渤海湾泥质海岸带近现代地质环境变化研究(Ⅱ):成果与讨论

渤海湾泥质海岸带国土资源大调查以其特有的方法、手段和要求,获得了一批带有地质调查特点的、关于全新世地层与近现代地质环境变化的阶段性成果,主要包括:1)该地区海岸带全新世地层具有4种沉积类型:(A)远离海岸的传统的"三分"型;(B)海相层与陆(海陆过渡)相层的多次交替;(C)末次冰期后期未接受沉积,全新统半咸水的海陆过渡相直接覆于历时约10～20ka的沉积间断面上,向上,进一步发育为海相层;(D)沿海低洼地区在末次盛冰期后的晚更新世晚期即已进入海侵阶段,晚更新世晚期与全新世早期的海陆过渡相沉积是连续的,向上继续发育海相层.2)从以海水影响为主的开放潮坪(及浅海区)环境转变为(陆源影响逐渐加强的)湖-盐沼环境,是研究区中晚全新世地质环境转变的重要特征,建立了表征这两种不同环境的非正式地层单位("灰色单元"与"黄色单元").3)牡蛎礁与贝壳堤的对比方案,以牡蛎礁对应潮坪的贝类繁盛期,牡蛎礁中的水平再搬运夹层和/或上覆泥质盖层(往往形成"岭地")对应贝壳堤成堤.4)大比例尺区调地质点(浅孔)揭示了中晚全新世(近现代)地质环境变化,编绘出约4500calB.P.以来小于1ka时段的二维、假三维环境系列图.一个实例是Ⅱ贝壳堤向陆侧的洼地甚至早于该堤的形成,推测洼地边缘的NNW向的埋藏线性凸起可能受同一方向的新构造活动控制.5)渤海湾沿海平原线性砂坝(障壁岛)-湖/盐沼成因假说.作为堆积贝壳堤正地形的补偿,堤前因"簸选"贝壳导致的潮坪负地形,同样可发育湖沉积.6)210pb/137Cs测年研究提供了该地区现代沉积速率的初步结果(＜0.1cm/a或＞3cm/a不等),据此将海岸带划分为不同的沉积类型区.     

柴达木盆地诺木洪贝壳堤水体演变的介形类证据

柴达木盆地贝壳堤保存有大量大小混杂及两壳绞合的双壳类化石,是全球干旱区罕见的地貌景观,为青藏高原东北部中晚更新世的气候与环境演化提供了重要的区域地质记录.该记录在诺木洪西北约20 km出露,将其命名为诺木洪贝壳堤.目前诺木洪贝壳堤的沉积属性存在河湖之争,对该贝壳堤剖面开展系统的介形类分析,建立了8个生物组合带,除1带化...     

渤海湾西岸的几道贝壳堤

渤海湾西岸出露或埋藏了多道贝壳堤,通过地质调查发现:贝壳堤的平面分布结构是沿着(或随着)渤海湾海岸由老至新(从岸—海)与海岸呈大致平行排列。贝壳堤的划分方案有两种,一种是从新至老,另一种是从老至新,本文采取后一种划分方法:即第Ⅰ道(老)—第Ⅵ道(新)贝壳堤。本文对每道贝壳堤的物质(岩性特征)组成与堆积特征进行了描述(图2～图7);对贝壳堤的几何形态特征进行了数理统计(表2);对贝壳堤形成的年代特征进行了对比分析(表3);对贝壳堤的生物组合特征等资料进行了归纳和整理;对贝壳堤的分道方案进行了对比分析(表1),揭示了贝壳堤的赋存状态、形成的年代及第Ⅰ道—第Ⅵ道贝壳堤所处的潮位变化(图8)。以形成贝壳堤这一独特的地质载体为基础,试图从渤海湾宏观整体的角度分析并揭示贝壳堤的成因机制(表4,图9),笔者认为广义的渤海湾是内陆的半泻湖(海),也可以视为局部海:山东庙岛列岛—辽东半岛构成了渤海的障壁海岸,在障壁海岸这样的自然地理和地貌条件下,通过大量的资料综合分析认为只有障壁海岸才是形成"科珀河型三角洲与喙状三角洲"的必然条件,而"科珀河型三角洲与喙状三角洲类型"等是形成障壁砂坝(障壁岛,障壁滩)—贝壳堤的或然条件,这就是贝壳堤成因的主要机制。     

