如何利用这些信息进行更有效的地质灾害管理。