估算构造性海岸抬升需考虑由快速沉积物再分布引起的海平面变化

为何有些海岸上升而另一些下沉

在许多海岸线附近，古老的海滩和珊瑚礁像尺子一样，记录着过去海平面的位置以及陆地移动的速度。这些记录对评估地震危害至关重要，因为沿海抬升或下沉往往反映了附近断层的运动。本研究表明，在台湾这一世界上侵蚀最快的山脉带之一，这些自然“尺子”被岛上沉积物被剥离并向近海堆积的方式严重扭曲——程度之大以致早期研究可能误判了一些断层的真正危险性。

移动的沙，移动的海

当河流冲刷岩石并将沉积物输送到海洋时，它们不仅重塑地表景观。从山体上剥离物质会减轻地壳的负荷，使之向上弯曲；将这些物质倾倒到近海盆地则增加负载，使地壳下沉。这种推拉作用被称为沉积物静力调整（sediment isostatic adjustment），还会牵动地球的重力场。综合起来，这些效应会微妙地抬高或降低邻近地区的海面相对于陆地的位置，即使全球海洋体积保持不变。在侵蚀程度较低的地区，这种影响很小。但在像台湾这样的沉积巨体中，其侵蚀与沉积速率位居全球前列，影响可能非常显著。

重现12.2万年的海岸变化

研究者汇集了来自台湾及其周边海域的一千多条侵蚀与沉积测量数据，涵盖现代河流资料、近海地震勘测和沉积物岩芯。从这些资料中，他们重建了过去12.2万年（一个完整的冰期-间冰期循环）内物质何时何地从岛上被移除、又在近海何处累积——其中包括海平面显著较低、台湾宽阔大陆架为陆地的时期。随后，他们将这一时变沉积史连同标准的全球冰盖变化记录输入数值海平面模型，该模型模拟地球地壳和重力场对负载变化的响应。

并非处处相同的海平面

模拟结果显示，台湾海岸仅由沉积物迁移驱动就经历了极端且高度不均的海平面变化。在中部东海岸，剧烈的侵蚀已使地壳上升，使局部海平面自上一个间冰期以来下降超过200米。相反，在台湾西南部的琉球岛附近，近海快速的沉积堆积导致地壳下陷，使局部海平面在同一时期上升约70米。这些变化远远超过同期仅由冰盖波动造成的约6–8米全球平均海平面变化，并且在不到100公里的距离上就发生剧烈变化。

断层与地震估算中的隐性偏差

由于地质学家通常将隆起海岸线的高度和年龄与单一海平面曲线比较，忽略局部沉积效应，这些巨大且不均的变动会严重偏倚构造抬升的估算。在台湾西北和东部沿海的部分地区，由侵蚀驱动的抬升较强，早期研究似乎高估了构造抬升速率10%到高达90%。这意味着那些断层的滑动可能比此前认为的更慢，产生大型地震的频率也可能更低。相反，在琉球岛附近，忽视沉积载荷造成的下沉会将真实的构造抬升低估超过两倍，这暗示潜在的断层可能比早先评估显示的更活跃、并且潜在危险性更高。

这对沿海风险意味着什么

对非专业读者来说，关键结论是：海岸的升降并不只是随全球海平面或板块运动而变化。在台湾，岩石被不断研磨成沉积物并快速运往近海，能抬高一些海岸、淹没另一些海岸，并误导科学家关于断层运动速度的判断。该研究表明，在全球那些快速侵蚀的山脉带中，对地震风险和长期地貌变化的准确评估必须考虑这些由沉积物驱动的海平面变化，而不仅仅是冰盖和构造作用。

引用: Ho, A., Shyu, J.B.H., Tan, E. et al. Estimating tectonic coastal uplift requires accounting for sea-level variations caused by rapid sediment redistribution. Commun Earth Environ 7, 341 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03302-8

关键词: 海岸抬升, 沉积物载荷, 海平面变化, 台湾构造, 地震灾害