长江三角洲ZK01孔末次盛冰期以来沉积物粒度特征及环境演化

根据长江三角洲ZK01孔的粒度资料,从粒度参数、斜体图、概率累积曲线和频率分布曲线等对末次盛冰期以来的沉积物粒度特征进行了详细分析,并结合沉积物的岩性、沉积构造和有孔虫的分布特点,探讨了该区末次盛冰期以来的沉积环境演化。分析表明,ZK01孔末次盛冰期以来,沉积物自下而上可分为5段:河床沉积物以砂和砾质砂为主,粒度概率累积曲线为以跳跃总体为主的两段式;河漫滩相为砂质和黏土互层,概率累积曲线呈以悬浮总体为主的具过渡的两段式,频率分布曲线为双峰或多峰式;河口湾沉积物的粒度参数变化显著,在C-M图上表现为粗细分异明显的两类,对应两种两段式累积曲线,频率分布曲线亦有单峰和双峰式两类;浅海相主要为淤泥质黏土,粒度参数较稳定,概率累积曲线为一段式,几乎均为悬浮总体;三角洲沉积物以细砂和粉砂为主,概率累积曲线为以跳跃总体为主的具过渡的两段式。研究区该时期依次经历了河床、河漫滩、河口湾、浅海和三角洲等5种沉积环境。     

钱塘江河口区晚第四纪古环境演化及其元素地球化学特征

对钱塘江南岸SE2钻孔沉积物的岩性、粒度、沉积构造、有孔虫和稀土元素进行分析,结果表明,钱塘江河口区晚第四纪以来依次发育河床相、河漫滩相、潮坪相、近岸浅海相和河口湾砂坝相,各沉积相稀土元素分布差异明显.河床相由砂砾、砾质砂和细砂组成,滚动和跳跃组分含量高,缺失有孔虫;稀土元素总量最低,轻稀土富集,轻重稀土分异程度、重稀...     

山西应县护驾岗冲沟阶地地层粒度特征与沉积环境

山西应县护驾岗冲沟阶地地层形成于66.46～33.62 ka,根据该剖面地层的粒度分布特征对该地区冲沟阶地的沉积环境进行了探讨。护驾岗冲沟阶地剖面的粒度分布特征显示:(1)剖面地层总体表现为自下而上由粗到细的正韵律沉积特征,结合野外观察将其分为4段(A—D段);(2)A段粒度分布特征变化不大,均以细砂为主,频率曲线为不对称单峰,概率累积曲线为2段式,以跃移搬运为主,分选相对较好,水动力较强,沉积环境稳定;(3)B—C段粒度分布特征变化较大,以粉砂和细砂为主,频率曲线为不对称双峰,概率累积曲线为2段式,以跃移搬运为主,分选较差,水动力较强,沉积环境不稳定;(4)D段粒度分布特征变化不大,以粉砂为主,频率曲线为不对称单峰,概率累积曲线为2段式,以悬移搬运为主,分选相对较好,水动力较弱,沉积环境稳定。总体来说,冲沟阶地形成于河流沉积环境,顶部为河漫滩沉积环境。粒度分布特征与古里雅冰芯氧同位素变化基本一致,因此护驾岗冲沟阶地粒度特征与沉积环境的变化归因于气候变化。     

钱塘江下切河谷充填物沉积序列和分布模式

以最新钻取的SE2孔沉积物为重点研究对象,对晚第四纪以来钱塘江下切河谷充填物的沉积特征和沉积相进行了精细研究,重建了研究区地层结构和层序地层格架,总结了强潮型钱塘江河口湾和下切河谷的沉积模式。钱塘江下切河谷充填物自下而上依次发育河床、河漫滩、古河口湾、近岸浅海和现代河口湾5种沉积相类型,表现为一个较完整的Ⅰ型层序,其内部层序界面、初始海泛面、最大海泛面、海侵和海退潮流侵蚀面、体系域内海侵面发育。钱塘江下切河谷充填物自海向陆可划分为海向段、近海段、近陆段和陆向段4段,各段沉积序列和海陆相互作用程度不同。在钱塘江下切河谷充填物中海陆过渡部位首次明确划分出了古河口湾相,并对其沉积特征和分布模式进行了初步探讨;其形成时间在9000 a BP左右,具有与现代河口湾不同的沉积特征,表现为中部为潮道砂体沉积,向陆渐变为受潮流影响的河流沉积,两侧被潮坪或盐沼沉积包围,沉积物在平面上自陆向海呈现粗-细-粗的分布模式。现代河口湾平面上自陆向海依次发育受潮流影响的河流沉积、粉砂质砂坎、潮道-潮流砂脊复合体和湾口泥质沉积区,沉积物呈现粗-细-粗-细的分布模式,与大多数河口湾常见的粗-细-粗的分布格局明显不同。     

