海沟系统研究的进展与前沿  

Advance and frontier of the research on trench system

作　　者：李三忠[1,2] 索艳慧 朱俊江[1,2] 戴黎明 张瑞昕[1,2] 刘欣颖 乔璐璐[1,2] 刘吉文 张晓华 Li S;Suo Y;Zhu J;Dai L;Zhang R;Liu X;Qiao L;Liu J;Zhang X

机构地区：[1]深海圈层与地球系统前沿科学中心,海底科学与探测技术教育部重点实验室,中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100 [2]青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛266237 [3]海洋生物遗传与育种教育部重点实验室,中国海洋大学海洋生命学院,青岛266100

出　　处：《中国科学：地球科学》2020年第12期1874-1892,共19页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金重大计划重点项目(批准号:91958214);国家自然科学基金委-山东省人民政府联合基金项目(编号:U1606401)资助;国家海洋局专项项目(编号:GASI-GEOGE-1)。

摘　　要：海沟是地球物质与能量激烈交换地带,是深浅部地质过程的耦合地带,在地球系统科学研究中占有重要地位.海沟系统是以海沟为核心的多个圈层相互作用的整体,是多学科融合创新的阵地.海沟地貌形态是深部动力系统和浅部地表系统相互作用的重要界面,其动力学演化及机制一直是地球科学系统的基础科学问题之一,它涵盖了地球表层至深部壳-幔间跨圈层、跨相态、跨时空等一系列的耦合过程,是地球系统不同圈层间能量交换和物质输送、循环作用的产物.同时,海沟系统动力学演化不仅对物理海洋、海洋生物、海洋化学及海洋地质等过程起着支撑作用,而且对全球的物质能量输送和沉积物-水-元素循环过程起着重要的调控作用,也是导致成矿-成藏-成灾系统变迁的主要过程之一.因此,海沟系统的调查研究是解决"地表沉积动力过程与深部壳幔动力机制协同耦合作用及其资源-环境的长期效应"等重大前沿科学问题的关键.文章着重综述了近10年来海沟系统研究新进展,特别介绍了全球变化下深渊表层沉积源-渠-汇机制和元素迁移-循环机制、决定生命起源的超临界碳-氮耦合循环机制、促进生命进化的烷烃降解通路的微生物异养代谢新机制等新成果,也论述了海沟系统的热液成矿效应、冷泉水合物成藏效应、大地震成灾效应等方面的研究进展,这些新成就突出体现了生命科学与地球科学交叉的广阔新领域.

关 键 词：海沟系统 流固耦合 海陆耦合 深浅耦合 俯冲 

分 类 号：P737.2[天文地球—海洋地质]