苏州澄湖SC1孔晚更新世晚期以来的古环境演变研究

通过对苏州澄湖SC1孔沉积物的粒度、磁化率、孢粉和有孔虫等的实验分析,并结合沉积物的岩性构造特征以及AMS 14C测年数据,探讨了晚更新世晚期以来苏州澄湖地区的气候波动特征以及海侵、海退沉积巡回序列。研究发现该区域气候与世界气候波动性一致,具有温暖湿润-冷而略干-温暖湿润-暖热潮湿-温凉略干-温暖湿润的波动变化特征;晚更新世晚期以来具有两个海相沉积地层,一为晚更新世晚期海侵(约为34 kaBP),另一为全新世中期海侵(（6 955±50）aBP);整个剖面缺失硬粘土层,与之对应的则是两海相地层之间的泥砂互层;沉积环境经历了晚更新世晚期海侵期河床、河漫滩相-末次冰期干冷期河流湖沼相-全新世早期河口湾亚相-全新世中期滨浅海相-全新世晚期淡水湖沼相的演变过程。     

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。     

渤海南部莱州湾晚更新世以来沉积演化特征

晚更新世以来渤海南部莱州湾发生了3次重要海侵-海退事件及沉积演化过程,渤海南部多源河流三角洲对莱州湾沉积环境改变作用明显。本文选择莱州湾剖面进行沉积地层对比,结合调查资料和测试数据,初步建立莱州湾沉积地层格架,分析晚更新世以来莱州湾沉积演化过程。研究发现,渤海南部中小河流与黄河泥沙为莱州湾沉积物的共同物质来源,二者在不同阶段分别对莱州湾沉积演化起主导作用。提出本区沉积地层具有分期性、分段性和相关性规律。在124.6~72.0 ka B.P.,60.0~24.4 ka B.P.和10.2~4.0 ka B.P.出现过3次暖湿期,分别对应沧州海侵、献县海侵和黄骅海侵,主要发育滨浅海相沉积,向南退积为三角洲/潮坪—河流沉积;由陆向海,短源河流沉积贡献降低,黄河沉积贡献增加。在72.0~60.0 ka B.P.和24.4~10.2 ka B.P.出现2次冷干期,分别对应玉木早冰期和玉木晚冰期,河流相发育,三角洲进积。受海陆交互作用影响,晚更新世以来渤海南部莱州湾大致经历了浅海相—三角洲—潮坪—浅海相—三角洲—陆相的沉积演化。     

珠江三角洲陈村钻孔剖面沉积特征及有机碳同位素古环境意义

陈村剖面位于佛山市陈村镇。AMS14C及OSL测年结果显示,剖面自晚更新世中晚期以来开始沉积,结束于全新世晚期,由老至新经历了河流相—河口湾相—三角洲相沉积环境。根据有机碳同位素曲线变化特征,结合孢粉、有孔虫等鉴定结果及沉积环境综合分析,将剖面划分为4个演化阶段:1晚更新世,34.15~24.5ka BP,属河流相沉积环境,δ13Corg平均值为-28.13‰,对应MIS 3期冷—稍湿气候,期间小幅波动;2晚更新世—全新世早期,24.5~9ka BP,属河流相沉积环境,δ13Corg平均值为-29.8‰,对应MIS 2期干冷气候及全新世早期温—干气候,YD事件得以记录;3全新世早—中期,9~6.7ka BP,属于河口湾—三角洲相沉积环境,δ13Corg平均值为-27.97‰,变化幅度小,对应暖—湿气候;4全新世中—晚期,6.7~0.44ka BP,属于三角洲相沉积环境,δ13Corg平均值为-26.94‰,变化幅度大,冷暖变化显著,气候特征为热湿—偏凉—暖干。     