江汉平原洪水沉积物的粒度特征及环境意义——以2005年汉江大洪水为例

2005年10月初汉江发生了自1983年以来最大的一次洪水。通过对江汉下游仙桃河段不同地貌单元洪水沉积物的系统取样和分析,发现2005年汉江洪水沉积的粒度特征具有以下特点：  1)不同河道地貌单元的沉积物粒级组分有所不同,高河漫滩的粒径相对偏细,主要以粉砂级组分为主（49.56.％）,粘土含量相对较高（约为4.871％）。低河漫滩和平水位边滩沉积物的粒径相对偏粗,主要以砂级组分为主（低河漫滩为82.96.％,边滩为69.72.％）,低河漫滩沉积物中粘土含量较少,只有1.058.％; 2)平水位边滩沉积物的粒径的统计平均值比高河漫滩沉积物值偏大,而标准差值的统计平均值却比高河漫滩和低河漫滩沉积物的偏小;   3) 3种地貌单元中,高河漫滩的偏度平均值最大,低河漫滩的偏度平均值最小,但低河漫滩偏度平均值的分布范围却较大;   4)低河漫滩沉积的粒度参数值曲线的空间波动起伏最为明显,而高河漫滩粒度参数值的空间变化不大;   5) 3种地貌单元的峰态系数的统计平均值均大于1.15（为窄态）,频率曲线表现为单峰,概率累积曲线都较平缓且均为2段式,反映了一般河流高水位沉积的基本特征。分析认为,粒度特征与河道不同地貌单元的微地貌形态和沉积结构是一致的,均是由洪水时不同地貌单元的水动力特征决定的。     

河北三河晚更新世地层粒度特征分析

本文通过详细测量河北三河齐心庄一带第四纪剖面、采集光释光测年样品和粒度样品,分析该区地层形成年龄、沉积速率、各粒度样品粒度参数、频率分布曲线及概率累积曲线,进而推断其沉积环境。实测剖面显示地层可以分为20层,沉积物以细砂、粉砂和黏土为主。第2层光释光地质年龄为12.23±1.32ka,第19层光释光地质年龄为19.35±2.10ka,故实测剖面为晚更新世末期堆积,根据地层厚度及年龄测定结果测算出该区平均沉积速率为0.071cm/a。12个粒度样品频率分布曲线均为不对称的单峰态,表明沉积物成分单一,为相对稳定条件下形成。概率累积曲线分为两段式和三段式,滚动组分较少,总体为能量相对不高的沉积环境。地层自下而上呈现明显的旋回性沉积特征,存在两种韵律沉积模式:"中砂-细砂-粉砂"和"粉砂-黏土"。结合区域地质特征,综合分析结果显示河北三河晚更新世地层形成于相对稳定的低水能条件下的河流环境,进一步可细分为河流砂坝和泛滥平原沉积。本文研究结果对于探讨华北北部平原的形成与发展过程、潮白河下游的变迁历史、晚更新世末期的沉积速率提供了重要的基础资料和数据。实测剖面位于新夏垫断裂的下盘,本文测试结果对于研究新夏垫活断裂两盘的差异性活动和断裂性质提供了重要的资料。     