天津古贝壳堤、牡蛎滩的沉积特征及其环境意义

天津海岸带位于华北平原的东北部,渤海湾西岸,是海陆相互作用十分强烈的地区,以堆积地貌为主,沉积物组成以粘土质粉砂、粉砂质粘土和极细砂等组成,在海岸类型划分上属于沉降平原粉砂淤泥质海岸(天津市海岸带和海涂资源综合调查报告,1987)。本文主要对上古林古贝壳堤、驴驹河古贝壳堤和宁河命俵口村进行了现场实地考察和研究,结合前人对古贝壳堤的研究成果(蔡爱智,1981;王宏等,2000;徐家声,1994;     

苏北中部滨海平原贝壳砂堤

世界各地的沿海低平原地区,如美国东部海岸、澳大利亚、新西兰、圭亚那、中国东部海岸部广泛发育着一种与海岸平行或交角很小的堤状砂脊--贝壳砂堤(Cheni-er ridge)。它是古海岸线的遗迹,记录着海岸发育的历史,贝壳砂堤的研究对探讨海岸的发育、海陆变迁,确定海平面的升降具有重要意义。     

南海北部长湾风暴潮贝壳堤的沉积特征及发育模式

南海北部长湾贝壳堤是一典型的风暴潮成因贝壳堤。该贝壳堤的横向、纵向露头和钻孔所显示的地层结构、层理特征、粒度特征、14C测年、物质组成、贝屑种属生境及当地风暴增水高度和地壳升降幅度表明:①贝壳堤由风暴沉积组成,是风暴潮增水期间海岸沉积物堆积的结果,由于堆积在平均高潮面之上,增水退却后不受正常天气下波浪的影响得以保存;②理想剖面由下而上分4个部分:潮滩堆积、激浪带堆积、增水面下波浪堆积和增水面上波浪爬高堆积,各个部分具有不同的沉积特征,分别代表贝壳堤向上增长的各个阶段的沉积环境和风暴作用方式;③风暴潮贝壳堤与非风暴潮贝壳堤不仅在发育过程,而且在沉积结构、粒度特征、贝屑种属、堆积部位、堆积高度及环境意义等方面都有所不同。     

风暴潮贝壳堤的沉积特征及发育模式

南海北部长湾贝壳堤是一典型的风暴潮成因贝壳堤。该贝壳堤的横向、纵向露头和钻孔所显示的地层结构、层理特征、粒度特征、14C测年、物质组成、贝屑种属生境及当地风暴增水高度和地壳升降幅度表明：（1）贝壳堤由风暴沉积组成,是风暴潮增水期间海岸沉积物堆积的结果,由于堆积在平均高潮面之上,增水退却后不受正常天气下波浪的影响得以保存;（2）理想剖面由下而上分4个部分：1）潮滩堆积;2）激浪带堆积;3）增水面下波浪堆积;4）增水面上波浪爬高堆积。各个部分具有不同的沉积特征,分别代表贝壳堤向上增长的各个阶段的沉积环境和风暴作用方式;（3）风暴潮贝壳堤与非风暴潮贝壳堤不仅在发育过程,而且在沉积结构、粒度特征、贝屑种属、堆积部位、堆积高度及环境意义等方面都有所不同。     

渤海湾西侧泥质海岸带全新世岸线的变化与海洋的影响(英文)

