南海北部湾全新世以来沉积物地球化学特征及物源分析

为探讨全新世以来南海北部湾沉积物的沉积环境变化,对北部湾海域的SO-31沉积物柱状样进行了元素地球化学分析。根据元素地球化学的垂向分布特征,将SO-31沉积柱划分为3个单元,反映了全新世不同时期的区域海平面波动以及沉积物物源的变化。SO-31沉积柱的稀土元素配分曲线和La/Co与La/Sc散点图分析表明:111 400~12 800 a BP(全新世前期),研究区海平面较低,红河、其他周边河流及海岸侵蚀物均为本区的主要物源;28 500~1 1400 a BP(全新世早期),随着海平面的逐渐上升,河口和岸线逐渐后退,各物源供给区对本区沉积物的贡献量也发生了相应变化,相对而言红河贡献率有所下降;30~8 500 a BP(中全新世至今),区域海平面持续上升导致了琼州海峡打开,北部湾水动力环境和物源供给发生了剧变,红河对本区的物源贡献逐渐变小,而来自北部湾东部的物质成为本区沉积物的主要物源。     

西太平洋暖池核心区新不列颠海沟有机质来源及碳酸盐含量变化

深海有机质的来源与演化及其碳酸盐含量变化是碳循环的重要环节之一。通过分析新不列颠海沟水深3908 m采集的柱状沉积物总有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量、有机碳的δ¹³C值和AMS-¹⁴C定年以及CaCO_3含量变化,探讨该海区的有机质来源与演化及碳酸盐含量变化与控制因素。研究发现:(1)该地区的有机质主要来源于海洋自生有机质,但受到陆源有机质输入的影响,其中在末次冰消期和全新世早期,海平面相对较低,但海平面逐渐上升会带来部分侵蚀的陆源土壤输入,而且作为降水带的赤道辐合带(ITCZ)位置偏南引起的陆源剥蚀物质输入增强,使陆源有机质贡献比例较高,主要来自巴布亚新几内亚森林土壤的有机质贡献;(2)该地区的CaCO_3含量在末次冰消期以来呈现出末次冰消期和全新世中晚期较低,而全新世早中期较高的特征,其变化主要受海平面变化和ITCZ迁移引起的陆源碎屑物质输入强弱的影响。     

末次冰消期以来内蒙古东部气候变化——基于风成砂-古土壤序列的地球化学记录

通过对内蒙古东部现代东亚季风界线两侧的浑善达克沙地和呼伦贝尔沙地风成砂-古土壤剖面的光释光、~(14)C年代和沉积物主、微量元素地球化学的分析,重建内蒙古东部末次冰消期以来气候变迁过程。浑善达克沙地的浩来呼热剖面(hsh1-09)显示了末次冰消期以来3次暖湿气候期,分别对应末次冰消期、全新世大暖期、中世纪暖期。呼伦贝尔沙地的嵯岗剖面(CG-09)表现了全新世大暖期和中世纪暖期两次的暖湿气候期。这一过程是对东亚夏季风的响应,大致反映了内蒙古东部末次冰消期以来的东亚夏季风两次不同程度增强及大暖期结束的南退过程。通过对比前人研究结果,全新世中期东亚夏季风较强,在内蒙古东部大约距今4 ka开始减弱、南退;中世纪暖期夏季风强度较弱,持续时间短。     

海南岛排浦珊瑚礁区的现代沉积体系及其演化过程

海南岛排浦礁区由珊瑚岸礁和堤礁及其间水域组成。因堤礁的障壁作用和丰富的陆源物质供应,研究区内形成清水和浑水两类沉积环境,产出清水碳酸盐和浑水碳酸盐两列沉积体系,并形成礁源沉积、陆源沉积和混合沉积三类沉积物。文中详细论述了各类沉积的特征,讨论了沉积体系的演化过程:全新世早期是单一的陆源碎屑沉积体系,全新世中期海侵,气温转暖,形成早期排浦岸礁与大铲堤礁的雏型,全新世晚期堤礁进入成熟阶段,其障壁作用加强,最终形成清水与浑水两种沉积环境和两列沉积体系。     