钱塘江下切河谷SE4孔晚第四纪沉积环境与古气候演化*

综合钱塘江下切河谷SE4孔岩心观察和描述及粒度、孢粉、测年等分析数据,探讨了钱塘江下切河谷晚第四纪沉积环境和古气候演化,揭示了其气候变化机制下沉积响应的具体过程。研究表明SE4孔晚第四纪沉积物自下而上包括河床亚相、河漫滩亚相、古河口湾相、浅海亚相和现代河口湾相5套沉积。研究区晚第四纪以来古植被和古气候演化分为6个阶段:第一阶段植被类型为阔叶树为主的针阔混交林—草原,气候温和偏湿,沉积了河床和河漫滩亚相;第二阶段为落叶栎稍多的针阔混交林,气候温和湿润,沉积了古河口湾相和浅海亚相;第三阶段为针阔混交林,气候温暖湿润,浅海亚相沉积发育;第四至第六阶段植被类型经历了针阔混交林—草原、针阔混交林、针阔混交林—草原的交替,气候经历了温和偏干、温和偏湿、温和偏干的变化,现代河口湾相沉积发育。     

钱塘江下切河谷SE4孔晚第四纪沉积环境与古气候演化*

综合钱塘江下切河谷SE4孔岩心观察和描述及粒度、孢粉、测年等分析数据,探讨了钱塘江下切河谷晚第四纪沉积环境和古气候演化,揭示了其气候变化机制下沉积响应的具体过程。研究表明SE4孔晚第四纪沉积物自下而上包括河床亚相、河漫滩亚相、古河口湾相、浅海亚相和现代河口湾相5套沉积。研究区晚第四纪以来古植被和古气候演化分为6个阶段:第一阶段植被类型为阔叶树为主的针阔混交林—草原,气候温和偏湿,沉积了河床和河漫滩亚相;第二阶段为落叶栎稍多的针阔混交林,气候温和湿润,沉积了古河口湾相和浅海亚相;第三阶段为针阔混交林,气候温暖湿润,浅海亚相沉积发育;第四至第六阶段植被类型经历了针阔混交林—草原、针阔混交林、针阔混交林—草原的交替,气候经历了温和偏干、温和偏湿、温和偏干的变化,现代河口湾相沉积发育。     

河北平原中部保定西伯章剖面晚第四纪沉积特征及其环境意义

对河北平原中部保定西伯章厚20.74 m的剖面进行实测,系统采集粒度和光释光（OSL）样品进行分析,以期获得其沉积特征及环境演变信息。光释光测年显示该剖面为102~8.69 ka的沉积,时代属于晚更新世到早全新世。岩性和粒度分析表明该剖面为曲流河冲积沉积,可以进一步划分为河道沉积和河漫滩沉积。河道沉积以含云母碎片的中粗砂为主,发育斜层理,频率曲线以正偏双峰频率曲线为主,分选中等到较差,概率累积曲线以跳跃组分为主的两段式为主。河漫滩沉积以黏土质粉砂为主,含保存良好的腹足类化石和钙质结核,频率曲线以负偏双峰为主,分选差,概率累积曲线以悬浮组分占比大的两段式为主。C-M图显示该剖面以均匀悬浮沉积为主,属典型曲流河沉积。实测剖面与黄土剖面对比分析显示西伯章剖面可以分为三个阶段,下部20.74~16.14 m为末次间冰期晚期沉积,气候温暖湿润,以粉砂质沉积为主;中部16.14~3.18 m为末次冰期沉积,气候干冷,沉积物显示细—粗—细的特征,与末次冰期早冰阶—间冰阶—盛冰阶一一对应;上部3.18~0.2 m为冰后期沉积,与末次间冰期晚期沉积环境类似,以黏土和黏土质粉砂沉积为主。粒度成因分析揭示了河北平原中部保定凹陷区晚第四纪沉积环境主要为河流冲积环境,粒度阶段性分布特征是晚第四纪以来冰期-间冰期气候的物质响应。      

