Vema Fracture Zone (중앙 대서양)의 윤곽 퇴적 시스템 공개

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13834(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

높은 퇴적물 유입과 강렬한 바닥 해류의 조합은 종종 등고선(바닥 해류에 의해 퇴적되거나 크게 재작업된 퇴적물)의 형성으로 이어집니다. 이 두 구성 요소는 모두 서쪽에서 대서양 북동쪽으로 남극 저층수의 분포를 위한 가장 중요한 통로인 Vema Fracture Zone 계곡에 존재합니다. 그러나 반세기가 넘는 연구 기간 동안 이 지역에서는 등고선 표류, 해자 또는 등고선 수로가 발견되지 않았습니다. 일반적인 퇴적 패러다임은 탁도 흐름이 홍적세 동안 이 지역의 퇴적을 지배했다고 가정합니다. 이 연구는 Vema Fracture Zone에서 확인된 윤곽 퇴적 시스템의 첫 번째 예를 설명합니다. 이번 발견은 상세한 고해상도 해저 프로파일링과 수치 모델링, 해저 해류 속도의 직접 측정을 통해 이루어졌습니다. 이러한 시스템은 균열 영역에서는 매우 드뭅니다. 이 연구는 등고선 및 혼합 퇴적 시스템의 현대 개념을 기반으로 Vema Fracture Zone을 따라 등고선에 대한 추가 연구의 중요성을 강조합니다. 이 작업은 또한 이 지역, 특히 균열대 계곡의 좁은 부분에서 퇴적물에 대한 바닥 해류의 영향을 재평가할 필요성을 강조합니다.

대서양 심해 영역의 윤곽 퇴적물은 대서양 자오선 역전의 중요한 부분인 북대서양 심층수(NADW)와 남극 저층수(AABW)1,2의 활동에 대한 기록 역할을 합니다. AABW는 일련의 심해 통로(예: Vema Channel, Kane Gap, Discovery Gap, Romanche Fracture Zone)를 통해 대서양에 분포합니다. 이러한 해양 통로와 관련된 등고선 퇴적 시스템(CDS)은 AABW 활동의 역사와 퇴적에 미치는 영향을 연구하는 데 핵심입니다1,3,4,5,6,7(수십만 년 규모) . 긴 오프셋 골절대(FZ) 계열은 중앙 대서양 형태의 독특한 특징입니다8,9. 그들은 대서양의 초기 분리로부터 유전되었으며 바다의 서쪽에서 동쪽으로 AABW 전파를 위한 중요한 경로 역할을 합니다10. 그러나 이 영역은 현대 CDS 배포 데이터베이스에서 여전히 빈 공간입니다11,12,13. 중앙 대서양의 골절대 내의 등고선에 초점을 맞춘 특정 연구의 드문 예는 Romanche FZ와 접하는 북쪽 횡단 능선 측면의 퇴적물 파도를 설명하는 Westall et al.14의 작업입니다.

Vema FZ는 이 지역에서 가장 눈에 띄는 골절 구역 중 하나입니다. 이는 서부 대서양에서 북동 대서양까지 AABW 전파에 중요한 역할을 합니다. AABW 수송은 중앙 대서양15,16,17,18,19,20의 다른 골절 구역에서 관찰된 수송을 능가합니다. FZ를 통한 강렬한 AABW 순 흐름과 높은 퇴적물 투입에도 불구하고 해당 지역에는 등고선 특징이 거의 기록되지 않았습니다. Heezen et al.21은 파쇄대 계곡의 바닥 사진에서 잔물결, 긁힘 및 눈 자국을 보여주었습니다. Kastens et al.25은 활성 변환 계곡의 동쪽 부분에 있는 주 변환 변형대 내부와 근처에 분포하는 사인파형 퇴적체에 대해 보고했습니다. 이 구역의 퇴적물 덮개는 퇴적 후 상당한 변형을 겪습니다25. 그럼에도 불구하고, 저자들은 이러한 지형의 형성에 대해 퇴적(비구조론) 가설을 선호했으며 이를 매몰된 퇴적물 파동으로 해석했습니다.

Vema FZ 내의 퇴적물 덮개에 대한 활발한 연구는 이 지역의 심해 퇴적에 대한 주요 패러다임이 된 탁도 패러다임22,25,26,27,28이 우세한 동안 이루어졌습니다. Vema FZ 계곡 내의 퇴적은 주로 남미 대륙 경사면(적어도 홍적세 동안)의 중력 흐름에 의해 제어되었다는 것이 널리 받아들여지고 있습니다21,27,29. 이 결론은 주로 두 능선 변환 교차점(RTI) 사이의 파괴 영역의 활성 부분에 초점을 맞춘 연구를 기반으로 합니다. 이 작업은 동부 RTI 동쪽에 위치한 Vema FZ의 잘 연구되지 않은 부문을 탐구합니다. 이는 균열대 계곡 내 해자와 표류로 구성된 퇴적 시스템의 발견에 대해 보고합니다. 이는 대서양에서 놀랍고 드물게 발생하는 현상을 나타냅니다(Uenzelmann-Neben 및 Gohl31, Scrutton 및 Stow32에 의해 몇 가지 예가 더 설명되어 있음). 이는 등고선 표류 분류의 추가 개발과 환경에 대한 이해를 넓히는 데 중요합니다. 드리프트가 발생할 수 있습니다. 이 연구는 처음으로 파괴 구역의 조사된 부분에서 수행된 고해상도 하위 바닥 프로파일 분석 및 바닥 전류 속도의 수치 모델링 결과를 기반으로 합니다. 여기에 제시된 결과는 등고선 및 혼합 퇴적 시스템에 대한 현대 개념 패러다임의 렌즈를 통해 볼 수 있는 연구 지역의 퇴적에 대한 새로운 관점을 허용합니다(Hernández-Molina et al.33에 의해 명확하게 요약됨). 그러나 이 연구는 남미 경사면에서 균열대 계곡의 퇴적물 충전으로의 탁도 흐름의 중요한 기여를 부정하지 않습니다.