长江口外泥沙向南输运速率的变化探讨——以朱家尖岛附近海域为例

采用浅地层剖面测量、沉积物柱样测年和海图水深计算对比相结合的方法,探讨位于长江入海泥沙向南输送通道上的朱家尖岛海域的泥质沉积速率的历史变化,并通过水文泥沙测量和沉积物取样分析寻找长江入海泥沙向南输送的佐证。结果表明:朱家尖岛海域全新世海平面上升以来泥质沉积厚度为5~20m,相当于沉积速率0.06~0.25cm/yr;1840~1960年区域平均沉积速率为1.4cm/yr,近60年沉积速率仅为此前120年沉积速率的一半左右。据此推断:全新世后期以来该海域泥质沉积速率先后经历了一个长期(千年尺度)缓慢的增大阶段和一个短期(年代尺度)迅速的减小阶段,与长江流域人类活动和河口湾充填作用共同造成的入海泥沙通量的总体变化趋势相吻合。     

中国东部海域表层沉积物粒度组成及影响因素

基于海洋区域地质调查获取的1 438个粒度数据,利用Folk分类方法将中国东部海域表层沉积物划分为砂质粉砂、粉砂质砂、粉砂、砂、砂质泥、泥质砂、泥7种沉积物类型,阐述了不同沉积物类型的粒度组成和参数特征.其中,砂质粉砂、粉砂质砂和粉砂是3种最主要的沉积物类型,分别占样品总数的34.70%、24.20%和15.51%.粉砂质砂呈条带状分布在研究区的南部且向北延伸.粉砂主要分布在长江口-浙闽沿岸、渤海西部和南黄海中北部.砂主要分布在东海外陆架、扬子浅滩和苏北浅滩、朝鲜湾等海区,其中在东海外陆架海区分布最广.影响沉积物分布的主要因素有物源、水动力环境以及水深、地形、地貌等.晚第四纪冰期旋回中海平面变化和海洋环流控制陆源沉积物的入海通量和陆架沉积体系的发育过程.综合沉积物物源供给、海洋环流、冰后期海平面变化过程,基于Folk分类的动力学属性和表层沉积物类型分布,将中国东部海域表层沉积物分布划分为河口沉积、陆架泥质沉积、潮流沉积以及残留沉积等分区.不同沉积分区的形成机制和影响因素差异显著,反映出在中国东部陆架的特殊地形影响下,不同海平面时期陆源碎屑物质的运移过程.      

全新世长江三角洲的发育及其对相邻海岸沉积体系的影响

依据钻孔资料和已发表的文献,对全新世长江三角洲的形成和发育及其对相邻沉积体系的影响作了综合和概括.在末次冰期低海平面时,现今长江三角洲地区可分为下切河谷和两侧的河间地两个古地貌单元.冰后期海平面上升,下切河谷被淹,并转化为河口湾,海水随之扩展到两侧的古河间地.全新世最大海侵时形成以镇江-扬州为顶点的古河口湾.7000～7500年以来,当沉积速率超过海平面上升速度时,长江带来的物质大量沉积,河口湾被充填,并逐渐转变为潮汐平原和三角洲.河口湾被充填之后,长江带来的河流泥沙随之溢出河口湾,进入相邻的河口海岸地区,影响相邻沉积体系的形成和发育.长江泥沙向南进入钱塘江河口湾,在湾顶形成沙坎;向北输运,成为苏北南黄海潮成沙脊的重要物源,影响该潮成体系的形成和发展.舟山群岛海蚀平台上直接覆盖泥质沉积是以退积为主的河口湾向进积的三角洲环境转变的又一证据.长江输沙量在不断减少,而河口滩涂围垦力度在增加,这将导致相邻的河口海岸沉积体系增长速度减缓,出现侵蚀或侵蚀加剧.     

亚洲中部干旱区全新世气候变化的西风模式* ——以新疆博斯腾湖记录为例

位于受西风环流显著影响区的我国最大内陆淡水湖——新疆博斯腾湖提供了全新世亚洲中部干旱区气候变化的可靠记录。对该湖钻探岩芯、沉积年代以及孢粉、碳酸盐含量、粒度等代用指标分析结果表明,末次冰消期到全新世早期湖泊干涸,风砂沉积盛行,气候干旱;约8cal.kaB.P.以来现代湖泊形成,气候相对湿润,其中,约6.0~1.5cal.kaB.P.期间代用指标A/C值指示的流域湿度增加,盘星藻指示的湖泊深度最大,全新世最湿润时段发生在中晚全新世。博斯腾湖记录的早全新世干旱和中晚全新世湿润的气候框架得到中亚其他较高分辨率湖泊记录的支持,具有普遍性。亚洲中部西风影响区这一全新世气候变化框架与亚洲季风区早中全新世夏季风强盛、中晚全新世季风衰落的变化模式显著不同,具有近似反相位(out of phase)变化特征。广大中亚内陆干旱区中晚全新世湿润气候不大可能是东亚季风深入内陆造成的,更可能是通过西风环流与高纬度北大西洋相联系,其驱动机制需要更深入研究。     