以渤海湾泥质海岸带为例,从形态和地层证据2个方面总结了全新世岸线变化与海洋作用对该地区海岸带发育的影响。中全新世以来千年级别的岸线变迁至少以6次停顿(形成贝壳堤和泥质岭地)和岸进的交替为特征。过去130年间10年级别的岸线变化分为4个阶段,显示了"小冰期"结束后随气温上升而发生的岸线自然蚀退是如何逐渐被人类活动(特别是2000年以来的围海造陆)所取代的。全新世海相沉积中发现的9个峰值期和晚全新世的7次风暴驱动事件,表明了研究区泥质海岸带增强的海洋影响。这些结果提供了一条经由地质背景认识现代泥质海岸带过程的途径。     

黄骅古贝壳堤的近代地质意义

本文论述了黄骅古贝壳堤的形成环境和历史及地质意义 ;提出了黄骅古贝壳堤是保护沿海地区环境的天然屏障这一观点 ;发出了为了国土不被淹没、环境不致恶化、保护黄骅古贝壳堤的呼吁 ,以引起人们的关注。     

《海岸带地质环境研究动态》已发行12期

正为使从事海岸带地质工作的同行们更便捷地了解国内外相关研究的最新进展,我们于2016年底创办了《泥质海岸带地质环境研究动态》这份内部刊物,至今已发行了12期,共计41.6万字。刊登了译文35篇(其中包括转载外单位的3篇)、国内研究进展短消息9篇、出访报告2篇、案例研究2篇及会议报道3篇。涉及与当前海岸带经济社会可持续发展有密切联系的诸多海岸带地学前沿问题,例如:(1)海岸带地质环境对当前全球气候变化、海面上升的响应及环境承载力能现状;(2)人类历史中海面上升记录;(3)政府层面对气候变化、海面上升的总体应对与适应措施("路易斯安娜州2017年海岸带可持续发展综合总体计划");(4)影响海岸带经济社会发展的基础地学研究新进展;海面上升机制与预测、路易斯安娜州贝壳堤、华北平原-渤海湾泥质海岸带地下水、美国     

天津地质调查中心积极支持国家海洋博物馆、七里海牡蛎礁博物馆的筹建工作

正隶属于国家海洋局、正在筹建的国家海洋博物馆,拟在其一楼正厅展出具有地方特色,记录了近7 000年来渤海湾西北岸海陆变迁的牡蛎礁。天津地质调查中心海岸带与第四纪地质研究所根据多年来的研究积累,主动提供获得礁体大样的合适地点(照片1),保障了牡蛎展品前期布展工作的顺利完成。海岸带与第四纪地质研究所还参加了天津市宁河区正在筹建的"七里海牡蛎礁博物馆"野外选址与钻探勘察工作,配合其他单位调查了近1万平方米范围内的48个12 m全取心孔的牡蛎礁分布,统计了各孔礁体顶、底板的深度,绘制了礁体的三维分布图     

渤海湾西岸全新世海岸变迁

渤海湾西岸有几条古海岸线的遗迹—贝壳堤。查明贝壳堤形成的时代和位置变迁对研究本区气候变迁的历史、新构造运动的特征以及海岸带的演变过程都有很大意义。因此,许多地质、地理和考古学者从各个方面人手对贝壳堤做了大量的调查研究。对贝壳堤所反映的地质、地貌问题阐述了自己的看法。     

