南海海盆海山形态特征的定量化和无监督聚类分析

作     者：邓达振 赵阳慧 Bryan Riel 高金耀 方银霞 Deng Dazhen;Zhao Yanghui;Bryan Riel;Gao Jinyao;Fang Yinxia

作者机构：自然资源部海底科学重点实验室自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 浙江大学地球科学学院浙江杭州310058 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2025年第50卷第1期

页      面：217-233页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2023YFC2808805) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(No.QNYC2301) 国家自然科学基金项目(No.42276082) 

主　　题：海山形态 火山喷发模式 南海海盆 聚类分析 机器学习 海洋地质学 

摘      要：不同的火山喷发模式形成的海底火山在形态上存在差别,但由于缺乏有效方法,两者之间的关系仍不清晰.创新性地运用机器学习聚类分析法,基于高分辨率多波束水深数据,对南海海盆中的海山地形开展多维的形态参数量化分析,并对其结果进行无监督式聚类研究.结果表明,南海海盆中共发育三类海山:类型Ⅰ,体积大、坡度陡、底盘圆的大型孤立海山;类型Ⅱ,体积大、坡度缓、底盘长的大型线状海山;以及类型Ⅲ,体积小、坡度缓、底盘椭圆的小型海山.类型Ⅰ和Ⅱ位于东部次海盆洋中脊区,类型Ⅰ高耸的海山形态代表了活跃且快速的喷发模式,类型Ⅱ的平缓形态代表了缓慢且喷发物质流动性更强的火山活动,类型Ⅲ沿着转换断层及远离东部次海盆的洋中脊区,代表了缓慢且不强烈的火山活动.本文定量证实了不同构造背景下形成的海山形态具有普遍规律;针对海山形态学建立的聚类分析新方法,可为获得大量岩石学信息之前研究火山喷发模式提供新思路.