Numerical modeling of tidal notch sequences on rocky coasts of the Mediterranean Basin
Numerical modeling of tidal notch sequences on rocky coasts of the Mediterranean Basin
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地中海盆地岩石海岸潮汐缺口序列的数值模拟
DOI：
10.1002/2016jf004132
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. Reicherter
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schneiderwind;Boulton;Papanikolaou;Kazmer;M. Reicherter
潮汐缺口有可能在地中海盆地约6.5 kyr B. P.的海平面形成，并保持与二次多项式相当的对称形状。主要由生物因子造成的持续侵蚀以<1 mm/年的速度从低潮到高潮影响石灰岩悬崖面。静态确定，二次多项式的根由代表有效侵蚀极限的潮差定义。然而，逐渐变化的海平面上升（慢）和同震隆起/沉降（快）在构造活动区的海岸线侵蚀基地的垂直移动。因此，悬崖形态随着时间的推移而发生变化，导致凹口的加宽、加深和分离，以及可能的旧特征的叠印。为了研究沿海悬崖形态的连续修改，我们开发了一个数值模型，考虑侵蚀速率，相对于海平面的侵蚀带，区域海平面曲线，和构造运动。结果显示，缓慢和快速的海平面变化如何使现代悬崖表面产生偏差，并突出表明，从顶部下降到海平面的现代缺口序列并不必然是年龄递减的。此外，凹口形成的开始不一定与某个地震事件的日期有关。特别是在同震抬升较低且海岸形态标志不明显的伸展构造环境中，有关海岸演化的知识有利于古地震学研究。
Tidal notches have had the potential to form at sea level from ~6.5 kyr B.P. in the Mediterranean Basin and preserve a symmetrical shape comparable to a quadric polynomial. Continuous erosion, predominantly by biological agents, affects a limestone cliff face from low‐ to high‐tide level at <1 mm/yr. Statically determined, the roots of a quadric polynomial are defined by the tidal range representing the limits of effective erosion. However, gradual variations of eustatic sea level rise (slow) and coseismic uplift/subsidence (fast) in tectonically active regions contribute to vertical shifts in the erosional base at coastlines. As a consequence, the cliff morphology gets modified through time resulting in widening, deepening, and separation of notches and possible overprinting of older features. In order to investigate successive modifications of coastal cliff morphology, we developed a numerical model that considers the erosion rate, the erosion zone relative to sea level, the regional sea level curve, and tectonic motion. The results show how slow and rapid sea level changes bias the modern cliff face and highlight that the present‐day notch sequence from top descending to sea level is not inevitably of decreasing age. Furthermore, the initiation of notch formation is not necessarily linked to the date of a certain seismic event. Especially in extensional tectonic settings where coseismic uplift is low and coastal morphological marks are not as distinct, knowledge about coastal evolution is beneficial for paleoseismological research.
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