渤海湾海岸带地区~(137)Cs参考剖面——意义、方法及初步结果

海岸带地区近百年来的现代地质过程重建必须以精确的年代学研究为基础,~(137)Cs时标法和~(210)Pb_(exc)测年法是目前广泛应用的方法。由于易受到河流沉积物供给变化、潮位状况、极端天气事件等的影响,海岸带现代过程的定量研究一直是高分辨率研究的瓶颈。区域性参考剖面可以提升现代沉积物测年方法在海岸带应用中的可靠性。因此,建立区域性的~(210)Pb_(exc)和~(137)Cs比活度-深度参考剖面,将改善对海岸带及邻近海区实测数据的解释。以渤海湾海岸带为研究区,选取沉积环境相对稳定、水平搬运作用较小的地区,采用人工探坑、Eijkelkamp槽型取样器获取了2个柱状岩心,通过γ能谱仪对样品进行~(210)Pb、~(226)Ra及~(137)Cs比活度测试,绘制剖面图,结合研究区已有数据,总结出6类海岸带常见的~(210)Pb_(exc)和~(137)Cs比活度-深度剖面类型,并重建了渤海湾海岸带~(137)Cs区域性参考剖面。结果显示,~(137)Cs在渤海湾地区的最大峰值指示1963年,可以作为区域性主要参考时标。但是,最大峰值上部的次峰在不同区域指示不同的时标,S4和S5两个站位该峰值指示的并非1986年时标。     

开放潮坪地区210Pbexc测年CIC和CRS计算模式的选择

现代沉积物测年方法已经在海岸带地区得到了广泛应用,但在开放潮坪地区还存一定的问题,尤其是在通过210Pb进行沉积速率计算时,常量初始浓度(constant initial concentration,简称CIC)模式和恒定补给速率(constant rate of supply,简称CRS)模式给出的结果通常差别很大,即使是与137Cs时标法进行比对时,有时也不易解释.这严重制约了现代沉积物测年方法在开放潮坪及浅海区的应用效果.有鉴于此,选取了其中的1个典型站位的柱状样品,同时开展210Pb_exc过量的210Pb的CRS模式和CIC模式计算,并与137Cs时标法进行对比,结合区域沉积历史数据,对210Pb_exc的CRS模式和CIC模式的选择进行了综合分析,为现代沉积物测年在海岸带地区的应用和解释提供了过程参考.结果显示,对210Pb_exc数据分段采用CIC模式获得的结果较CRS模式获得的更为可靠.这是因为海岸带地区,被潮流搬运来的沉积物更容易满足CIC计算模式所要求的前提条件,即沉积物中的210Pb_exc初始比活度是恒定的.作为一般数据使用者,更倾向于通过210Pb_exc测年方法(也就是CRS模式)能够获得每一层的年龄,但在海岸带地区应用该方法时就需要更加慎重.      

环渤海地质调查信息化:征集210Pb,137Cs新数据

环渤海海岸带^210Pb／^137Cs数据库^210Pb／^137Cs同位素示踪与测年是测定现代沉积物年龄、研究现代沉积速率的重要方法。1980年代在锦州湾(中科院地质所夏明等,1983)、黄河三角洲进行的。^210Pb示踪与测年(青岛海洋地质研究所业渝光领导的研究小组,1987、1991、1992等),是该类研究在环渤海岸海岸带的最早尝试,显示出利用该方法确定现代沉积速率的良好前景。     

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...     

海岸带地区~（137）Cs沉积剖面类型划分及其意义

作为一种人工核素,137Cs年代学方法已在海岸地区得到广泛应用,并成为重建现代地质过程的重要方法。搜集了海岸带地区报道的200余组137Cs沉积剖面数据（其中中国海岸带地区121个站位,其它地区100余站位）,通过对137Cs沉积剖面形态的分析,并与理想137Cs沉积剖面对比研究,结果显示,海岸带地区137Cs沉积剖面表现为以下6种主要类型：①不连续137Cs曲线、②无特征峰型的连续137Cs曲线、③特征峰型偏下的连续137Cs曲线、④特征峰型偏上的连续137Cs曲线、⑤比活度向下增大的137Cs曲线和⑥比活度向下减小的137Cs曲线。各种类型的沉积剖面反映的沉积环境是多样的;侵蚀作用、混合作用和沉积物供给变化是控制137Cs沉积剖面的主要因素;同时,137Cs定年的取样要尽量做到无扰动,数据解释要考虑到取样分辨率的影响;在没有大气沉降监测的海岸带地区,其附近沉积环境相对稳定地区的137Cs沉积剖面可作为潮间带、浅海区的背景参考值。     