末次冰期最盛期以来长江扬中段古河谷的沉积环境

选择长江扬中段古河谷作为研究对象, 探讨末次冰期最盛期以来的沉积环境.搜集整理了扬中—泰州长江大桥地质勘探钻孔28个, 根据钻孔资料, 绘制了长江古河谷的地质剖面示意图.在其中2个钻孔采集了粒度样品、磁化率样品, 分别用Mastersizer 2000激光粒度仪、BartingtonMS2磁化率仪进行了分析; 在4个钻孔采集了¹⁴C年代样品, 利用液体闪烁计数仪进行测定, 得出了27个年代数据.结果表明: 扬中地区长江古河谷约-61 m以上沉积为末次冰期最盛期以来的沉积; 末次冰期最盛期、晚冰期早期(约12 000 a B.P.), 河流滞留沉积与溯源堆积形成了厚约24 m的河床相砂砾层; -23~-37 m为12 000 a B.P.-8 000 a B.P.时的河漫滩相沉积, 沉积物主要为粉砂及粉砂质黏土, 局部细砂; 8 000 a B.P.-4 000 a B.P.为河口湾环境, 形成河口湾-浅海沉积, 厚度为-17~-23 m, 沉积物主要为粉砂夹粉砂质黏土; -17 m以上为4 000年以来的河口坝、汊道河床沉积及三角洲形成以来的河床、河漫滩沉积.     

东海内陆架泥区沉积物的环境敏感粒度组分

对东海内陆架泥质沉积区的DD2孔和悬浮体进行了陆源物质提取,应用激光粒度仪做了粒度分析,并分析了DD2孔粒度参数的垂向分布序列。通过计算粒级-标准偏差的变化获得了DD2孔沉积物中对沉积环境变化较为敏感的粒度组分,约 19和 130μm是DD2孔所属区域对沉积环境敏感的粒级,分别对应于东海沿岸流和风暴流沉积动力过程。敏感粒度组分含量随深度变化的分析表明,该孔上段的沉积作用主要受控于沿岸流,沉积环境相对稳定;而下段沉积环境变化大,是风暴流和沿岸流的混合作用沉积的结果。     

近 2 ka来东海内陆架泥质沉积物地球化学特征

对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质区北部的 DD2孔进行了粒度分析、 AMS 14C年龄测试和主元素、微量元素分析,讨论了各元素含量与粒度间的关系,采用 R型因子分析探讨了它们间的组合关系.研究表明,近 2 ka来 DD2孔绝大多数主元素和微量元素含量稳定;随粒径变细大部分元素的含量呈现增加的趋势,而 Sr和 SiO2的含量则呈现减少的趋势;CaO、 Na2O、 Hf、 Zr和 Ti等的含量与粒径相关性很差.因子分析的结果表明, DD2孔泥的化学组成可划分为 4种组合类型:分别反映沉积物中元素分布的主要特点,样品未经洗盐前处理引起主元素和微量元素组合的变化, Zr、 Hf和 Nb元素富集于特定粒度组分 (粉砂 ),及钙质生物组分的加入和早期成岩过程中元素的再分配性质等.初步分析表明, Rb、 Cu、 Ni、 V、 P、 Sc、 Fe2O3、 Cr、 K2O、 Nb、 Co、 Th、 Ti和 Al2O3为 DD2孔中相对不活动的元素,可以将它们与现代长江、黄河沉积物作对比,进行物源分析. Ti/Zr和 Cr/Th比值指示该孔沉积物主要来自于花岗质物源区.     

南海东部69柱粒度分维指标与气候代用指标的分形比较及其意义

南海69柱粒度数据分析表明,晚更新世以来,粒度在0.2~11μm的标度范围内具有分形特征,粒度分维值DS为1.72~2.02,平均1.84;不同时期粒度分维值明显不同,氧同位素1期(冰后期)为1.88,氧同位素2期(冰期)为1.81,温暖的冰后期粒度分维值高且变化幅度大,寒冷的冰期粒度分维值低且变化幅度小,表明粒度分维值DS对沉积物的形成环境演化具有良好的指示意义。运用R/S分析法,对69柱沉积物的粒度分维值DS、UK37法估算的表层海水古温度、浮游有孔虫的δ18O、δ13C及其转换函数计算的冬季表层海水古温度、夏季表层海水古温度、季节性温差、沉积物SiO₂、CaCO₃含量9项指标进行尺度重整分析计算,得到其时间序列分维值D_H分别为1.2855、1.1712、1.2659、1.4244、1.2719、1.2214、1.2979、1.1366、1.1609。虽然这些气候指标是用不同物理单位测量的,但运用分形分析可以对它们进行数学比较,粒度分维值DS与季节性温差二者的时间序列分维值D_H最接近,从分形理论方面进一步证实粒度分维值D_S的变化主要反映气候的冷暖变化。综合粒度分维值DS及其他气候代用指标分析,识别出南海东部全新世以来的4次突发事件。     