渤海湾西岸贝壳堤堆积与海陆相互作用*

渤海湾西岸淤泥质海岸已见两类砂体,滨外坝先形成于水下,而后随着海岸进积和在海洋动力作用下,逐渐出露于潮间带和陆地上; 另一种普遍出现的是具沿岸堤意义的贝壳堤,而且是在海岸进入弱侵蚀期即形成。研究发现,在海岸进积和海-陆相对稳定条件下,海岸线附近中潮坪-高潮坪受向岸风和波浪作用也可形成雏形贝壳堤砂体。目前研究区海岸上的贝壳堆积有3类,即:风暴潮堆积的沿岸堤型贝壳堤,主要堆积在中潮坪-高潮坪-滨海低平原上; 潮沟~潮汐河道型"贝壳堤",为潮汐河口湾顶或潮道外侧风暴贝壳堆积(自潮汐通道水下堆积延续到低地); 以及沿海低平原在大潮或风暴潮天气背景下出现的无序贝壳堆积。贝壳堤堆积既有风暴潮大浪瞬时、高能幕式堆积,又有大浪、向岸风综合作用下堆积的可能,贝壳测年及贝壳堤层序表明其形成是复杂的再堆积过程,不宜解释为海平面变化。在三角洲不均衡推进过程中,有可能形成不规则的海岸线,向岸风浪对不同地貌岸段的作用,可导致形成并非与现代海岸线平行的贝壳堤。贝壳堤术语的随意使用,已经造成海岸线变迁研究的简单化。严格使用沿岸堤的贝壳堤概念,可进一步划分三角洲叶瓣变迁,但是事件堆积必须剔除。将贝壳堤的研究与三角洲顶面泥炭测年相结合,可能更精确重塑海岸形成过程。     

柴达木盆地察尔汗贝壳堤剖面年代学研究*

利用常规¹⁴ C、加速器(AMS)和²³⁰ Th等测年方法,对位于青藏高原东北部柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面化石贝壳、湖泊沉积(包括现代沉积)样品有机质(包括碱性残留和胡敏酸组分)、碳酸盐(CaCO₃)和剖面顶部石盐(NaCl)晶体在不同实验室进行了系统的实验研究,探讨了不同样品测年结果的可靠性和精确性,并通过与已有研究结果的对比,对柴达木盆地贝壳堤剖面记录的察尔汗古湖高湖面演化历史进行了探讨,得出察尔汗古湖高湖面形成于约39.7~17.5 ¹⁴ C kaB.P. ; 研究证明柴达木盆地沉积物中有机质含量很低,且主要来源于菌藻类等低等藻类和微生物,受老碳和溶解物质影响强烈,因此必须经过多种方法综合测年才能比较可靠地确定所测样品的形成年代; 测年结果的不确定性不仅来源于样品自身元素(同位素)的特性和沉积过程中再沉积作用的影响,也可能源自于放射性¹⁴ C产生过程的不稳定性; 对比发现贝壳化石老于同层位有机质¹⁴ C年龄15~18ka,这可能与柴达木盆地所处的特殊地理位置和巨大的古湖泊面积及水体有关; 同时,不平衡铀系测年在确定开放体系矿物晶体年代应用中的可靠性尚须进一步深入分析,其机理也还需要探讨和实验研究。     

渤海湾西岸第四道贝壳堤存在和年代的新证据

关于渤海湾西岸内陆一侧第四道贝壳堤存在与否的问题,一直有争论。李世瑜提出的天津育英堂至静海四小屯有一道贝壳堤的推断。经过较多研究者的调查,并未得到证实。而黄骅苗庄的埋藏贝壳堤,却与张贵庄、巨葛庄的第三道贝壳堤相连。作者经过多次调查,发现苗庄的贝壳堤向北延伸至黄骅城东的沈庄,经王徐庄西-北尚庄-小王庄-孙庄-翟庄-阎北,至同居东。     

渤海西南岸全新世最大海侵界线及其地貌特征

结合钻孔与探地雷达探测古海相层尖灭点的测量方法与图像处理原则,本研究在沿渤海西南岸分布的8个相关钻孔附近开展了探测,经图像处理、与钻孔对比分析以及在特征位置钻探浅钻的方式,获得了5处最大海侵尖灭点的位置、地层剖面形态以及高程等信息.结合6ka B.P.、2ka B.P.左右和现代黄河流路变迁史及沿岸贝壳堤分布情况,揭示了最大海侵时期小清河向北至漳卫新河范围主要为古黄河形成的广阔三角洲潮滩地貌,海侵线远离海岸线深入内陆,其上的贝壳堤形成主要与黄河流路变迁相关;而渤海湾西南岸黄骅、沧州附近及以北主要为沼泽-潟湖-沙坝海岸地貌特征,海侵线由潟湖的陆侧边缘向海逐渐推进,沿岸分布的6ka B.P.左右贝壳堤的形成则是基于沿岸堤,并伴随风暴作用发育而来.莱州湾南岸依据埋藏古河道古湖泊的分布情况,推断该区全新世最大海侵前后具有与现代相似的海岸地貌特征,海侵时,海水直抵当时最大高潮线附近,使得海岸线与海侵线几乎相当.依据剖面地形校正结果可知,最大海侵时,海水侵入内陆至现代地表高程5.8～ 10.3m范围,后期新构造运动造成的隆起与下沉的区域差异,使得不同区域海侵层高程发生相应的变化,该结果为进一步估算海平面变化提供重要基础.     

柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面碳酸盐和 瓣鳃化石碳氧稳定同位素*

通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积物、生物壳体碳酸盐同位素及沉积物碳酸盐含量等多项指标的分析,探讨了贝壳堤剖面记录39.6~17.1kaB.P.(未校正¹⁴ C测年,下同)期间碳酸盐和贝壳化石碳氧稳定同位素的特征和相关关系,指出壳体化石及沉积物碳酸盐的碳氧同位素是湖泊水体温度和盐度的反映,其中δ¹⁸ O对温度的指示意义更敏感,是湖泊和古气候演化很好的代用指标。根据这些指标重建的古气候与环境变化显示,在39.6~35.5kaB.P.期间,柴达木盆地处于温暖湿润期,周围山地降水增加,盆地内湖泊发育;自35.5kaB.P.开始,气候较前期更加湿润,是湖泊发育的最佳期;22.1kaB.P.以后,气候逐步转入较温暖的干燥期,湖泊开始萎缩、退化;末期17.1kaB.P.气候环境急剧恶化,形成石盐结晶,湖泊高湖面演化史结束。     

柴达木察尔汗贝壳堤剖面Sr同位素及其环境意义

根据对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面酸不溶组分和酸溶组分的提取及其87Sr/86Sr的测定,结合沉积物中Rb/Sr的变化,指出Sr同位素组成特征可有效指示源区化学风化和沉积区古环境变化;依据酸溶组分中盐度指标Sr/Ca, Sr/Ba值与Sr同位素组成曲线的对比分析,揭示酸溶组分Sr同位素可以较好的指示水体形成时的盐度。通过分析贝壳堤剖面化学风化和部分盐度变化过程,探讨了研究区晚更新世39.6~ 17.1 ka BP(未经校正的AMS 14C测年结果,全文同)湖泊高湖面的演化历史。     

天津滨海新区中全新世以来地形地貌演化

根据最新获得的多项天津滨海新区海岸带地质调查资料,分别利用海区的浅地层剖面成果反演海底古地形、利用海区沉积钻孔了解沉积物时代、利用陆区的贝壳堤,埋藏牡蛎礁,古墓葬和埋藏砂体分布等,研究各时期古岸线的位置与形态,并与海区的沉积环境和地形地貌进行对比,对天津滨海新区中全新世以来的地形地貌演化进程及演化机制概括性介绍.自中全...     

渤海湾西侧泥质海岸带全新世岸线的变化与海洋的影响

以渤海湾泥质海岸带为例,从形态和地层证据2个方面总结了全新世岸线变化与海洋作用对该地区海岸带发育的影响。中全新世以来千年级别的岸线变迁至少以6次停顿（形成贝壳堤和泥质岭地）和岸进的交替为特征。过去130年间10年级别的岸线变化分为4个阶段,显示了＂小冰期＂结束后随气温上升而发生的岸线自然蚀退是如何逐渐被人类活动（特别是2000年以来的围海造陆）所取代的。全新世海相沉积中发现的9个峰值期和晚全新世的7次风暴驱动事件,表明了研究区泥质海岸带增强的海洋影响。这些结果提供了一条经由地质背景认识现代泥质海岸带过程的途径。