137Cs测年的东北兴凯湖现代沉积速率研究

对兴凯湖我国水域沉积物137Cs比活度及通量空间分布进行了研究,利用137Cs测年法建立年代框架,估算了兴凯湖的沉积速率,结合粒度C-M图分析了湖泊现代沉积环境。兴凯湖我国水域西岸白棱河河口区域137Cs剖面形态区别于典型的137Cs全球大气沉降模式,且137Cs沉积通量高、平均137Cs活度高,中部和东部区域137Cs沉积通量低、平均137Cs活度低;137Cs沉积通量的空间分布主要受流域输入、水动力条件以及沉积物粒径的影响。兴凯湖沉积环境多表现为静水沉积,受特殊的风浪条件和泄洪闸等人类活动的影响,1963—2019年平均沉积速率空间分布上呈现西部高,中、东部低的特点,XKH-1、XKH-2和XKH-3柱样1963—2019年的平均沉积速率分别为0.143 cm/a、0.080 cm/a和0.036 cm/a。     

重庆丰都雪玉洞群洞穴现代监测与古环境研究回顾和展望

重庆丰都雪玉洞群包括羊子洞、雪玉洞和水鸣洞,西南大学的研究团队从2008年开始对雪玉洞群开展了系统的现代过程监测,以了解洞穴系统气候和环境信息的传输、转化和记录过程。通过对雪玉洞洞穴内外的大气、植被、土壤、基岩、滴水和洞穴沉积物等的动态监测,研究了碳酸盐沉积过程的水化学指标变化,揭示了现代洞穴滴水的影响因素和变化过程,以及碳酸盐沉积物对现代气候环境变化的响应,也为古气候的定量化研究提供了基础支撑。现代过程监测记录表明:雪玉洞CO₂主要来源于上覆土壤,其季节变化受降水的影响较大;在短时间尺度上受到游客旅游活动的影响明显,但幅度远远小于自然过程引起的变化。雪玉洞内次生沉积物的沉积速率具有明显的旱季、雨季特征,不同滴水点下方沉积物的沉积速率变化较大。雪玉洞群三个洞穴的石笋古环境记录研究表明,本区石笋的230Th/232Th比值较适合高精度铀系测年;部分石笋沉积速率较快,平均沉积速率达到0.25 mm·a?1,可以开展高分辨率的气候和环境变化研究。羊子洞YZ1石笋的年龄范围在116~3 ka B.P.之间（平均测年精度2σ,269年）,覆盖了整个末次冰期,δ18O和δ13C的变化曲线和东亚季风区的其他记录具有明显的一致性。同位素测试的时间分辨率平均为88年,成功记录了一些百年－千年尺度的气候突变事件,如Heinrich事件、7.2 ka事件、小冰期等。在精确年代学的基础上,雪玉洞群石笋具有重建高分辨率气候环境变化的潜力。      

中国新疆博斯腾湖全新世沉积环境年代学特征

通过对博斯腾湖沉积物湖芯样品进行137Cs,14C-AMS测年分析,湖芯剖面上有明显的1986年的切尔诺贝利核事故蓄积峰,以及1975年和1963年次蓄积峰,这些137Cs蓄积峰对博斯腾湖现代沉积有明显的时标意义。通过质量深度与年代分析,博斯腾湖的沉积速率相对稳定,平均沉积速率为0.13±0.01g/cm2.a。与14C年代获得的中全新世以来的平均沉积速率0.13±0.03cm/a和0.12±0.05cm/a相似,表明博斯腾湖中全新世以来的沉积环境较稳定,并且也说明14C-AMS测年分析所得的结果较为可靠,可以利用博斯腾湖沉积物样品测定的14C年代进行线性回归作年代校正,由于湖泊沉积物中老碳效应的影响,博斯腾湖沉积物有机质14C测年偏老约650a左右。     

黄河三角洲滨海湿地演化过程中的碳埋藏效率及其控制因素

2007年在黄河三角洲布设了一口浅钻ZK4,孔深28.3 m,对获取的岩心样品进行了详细的沉积学观测及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。通过ZK4孔的地层分析,将其划分为7种沉积环境,揭示了滨海湿地地质演化过程。并利用AMS14C测年方法,结合黄河改道的历史记录,运用历史地理学和沉积地质学综合分析的方法对黄河三角洲沉积环境进行了年代划分,并计算了黄河三角洲不同沉积环境沉积物的沉积速率和碳的加积速率。结果表明:总碳和有机碳与除硫和磷元素以外的各营养成分都呈良好的线性相关;碳、氮、磷的加积速率与沉积物的沉积速率呈极显著正相关关系(R0.89,p0.01),沉积物的沉积速率是碳、氮、磷的加积速率的主控因素;虽然现代黄河三角洲沉积物有机碳浓度较低(1%),但由于沉积物的高沉积速率,现代黄河三角洲沉积物有机碳的平均加积速率达到2878.23 g/(m2·a),远高于世界其他高有机碳浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体。     

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.     