障壁岛—潟湖沉积特征及模式:以美国普拉姆岛上更新统—全新统为例*

普拉姆岛(Plum island)是美国东北部缅因湾最大的障壁海岸,岛内向陆一侧为新英格兰地区最大潟湖和沼泽区,它们是晚第四纪末次冰期冰川作用和冰后期海岸作用的沉积响应。通过普拉姆岛研究区上更新统—全新统160个钻孔描述,识别出8种沉积物: 泥炭、冰川黏土、黏土、粉砂、细砂、中粗砂、砾、坠石。根据沉积物类型及其组合特征,结合沉积环境,共划分出8种沉积微相: 障壁沙丘、滨岸沙、水下临滨沙、河道、潮汐水道、潟湖、潮坪、沼泽。研究区在晚第四纪末次冰盛期(MIS2)被劳伦斯蒂德冰盖(Laurentide Ice Sheet)覆盖,发育冰川地貌,冰川泥覆盖在基岩之上,形成底层沉积; 冰后期(MIS1),冰盖消融,海平面发生变化,在冰川地貌鼓丘附近形成沙坝,最终沉积演化为障壁岛—潟湖环境,潟湖通过潮汐水道与广海相连通。     

柴达木盆地尕海湖区冰消期晚期以来的气候环境演变

通过对柴达木盆地东部尕海湖沉积物碳酸盐含量、自生碳酸盐碳氧同位素等指标的综合分析,建立了尕海湖地区自冰消期晚期以来的气候环境演变特征。结果表明,冰消期(12710～11360aB.P.)气候环境变化较大;进入全新世(自11360aB.P.开始)后,早全新世(11360～8370aB.P.)气候波动明显,整体较为干旱,温度有所回升;中全新世(8370～3200aB.P.),早期为湿润气候环境,是全新世气候环境最稳定的阶段,晚期气候环境仍较湿润,但环境条件变差;在晚全新世(3200aB.P.以来),早期湖泊水体仍然较淡,但气候环境明显趋向干旱,后期气候变得干旱,气候环境存在波动变化。约1500aB.P.存在一次湿润事件。     

末次冰消期以来长江口沉积环境演化及沿岸流变化

长江口附近的沿岸流和水团变化对研究长江三角洲沉积物的“源-汇”机制具有重要意义.对HZK2孔沉积物的粒度、年龄和有孔虫分布特征进行了研究分析.结果表明:HZK2孔52.5 m以上有孔虫均有分布,底栖有孔虫丰度在12 m以上和26.0~52.5 m含量超过40枚/g,代表不同沿岸流和水团的有孔虫属种含量在垂向上呈现明显的分带性.HZK2孔全新世以来经历了河口湾和水下三角洲两大沉积体系,并在全新世早期发育潮流沙脊.末次冰消期,钻孔所在位置受长江冲淡水和苏北沿岸流共同影响.全新世早期,则受苏北沿岸流影响为主;在此之后,长江口冲淡水的作用减弱,苏北、黄海沿岸流影响较强.全新世中晚期,苏北沿岸流、长江冲淡水、江浙沿岸流和东海外海水团多种水体共同作用钻孔所在海域,全新世晚期长江冲淡水作用占绝对优势.      

南海北部全新世早期低钙事件及其古气候解释

碳酸盐旋回是南海晚更新世以来的最重要沉积特征之一，它受控于表层海水生产率、陆源物质的稀释作用以及深水对碳酸盐的溶解作用。南海北部碳酸钙百分含量主要受控于陆源物质对碳酸盐的稀释作用，即海平面低位时陆源碎屑经过陆架进入较深海域增多，也称稀释旋回。对西沙海槽北侧陆坡柱状样高分辨率研究后发现，在冰消期，低海平面时期存在高碳酸钙，而在冰后期的早中期，6～8ka B．P．的高海平面时期，却存在短暂的碳酸盐含量急剧下降的过程，即低钙事件，产生这种短暂的碳酸钙与其旋回性不吻合的现象应该是降雨量变化造成。在冰消期，出现干旱，陆源物质减少，而早中全新世的雨量，尤其是具较强冲刷能力的大雨量急剧增加。造成北部海南岛和华南陆地的冲刷增强，陆源物质供给增加，从而出现低钙事件。     