东海内陆架陆源物质矿物组成对粒度和地球化学成分的制约

通过对东海内陆架EC2005孔柱状沉积物陆源矿物、粒度及地球化学成分分析, 尝试探讨三者之间的制约关系.该孔柱状沉积物主要矿物成分为粘土矿物、石英以及长石.石英和长石含量控制着平均粒径的大小.矿物含量与化学成分含量表现出较好的相关性, 体现了矿物对地球化学成分的控制.沉积物中各种矿物颗粒的大小差别造成了沉积物粒度的差异, 矿物间化学组分的不同是影响沉积物化学成分含量的主要因素, 其往往通过粒度组成间接地表现出来, 这就造成了“元素的粒度控制”表面现象, 实质上是矿物的种类和含量对粒度和地球化学成分起控制作用.      

Sensitive grain-size records of Holocene East Asian summer monsoon in sediments of northern South China Sea slope

Changes in paleoenvironments over the last 17,500 yr have been documented by a high-resolution clay mineralogy and grain–size records of Core KNG5 from the northern slope of the South China Sea. Our results indicate that clay minerals are mainly from the Pearl River from 17,500 to12,500 cal yr BP, and the South China Sea modern current system began to form since 12,500 cal yr BP, as a result, Taiwan turns to be the major contributor of clay minerals after 12,500 cal yr BP. Two grain-size populations with high variability through time were identified in the 13–28 μm and 1–2.2 μm grain-size intervals. The 1–2.2 μm grain-size population are mainly controlled by provenance supply and current transport. The 13–28 μm grain-size fraction could be controlled mainly by the sea-level change. The 1–2.2 μm grain-size population record demonstrates that East Asian Summer Monsoon intensity generally follows changes in insolation and that the response is similar for a large area of China and other northern low-latitude records, implying the globality of the monsoon evolution since Holocene. The anomalous environmental conditions in the northern South China Sea may imply intensified ENSO activity during the late Holocene.     

末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其古环境意义

尝试对末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其蕴含的古环境、古气候信息进行探讨。对位于浙-闽沿岸泥质沉积中心附近的EC2005孔岩性、粒度、常量元素、矿物以及AMS^14C测年数据进行了综合分析,得出以下主要结论：（1）东海内陆架沉积物不同常量元素与TiO2的比值具有不同的环境、气候意义,SiO2、Na2O与TiO2的比值可以用来反映沉积水动力条件的强弱,Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、MnO以及下部湖相沉积层中的CaO、P2O5与TiO2的比值则主要反映了沉积物源区的变化以及与风化程度相关的源区气候变化。（2）研究区自17．3k。BP以来沉积环境经历了剧烈变化,岩芯底部60．20m至41．00m（17．3～13．1kaBP）为湖泊三角洲沉积序列,海水自13．1kaBP开始侵入研究区,形成了41．00m的海相沉积地层。自12．3kaBP研究区受到沿岸流影响,7．3ka BP以来稳定的泥质沉积体开始形成。（3）自末次冰消期初期至末期,气候总体向暖湿方向发展,新仙女木事件、8．2k。冷事件在本孔中有明显的记录,显示出全球性重要气候事件在中纬度浅海陆架海域的区域性响应。     