137Cs示踪的渤海湾黄骅港两侧海区的沉积特征

取自黄骅港防波堤两侧海区的7个无扰动柱状沉积物岩心的^137Cs示踪研究显示．该区^137Cs曲线可以分为3种类型：①不连续的^137Cs曲线（表层未检测到^137Cs）,②连续的^137Cs曲线（表层检测到^137Cs）,③未检测到^137Cs的曲线。^137Cs示踪的沉积速率结果显示：①NE向伸展的防砂堤截断原SE向的沿岸流后,造成了黄骅港防波堤两侧近岸差异性现代沉积过程,即堤北侧距岸约4km以内海区现代沉积速为0．69～1．12cm／a,堤南侧距岸约4km处的站位8以内无沉积物沉积;（2）防砂堤南侧的岸外10km、水深约-4m处,存在一个速率高达1．36cm／a的现代沉积中心。上述结果与前人的工作成果对比表明,黄骅港建港前后,现代沉积速率的空间分布特征发生了明显的变化,进一步说明与人类活动密切相关的地质环境变化主导了现在的地质环境变化．应当引起人们的更多重视。     

东平湖沉积物 210Pb、137Cs 垂直分布及年代学意义

对东平湖沉积物柱状岩芯放射性年代学研究表明： 12cm处的 ¹³⁷Cs比活度峰值对应于1963年人工核试验高峰,9cm和6cm处的 ¹³⁷Cs比活度蓄积峰可能分别与1974年的全球核素散落和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏有关; ²¹⁰Pb比活度随深度呈指数衰减,利用 ¹³⁷Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用 ²¹⁰Pb计年的CRS模式建立了1889年以来东平湖现代沉积年代序列。根据 ²¹⁰Pb年代序列,计算了东平湖现代沉积速率,发现近百年来东平湖地区沉积速率有明显变化： 1889～1945年,沉积速率较高,平均达0.297g/cm2•a; 1945～1963年,沉积速率整体处于下降趋势; 1963～2000年,沉积速率比较稳定,平均约0.141g/cm2•a; 约2000年以来,沉积速率有增高趋势。通过分析认为,1945年以前东平湖较高的沉积速率可能与东平湖作为黄河水的自然滞洪区有关; 1950年代国家对东平湖的治理改造,控制了黄河水的自然倒灌,导致了东平湖沉积速率的迅速下降; 1963年以后,由于黄河上中游大型水利工程设施的修建,抑制了东平湖调洪功能的发挥,导致东平湖沉积速率低而稳定; 近年来,东平湖沉积速率有增大趋势,这可能与湖区人民发展围网养殖带入较多的沉积物有关。     

现代黄河三角洲南部潮间带及附近海域沉积特征认识与分析

基于潮间带和浅海12个柱状样粒度、地球化学元素、210Pb同位素实测数据,结合河流年代特征、岸线历史变化等资料,参照前人关于沉积相和沉积速率研究成果,对现代黄河三角洲南部潮间带及莱州湾西部海域沉积特征进行了分析。根据剩余210Pb比活度信息,综合运用历史地理学方法、沉积环境判别公式和粒度曲线变化特征,初步认识了现代黄河三角洲南部潮间带地区具体沉积年代。对柱状样的数据进行分析后,运用相关特征值定量区分了沉积物的物源。结果表明:在潮间带这样不稳定的沉积环境下,210Pb_ex比活度阶段性倒置的分布模式虽然无法对年代进行连续标定,但可以在很大程度上指示沉积环境变化。现代黄河三角洲南部潮间带沉积物形成时间要远早于莱州湾西部,210Pb结合沉积环境判别函数、历史地理资料以及粒度特征可以将深度102 cm、80 cm、32 cm分别标定为1929年、1934年和1947年。广利河水系在深度20 cm范围内影响沉积环境。地球化学元素相关特征值分析显示:现代黄河三角洲南部潮间带沉积物风化程度介于黄河和莱州湾南岸之间,个别微量元素富集程度与莱州湾沉积物差异明显,就沉积环境而言,与现代黄河沉积物已有所不同。     

渤海湾西岸海岸带第四纪地质研究成果概述

本文简要介绍了天津地质调查中心海岸带与第四纪地质研究所(海岸带近现代地质环境变化研究小组)自1998年承担国土资源大调查任务以来,以滨海新区及渤海湾西岸海岸带为主要研究基地所取得的基本成果:(1)确立了泥质海岸带(沿海低地-潮间带-浅海区)地质环境变化(大致划分为(a)晚更新世以来-"小冰期"、(b)"小冰期"结束-现...     