末次冰消期以来赛里木湖沉积记录的气候突变

末次冰消期以来的气候突变事件的时空变化特征及其区域响应是古气候环境变化研究的重要内容,然而亚洲中部干旱区末次冰消期以来的气候突变记录较少,尤其缺少末次冰消期期间快速转暖过程的区域响应.本研究通过对位于亚洲中部干旱区的新疆西天山中部亚高山湖泊赛里木湖湖心采得的长300 cm的SLM2009钻孔沉积物的碳酸盐含量和粒度变化特征的分析,在 14 个 AMS 14C测年数据的基础上,探讨了末次冰消期约23. 4 cal. ka B. P.以来亚洲中部干旱区的气候突变事件记录及其区域响应过程.结果表明:赛里木湖湖心钻孔沉积物完整记录了 H1 ( 17. 5 ~ 15. 2 cal. ka B. P.)、 YD ( 12. 6 ~ 11. 7 cal. ka B. P.)冷事件以及 B-A ( 15. 2 ~12. 9 cal. ka B. P.)暖事件等末次冰消期气候突变事件以及全新世以来的10. 5 ka、 8. 2 ka、 5. 5 ka、 4. 2 ka、 2. 8 ka和小冰期冷事件,这与亚洲中部干旱区已有的气候突变事件记录相吻合,表明末次冰消期以来亚洲中部干旱区具有相似的气候突变演化模式.同时这些气候突变事件与高纬冰芯以及低纬石笋氧同位素记录的一致性则表明气候突变具有全球性影响,受相同的成因机制因素控制.     

南京地区早三叠世碳酸盐沉积动力过程初探

【目的】早三叠世碳酸盐沉积揭示了二叠纪末生物大灭绝之后的沉积环境剧变，如何用沉积动力学方法获取沉积环境信息，其主要困难是现场观测不可实施、初始和边界条件未知、沉积物来源和去向未知。新的思路之一是根据复杂系统理论重构控制方程，以达到正确计算或模拟的目的。【方法】针对南京地区早三叠世和龙山组24个周期的泥质—碳酸盐沉积，构建沉积环境参数计算方法，提取沉积记录信息。【结果】各周期性沉积的垂向尺度为100～102 cm，碳酸盐层与泥质层交替出现，沉积构造以纹层为特征，在24个周期中碳酸盐沉积厚度占74%，沉积构造以纹层为特征；根据泥质层的沉积速率推算每个周期的时间尺度为5～40 ka，虽然泥质层厚度只占总厚度的26%，但却占总时长的73%；泥质和碳酸盐物质沉积速率、沉降通量、水层悬沙浓度、碳酸盐物质产出、生物生产等各项环境参数与现今深海碳酸盐沉积环境相当。【结论】该沉积记录反映研究区域古海洋环境和气候变化特征，但计算方法的进一步改进有赖于碳酸盐沉积的杂质含量、纹层厚度和保存潜力、沉积物和有机质来源等约束条件的确定。     

中国东部陆架全新世沉积体系:过程-产物关系研究进展评述

渤、黄、东海是典型的物源供给丰富的宽广陆架环境,形成的全新世沉积记录十分丰富。本区域潮汐作用、陆架环流作用和沉积物重力流导致的物质输运都很活跃;陆架沉积动力过程与全新世沉积体系的空间分布、物质组成、堆积速率、层序年代等特征相联系。全新世陆架与海岸沉积具有高分辨率、空间分布的不连续和沉积记录的片段性等特征。江苏海岸全新世中期海岸沉积、杭州湾全新世早-中期沉积、浙闽沿岸全新世沉积和其他陆架泥质沉积可从物质来源（海面上升中的沉积改造和河流入海通量）、输运-堆积过程、沉积层序形成的先后次序、陆架沉积记录的未来状况等方面进行分析。数值模拟可用以深化本区的过程-产物关系研究。     

