历时15年，他在南海追寻地球演化的奥秘︱走近科学( 二 ) 本栏目由“世界科学”和“赛

【历时15年，他在南海追寻地球演化的奥秘︱走近科学】南海海底表层样品的黏土矿物组成显示，在北部陆坡2000米和深海盆4000米水深附近，分别发育由台湾向西南部陆坡和由台湾向南部深海盆延伸的伊利石+绿泥石含量高值带，推断分别是等深流和深海底流（如浊流）搬运和沉积的结果。
通过在南海北部建成的深海沉积动力过程锚系观测系统，团队成员还获得了深海洋流搬运过程的原位观测直接证据。其中，位于推测等深流路径的综合观测锚系（TJ-A-1）第一次观测到南海等深流特征。
显示主要流向为西南向（~250°），平均流速约0～2cm/s ，流速在垂向上呈现“隧道状”结构，对深海碎屑物质具有强劲的侧向搬运能力。
该观测锚系还发现了海洋表层生成的中尺度涡，能够穿透数千米水层，两次中尺度涡引起的西南向沉积物搬运总量可达百万吨量级，与等深流共同对南海深海沉积物的远距离搬运起到关键作用。

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2017年3月6日，刘志飞（右一）和“决心”号上的科学家一起探讨工作（张建松摄）
东亚季风是南海周边陆源碎屑物质化学风化形成作用的最重要驱动因素
河流表层沉积物是陆地化学风化和机械剥蚀的最典型风化产物，代表流域盆地近百年来形成碎屑物质的平均效应。
刘志飞团队通过采集南海周边国家和地区几乎全部河流近400个位置表层样品，分析其黏土矿物学、全岩和黏土粒级元素地球化学成分。
发现南海北部，台湾河流以伊利石和绿泥石为主，构造活跃，呈现中等程度的化学风化作用；而同处亚热带东亚季风气候区的华南珠江等河流，则以高岭石为主，构造稳定，呈现中等偏强程度的化学风化作用。
南海西部中南半岛的红河和湄公河，由于流经构造活跃的青藏高原东南部，黏土矿物以伊利石和绿泥石为主，呈现中等程度的化学风化作用；但泰国和越南中部河流尽管岩石背景不同，但普遍受热带季风影响，以高岭石和蒙脱石为主，呈现强烈的化学风化作用。
南海南部马来半岛、苏门答腊岛和婆罗洲西部的构造和岩石背景尽管截然不同，但共同受到热带季风的影响，以高岭石为主，呈现出南海周边地区最强烈的化学风化作用；而婆罗洲北部的构造活动异常活跃，形成以伊利石和绿泥石为主的黏土矿物组合，其化学风化作用仍然是强烈程度。
南海东部吕宋和巴拉望岛，受到岩石性质和构造活动影响，黏土矿物以蒙脱石为主，呈现中等偏弱程度化学风化作用。
刘志飞团队通过对南海周边陆地和岛屿化学风化过程的集成研究，提出东亚季风温暖潮湿的气候条件，是控制南海区域地表化学风化作用的一级驱动因素。构造活动由于会加快地表岩石机械剥蚀、减少化学风化作用时间，成为次级驱动因素。而岩石性质、特别是中基性火山岩，在季风气候影响减弱时，对岩石风化过程起到重要作用。
台湾是南海北部深海陆源碎屑物质最重要的物源区
物源区供给陆源碎屑物质的定量恢复，是研究地质历史时期从源到汇搬运过程的核心环节。珠江作为世界级大型河流，以往的研究都推断是南海北部深海陆源碎屑的主要物源区，但缺乏可靠的证据。
刘志飞团队通过详细调查南海北部海底及周边潜在物源区河流的大量表层样品，提出黏土矿物及其钕同位素，是识别南海北部物源区的最有效指标；发现台湾、吕宋和华南，是南海北部接近理想状态的物源区端元，从而使南海成为开展从源到汇定量研究的典型地区。