南岭东部定南大湖沉积物粒度敏感组分及末次冰消期环境记录

为进一步探究定南大湖湖沼晚冰期以来的水文特征及气候变化,对研究区K02钻孔的粒度特征进行了详细的分析,采用粒级-标准偏差法和主成分分析法对348个沉积样品提取了对环境变化比较敏感的三个粒级组分:0.6~7.1 μm（组分1）,20~44.8 μm（组分2）和89.3~447.7 μm（组分3）。结合湖泊沉积物粒度一般分布规律,并根据敏感组分2和14C测年数据探讨了该区域近16 ka B.P.以来的气候变化。结果表明在过去的16 000年里,大湖地区的水文及气候变化可以分为4个阶段:1）在16.0~11.5 ka B.P.期间,气候总体偏冷干,敏感组分含量增降比较明显,能较好的对应老、中、新仙女木事件和B/A暖期;2）11.5~6.0 ka B.P.期间,大湖地区进入了湿润的全新世适宜期,敏感组分总体含量偏低;3）6.0~3.8 ka B.P.期间,敏感粒度组分含量迅速升高且波动较大,大湖湖沼地区进入一个相对干冷的时期;4）3.8 ka B.P.至今为第四阶段,敏感粒度组分含量总体偏低,考虑到人为干扰因素,暂不做详细讨论。通过对大湖地区水文状况的研究发现,大湖湖沼地区自晚冰期以来气候变化很不稳定。与格陵兰GISP 2冰芯、董哥洞D4石笋及其K02钻孔其他指标的记录对比可以发现,敏感组分2对仙女木、9.5 ka、8.2 ka等冷事件的记录更加明显,也说明了大湖地区的气候变化具有全球性,这种气候变化可能与太阳活动有关。     

近8ka东亚冬季风变化的东海内陆架泥质沉积记录

尝试从陆架上寻找全新世高分辨率的东亚季风替代性指标和记录.通过对位于东海内陆架闽浙沿岸泥中部的PC-6孔进行AMS14C年龄测试和粒度分析, 综合沉积构造、沉积层序与海平面变化讨论该孔的沉积环境, 其下、中、上段分别对应于前滨、近滨和与现今环境基本一致的浅海沉积环境.因上段的沉积作用主要受控于东海冬季沿岸流, 通过粒级-标准偏差分析, 提取了相对应的粒度组分或粒度子体, 该组分的平均粒径被用来作为研究东亚冬季风演化的替代性指标.分析表明, 由此方法建立的PC-6孔上段粒径时间序列, 较完整地反映了近8ka来东亚古季风的演化.东亚冬季风的变化呈现出3个各具特点的阶段7.6~5.1kaB.P.为中等强度的高频率波动; 5.1~1.7kaB.P.以多期、较频繁的强盛活动为特点; 1.7~0kaB.P.为稳定而较弱的时期.由PC-6孔指示的东亚冬季风活动的强盛期, 均在不同区域和材料的记录中找到了相对应降温的证据, 说明气候变化的区域性以至全球性联系.      

末次冰消期以来东海内陆架沉积速率及其气候环境响应

对位于东海内陆架浙-闽沿岸泥质带的EC2005孔岩性、粒度以及AMS14C年代进行了分析,着重探讨了研究区自末次冰消期以来的沉积速率变化,划分出4个大的沉积阶段和4次快速沉积事件.千年时间尺度上大的沉积阶段主要受控于物源供应、海平面变化以及可容空间的大小.百年时间尺度上揭示的4次快速沉积事件主要受控于东亚冬季风的增强或...     

黄河下游不同河段分组悬沙输移对河床冲淤的影响

小浪底水库运行后, 坝下游分组悬沙输移特点发生改变, 不同河段冲淤过程有所差别。基于1999—2018年坝下游实测水沙资料及固定淤积断面地形数据, 分析汛期分组悬沙输移的沿程调整特点, 建立分组悬沙输移及河床边界条件双重影响下不同河段河床累计冲淤量的计算关系。分析结果表明: ①汛期各组沙输沙率远小于蓄水前, 且中沙输沙率降幅最大, 在各水文断面平均降幅为85%;沿程上细沙输沙率基本不恢复, 而中沙和粗沙恢复距离分别到利津及艾山。②坝下游河床持续冲刷, 各河段河床组成均发生不同程度的粗化; 在拦沙后期(2007—2018年), 游荡段和过渡段床沙中细沙和中沙占比不足5%, 对悬沙几乎无补给作用, 而弯曲段床沙对中沙仍有一定的补给能力。③下游各河段以冲刷下切为主, 但调整幅度不同, 故对水流的约束能力有所差异。建立了各河段累计冲淤量与前期河相系数及进口断面分组来沙系数的经验关系, 并采用2019年下游水沙数据对公式进行了初步验证, 公式能合理反映断面形态与分组悬沙输移对河床累计冲淤过程的影响。