中國科大古海嘯研究獲突破!揭示廣東南澳島千年前曾遭南海海嘯襲擊,證實中國歷史上曾發生過海嘯衝擊大陸海岸帶事件

2021-01-20 海洋知圈


近日，中國科學技術大學地球和空間科學學院、極地環境與全球變化安徽省重點實驗室孫立廣—謝周清研究小組對廣東省南澳島的海岸沉積剖面進行研究，揭示了該島一千年前遭受南海海嘯襲擊的歷史，證實了中國歷史上曾發生過海嘯衝擊大陸海岸帶的事件。



該研究以《南澳宋城：被海嘯毀滅的古文明遺址》為題發表於《科學通報》。論文的第一作者是楊文卿博士。

近年來，發生在印度洋和日本的特大海嘯以及最近襲擊印尼的海嘯給受災國家帶來了巨大損失，嚴重威脅海岸帶安全。過去對於中國大陸沿海是否發生過海嘯一直缺乏明確的認識，這制約了沿海地區災害風險的準確評估，不利於沿海港口、核電站等重要設施的建設以及「一帶一路」規劃的執行。

過去十多年來孫立廣研究小組對中國近海歷史時期災難事件進行了持續研究，取得了一系列成果。首先發現在公元1024年前後，西沙東島發生過一次生態災難事件，論文發表在2008年《中國科學技術大學學報》50周年紀念特刊上。在西沙東島的湖泊沉積中存在厚10 cm的珊瑚砂層，珊瑚砂粒度分析表明它們是同時沉積、快速形成的，該層頂底所含植物種子的年齡一致，平均為公元1024年，沉積物中缺失植物穎果和介形蟲，有機碳含量也接近零，與上下層位差異明顯。研究認為這是一次生態災難事件，它是過去1000年來由南海的一次特大風暴潮引發的。不能排除海嘯的可能，但是海嘯的證據不足，存疑的是為什麼1000年中只發生一次這樣的風暴潮？

後期的持續考察研究發現南海西沙群島東島東北海岸寬200米的範圍內分布著重幾十千克的硨磲、珊瑚塊和海底礫石，硨磲和珊瑚通常生活在沿海珊瑚礁盤上，礫石散落在海底，這必須有巨大的能量把它們帶到海島上來。一系列證據有力地證明了在公元1024年發生的生態災難事件是海嘯導致的，從而確認了中國南海在歷史上發生過海嘯。這一成果突破了過去對南海無海嘯的認識，直接證明了南海發生海嘯的歷史。2013年發表在Scientific Reports (科學報告)的這項研究成果為我國南海海嘯預警系統的建設提供了理論和實際的依據。

在揭示了南海海嘯事件的基礎上，團隊對東海古海嘯進行了研究。通過對東海閩浙陸架表層泥質沉積序列的分析，結合南海古海嘯的數值模擬結果，研究認為東海在過去兩千年未發生過大型海嘯。2016年在線發表在Quaternary International(國際第四紀期刊)上，這一成果提示了東海沿岸相對較低的海嘯風險，對評估該地區海岸帶安全有參考意義。

南海古海嘯的首次發現引起了廣泛關注，特別是我國大陸沿岸是否受到海嘯衝擊引起了科學院有關領導的高度重視，2015年經過研究討論認為海嘯直接關係到我國海岸帶建設和核電站的安全問題，為此臨時給與了重點部署（特支）項目資助。中國科技大學研究團隊通過對廣東省南澳島的考察和分析，確認了一千年前發生的南海古海嘯對該地區的毀滅性影響，進一步揭示了大陸沿岸遭受海嘯襲擊的歷史。在南澳島東南端的宋井海岸沉積中存在含有大量貝殼碎片和宋代陶瓷器殘片的層位，該層沉積物顆粒較粗，粒度分布與附近的海灘沙一致，表明其物質來源於附近的海灘或近海區域。宋井附近的澳前村沉積剖面存在一層顆粒偏細、包含破碎磚瓦的層位。在島嶼東側的九溪澳和青澳灣剖面也含有顆粒較粗、粒徑分布與海灘沙相似的沉積沙層。沉積層內沒有風暴潮沉積中通常含有的平行紋層或亞層結構，故排除了風暴潮成因的可能。分布在宋井海岸的巨型礫石、破損的宋代石臼和九溪澳灣最內側的磨圓較好的礫石指示了強烈的水動力搬運過程。以上證據證明南澳島遭受了海嘯襲擊。

襲擊西沙東島的海嘯的年代約為公元1024年，歷史文獻中記錄的廣東潮陽遭受破壞性海浪襲擊的時間為1076年，南澳海嘯層陸地動物骨骼的定年結果範圍包含了上述年代。因此西沙東島與南澳島所記錄的應為同一事件，其年代是文獻中記錄的公元1076年。

特別重要的是，在海嘯沉積層發現了大量宋代陶瓷器殘片，而宋代之前或之後時期的陶器瓷器等遺蹟卻未在沉積層中發現，瓷器中不乏官窯產品，這表明宋井地區在北宋中期是一座有高度文明的小城。海嘯導致宋城的毀滅，南澳島文物遺蹟的數量在海嘯之後顯著偏低，幾乎中斷，持續500年，直到明朝後期才開始留下明顯的文化遺存。在島嶼南側2公裡處的沉船「南澳I號」中出土了15000枚錢幣，年代集中於海嘯發生之前的69年，它們可能與這次海嘯有關。這一系列研究證實了中國南海沿岸曾遭受過海嘯襲擊，這種風險在中國沿海地區的核電站、港口和能源儲備基地等工程的規劃和建設中需要予以評估。同時也揭示了海嘯對受災地區文化的影響，並建議對南澳島宋代遺蹟進行更多的考古挖掘，把被海嘯埋葬的南澳宋城從地層裡發掘出來。華東師範大學高抒教授參加了後期的研究工作。感謝中國科學院(特別)項目的資助。

圖1 南澳島宋井剖面採樣照片及其沉積特徵。

圖2 海嘯沉積沙層、海岸帶的巨礫、沉積層中的宋代陶瓷器殘片以及破碎的宋代石臼。

中國科大教授,1998年11月至1999年3月參加了中國第十五次南極長城站科學考察，開展了企鵝生態與海洋氣候環境、冰蓋進退與氣候演變和湖泊沉積序列與環境事件以及現代環境過程、人為地球化學以及自然環境演變的綜合研究。2004年7月至8月作為中國北極站首次考察隊隊員赴北極考察。2003年3月至4月曾率中國科大首次南海西沙考察隊赴西沙群島進行生態環境考察。

共發表資源與環境科學學術論文70多篇，2000年以來，發表南極環境科學學術論文30多篇，其中在《Nature》雜誌發表1篇，被SCI收錄15篇。孫立廣還撰有《南極100天》，是一部趣味盎然、詩情畫意的科普精品。

 論文連結

http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N972018-00740

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