鲁北平原晚第四纪地层结构及沉积演化

以54个浅层新钻孔和多个野外露头为研究对象,综合沉积物粒度、薄片、微体古生物、孢粉、14C测年及静力触探等资料,分析了鲁北平原晚第四纪的地层结构和沉积类型,总结了晚更新世晚期以来的沉积演化。研究表明,末次冰期盛冰期到冰后期,受地势、气候条件控制的黄河河道迁移和海水进退是影响地层结构和沉积特征的主要因素,南北地层结构差异明显,发育古河道、湖沼、黄土、三角洲、潮坪和滨浅海等沉积类型,其中古河道分布面积最广,自下而上可划分为三期。晚更新世晚期至早全新世早期,受干冷气候影响,发育第Ⅰ期古河道,小清河以南沉积黄土层;早全新世晚期至中全新世,气候转暖导致海平面升高,沿海地区形成海侵层和三角洲,内陆地区继承性发育第Ⅱ期古河道和湖沼沉积;中全新世末期或晚全新世以来,受黄河泛滥影响,沉积第Ⅲ期古河道和现代黄河三角洲。地层结构和沉积物分布的研究对于分析地下水位的变化规律,以及选择合适的地震激发层等均有重要的指导意义。     

长江三角洲南部平原古河谷充填沉积物特征及古地理意义

利用典型钻孔P5孔沉积物的岩性、测年、孢粉和有孔虫的分析结果，探讨了末次冰消期以来长江三角洲东南部古河谷区记录的气候波动和海平面阶段性上升过程及其控制下的古河谷沉积模式。研究发现本区古河谷末次冰消期（15～10 ka BP）以淡水湖沼相沉积为主，4 m厚的泥炭可能是新仙女木事件的反映。10～9 ka BP 发育滨海相粉细砂、粉砂沉积，反映此时海平面较为稳定。9～8 ka BP发育溺谷相泥质粉砂、粉砂质泥沉积，厚达11 m，反映海平面快速上升作用下的高速率充填。至全新世大暖期，古河谷区沉积顶界已和长江三角洲平原的第一硬土层埋深大致相同，反映古河谷已基本被填平。     

冲绳海槽中部28ka以来陆源物质输入和古环境演化的生源组分记录

沉积物中有机碳、生物碳酸盐和生物硅等生源组分的埋藏速率在很大程度上受到海洋古生产力的控制,常常被用作古生产力的替代指标.本文利用TOC、生物硅及CaCO3等生源组分探讨冲绳海槽中部DGKS9604孔(28°16.64'N,127°01.43'E;水深766m;柱长10.76m)距今28ka以来陆源物质输入和古环境演化对海洋生产力的影响.研究结果表明,在冬季风较强的末次冰期晚期(28～22kaB.P.),长江直接输运大量的陆源营养物质进入冲绳海槽,古生产力较高;在末次盛冰期(LGM,22～18kaB.P.),虽然河口距离海槽区更近,但大陆流域降水匮乏,河流人海径流量偏低导致海槽陆源营养物质明显减少,生产力降低,表现在生物硅和有机碳堆积速率明显降低;冰消期早期生产力与末次盛冰期相比并未明显降低,此阶段气候回暖,大陆流域降雨增加,陆源物质输入相对较高.全新世早期,古生产力快速下降,既反映海平面降低,陆源物质输入减少.还可能与冰消期寡营养盐的黑潮在海槽加强有关.DGKS9604孔CaCO3含量及堆积速率变化的总体趋势与有机碳和生物硅相反,表现为末次冰期晚期低.冰消期以来逐渐升高,一方面反映陆源物质输入的稀释作用;另一方面与黑潮加强致使钙质生物生产力增强有关.此外,15～7kaB.P.期间CaCO3含量及其堆积速率有几次明显降低,可能对应黑潮减弱、陆源冲淡水较强的环境事件.     

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。     

辽宁省海岸带主要河口区一万年来沉积速率及海平面波动情况

采用钻探手段,通过14C、OSL测年,利用4孔岩心,计算了辽宁省海岸带主要河口区一万年来沉积速率,并分析了海平面波动情况.研究表明,辽宁海岸带长期平均的河口海岸区的沉积速率较低.其中,辽东半岛东北部黄海海岸带鸭绿江平原全新世早期处于剥蚀环境,大洋河平原全新世平均沉积速率为1.4 mm/a,辽东湾北部下辽河平原全新世平均沉积速率为1.52 mm/a,辽西海岸带大凌河冲积扇全新世平均沉积速率为1.87mm/a.全新世Ⅰ海相层或海陆过渡相层总体上表现为一次海侵,与下辽河平原区盘山海侵相对应,但各地段海平面波动情况不尽一致.