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     

腾格里沙漠丘间地风沙沉积210Pb初探

210Pb方法被广泛运用于不同环境沉积物年龄和沉积速率的测定[1~7],以及陆地沉积环境侵蚀速率研究[8]。本文拟运用210Pb方法对前人未涉及过的沙漠沉积环境作初步研究,了解在沙漠风沙沉积中210Pb比活度的分布,探讨210Pb方法对风沙沉积物年龄和沉积速率的适用性。同时,试图通过对样品粒径与总210Pb(210Pbtot)比活度的关系建立拟合方程,为运用210Pb方法进行沉积物研究提供粒度校正方面的参考。运用210Pb计年的前提之一是具有稳定的沉积环境[9]。腾格里沙漠位于阿拉善台地东南部一断陷盆地,东界贺兰山,西北以雅布赖山与巴丹吉林沙漠相隔,南侧…     

中国地质调查局天津地质调查中心在津冀沿海初步构建“星空陆海”综合地质调查监测技术方法体系

正中国地质调查局天津地质调查中心津冀沿海资源环境承载能力调查二级项目组在天津-河北海岸带地区初步搭建了津冀沿海陆海统筹综合地质调查监测技术方法体系,可对海岸带地区的岸线、湿地、滩涂和地表高程等资源指标,地下水、地面沉降、水平位移、海洋水文、气象、海底地形、侵蚀淤积、底质类型和沉积速     

海南岛崖州湾宁远河河口区现代沉积特征

崖州湾宁远河河口区位于海南岛南侧,是以陆源为主、沉积环境相对简单的小型河流入海沉积区。分别在宁远河中游、下游、河流两侧海岸带以及近岸300余米的滩坝处,采集了5根重力柱状样、55个底质沉积物样品,通过粒度分析和同位素测试,对研究区近代沉积物沉积环境、空间展布规律和水动力演化规律进行了详细探讨。结果发现,研究区主要以河流三角洲沉积为主,在空间上,根据沉积物粒度和分选将研究区划分为五类沉积环境分区;在时间上,近百年来不同地区的水动力变化有所区别,入海口附近区域水体动荡随时间变化频繁;而河道上游附近区域水体条件变化小,形成明显的沉积旋回。     

黄河三角洲全新世以来沉积环境的划分及各环境中碳埋藏速率的评价

为了研究黄河三角洲全新世不同古环境中的碳埋藏速率,于2007年在研究区布设了一口30.3 m浅钻,以对其进行了沉积学观测以及含水量、有机碳、总碳和营养成分测试分析.通过地层分析,将其全新世地层划分为8种沉积环境.运用历史地理学和沉积地质学综合分析方法对现代黄河三角洲沉积环境中部分层位进行了精确的年代划分,其他层位也进行了年代推测.同时利用确定的年代计算了不同沉积环境碳的埋藏速率.结果表明:总碳和有机碳与各营养元素都呈很好的线性相关;沉积物的沉积速率是有机碳和总碳埋藏速率的主控因素;虽然沉积物C_org浓度相对较低,但由于其高沉积速率,C_org的平均埋藏速率达到1 331 g/(m2·a),远高于世界其他高C_org浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体.      

三峡库区万州区山湾堰塘沉积物特征及演化历史

万州特有的阶梯状地貌特征是万州地区河流地貌演化及水平地层特殊地质环境共同作用的结果,通过系统的野外地质调查、勘探和资料收集,结合2008年堰塘的湖中钻探,对该堰塘沉积物进行系统取样与分析,并进行了沉积物年龄与成分的测定.结果表明山湾陡崖的崩塌与阶地抬升及区域构造运动一致.绘制了山湾滑坡崩塌堆积物各期次沉积剖面,共分为10个崩塌旋回.结合沉积物测年,研究了山湾滑坡体沉积物沉积速率,得出了山湾危岩陡崖后退速率为0.31~0.37 m/ka.