海底滑坡及其触发的海啸是海洋地质灾害的重要组成部分。随着海洋工程设施及沿海地区人口及经济的快速增长,海洋地质灾害研究和评估变得越来越重要和紧迫。根据高精度地球物理资料(地震和多波束),在南海北部主要含油气盆地(珠江口盆地和琼东南盆地)中发现大量的海底滑坡。这些海底滑坡形成于上新世至第四纪,它们多以杂乱或空白的地震反射为特征,部分海底滑坡含有大量滑塌块体;这些海底滑坡的规模从数平方千米至上万平方千米不等。本文梳理了南海北部海底滑坡的特征;并对包括西沙隆起在内的海底滑坡所造成的直接灾害和次生灾害(海啸)进行初步评估;最后,指出了南海北部未来海底滑坡研究中需要解决并有望取得突破的主要科学(海底滑坡的成因机制)和实践(潜在海底滑坡及其触发海啸可能性)问题。

中国东海、南海等近海临近琉球海沟、马尼拉海沟等俯冲带,地震频发。过去的海啸研究主要关注历史文献分析、海啸数值模拟等,据此评估中国近岸海啸灾害的历史和风险。历史时期是否引发了海啸,特别是具有特大致灾风险的大海啸记录,目前还不明确。近年来,本课题组通过对海岛、海洋沉积和海岸带及其岛屿的沉积过程、海啸遗迹和历史记录研究,阐述了确定古海啸的系列研究方法。首先通过对南海西沙群岛东岛湖泊沉积序列、大量砗磲和珊瑚块在海岛分布的特征分析,识别出距今千年的一次海啸事件。以此为标志,根据湖泊沉积结构作为识别海岛海啸沉积的特征。同时提出了确定海岛海啸发生时代的样品采集和定年方法,其中包括根据事件沉积层顶部和底部植物残体¹⁴C年龄定年和历史文献记录的印证。首次确定在过去1 300年中,南海发生过一次海啸,其发生时间为公元1076年。为了寻找更古老的海啸记录,结合对东海闽浙沿岸过去两千年海洋泥质沉积的分析,发现南海海啸在沉积序列中留下记录,但除此之外沉积记录中并无更强的扰动,因此东海在过去两千年中受到海啸的影响较小。1076年的海啸同时冲击了南海沿岸,通过对广东南澳岛考察发现,岛屿东南海岸保存着距今约1 000年的海啸沉积层,其中夹杂着宋代陶器瓷器残片。对遗迹数量变化的分析显示,岛上的文化受海啸破坏出现了长达500年的文化中断,直至明代中后期设镇之后才逐渐恢复。根据海啸层植物残体、贝壳¹⁴C测年、覆盖海啸层的海砂光释光定年以及瓷器碎片的年代鉴定了海啸的发生时代,并据此提出了海岸带古海啸沉积的定年方法。此外,不同环境下海啸沉积的特征也存在较大区别,需要结合地形、沉积物来源以及地球化学特征等多种指标进行识别。有迹象表明海南岛东侧海岸带有海啸破坏的明显证据,需要进行深入的研究。