河北唐山西部PZK14孔晚新生代沉积演化特征

为查明唐山西部平原区晚新生代以来松散堆积物的沉积演化特征,依托鸦鸿桥幅1∶5万区域地质调查工作,对唐山西部PZK14孔进行色度、粒度、视电阻率测井、自然伽马测井等研究,划分沉积相并计算各时段的沉积速率,结果表明: 该地区新生代晚期主要发育湖泊相、三角洲相和河流相。早更新世初始发育三角洲相,随着气候转暖,古滦河冲积扇退积,三角洲相转变为河流相; 早更新世中—晚期,发育3个湖泊-三角洲相沉积旋回; 中更新世发育一个湖泊-三角洲相沉积旋回; 晚更新世初沉积了巨厚的湖相层,随着气候转冷,渤海湾沿岸海侵结束,湖盆开始萎缩,转变为河流相; 全新世则以河间洼地沉积为主。沉积速率-年龄曲线表明: 第四纪以来构造作用对该地区沉积速率控制较弱,气候为影响沉积相发育的主要因素。第四纪各个时期的沉积速率均较快,奥杜威极性亚时(1.95~1.77 Ma)沉积速率最大,约为194.0 m/Ma; 2.52~1.95 Ma沉积速率最小,约为111.2 m/Ma。研究成果对恢复该区域古地理演化、水工环地质勘查等具有重要意义。     

天津—河北沿海钻孔地层中的末次盛冰期下切河谷

文章回顾了1965年李四光先生追寻末次冰期对环境影响的讲话,以及40余年来在天津-河北沿海钻孔地层中、末次盛冰期下切河谷的发现过程。在源到汇过程中,起码自晚更新世以来,研究区已经是古黄河沉积区,多处发现的末次盛冰期下切河谷底板多位于30~32 m深度,低于全新统底板一般在20 m的深度;与长江口地区钻孔末次盛冰期下切河谷深62 m相比,研究区下切河谷规模不如前者,也没有一个统一的大河口。末次盛冰期下切河谷最远地点,是距现代海岸约80 km的河北省孟村回族自治县县城北侧,即西汉黄河亚三角洲叶瓣顶部。众多钻孔见早全新世快速沉积,只能是黄河支流有这样充足的泥沙供给,在局部顶托了早全新世海侵作用发生。      

渤海湾西岸全新世沉积速率对河流供给的响应

渤海湾西岸由北向南获取了3个钻孔,以全新世海相岩心为研究对象,采用AMS14C(Accelerator Mass Spectrometry14C,加速器质谱14C)测年方法建立年代框架并计算平均沉积速率,结合沉积物粒度组成及沿岸古河流三角洲发育历史,探讨了沉积速率对沿岸河流供给变化的时空响应。结果表明,早全新世—中全新世初期(11~6ka),渤海湾西岸整体沉积速率偏低,仅0.03~0.07cm/a,沉积物粒度较粗;中全新世6.43~4.97ka cal BP期间,NP3孔平均沉积速率为0.60~0.93cm/a,高于同期沿岸南部的CH110孔和BT113孔。沉积物组成以粉砂为主,粘土含量低,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西北岸对潮白河、永定河及滦河沉积物供给的响应;中全新世晚期3.68~2.67ka cal BP期间,BT113孔沉积速率为0.27~1.4cm/a,高于同期沿岸北部CH110孔和NP3孔,沉积物组成以粉砂为主,粘土含量较NP3孔高,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西岸南部对黄河沉积物供给的响应;晚全新世2.29~0.24ka cal BP期间,沿岸中部CH110孔沉积速率为0.55~0.91cm/a,高于同期沿岸南部的BT113孔和北部的NP3孔,该高沉积速率为渤海湾西岸中部对黄河和海河供给沉积的先后响应。     

渤海莱州湾晚第四纪底栖有孔虫分布特征及其地质意义

通过对渤海莱州湾GK138、GK111及GK95孔的255个沉积物样品中的有孔虫定量统计分析,共鉴定出底栖有孔虫15属32种。根据底栖有孔虫的丰度和分异度等分布特征和AMS14C和光释光（OSL）测年结果,揭示晚第四纪以来研究区共发育3套海相地层,分别是中更新世晚期的第三海相层、晚更新世的第二海相层和全新世的第一海相层,通过与全球海面变化曲线对比,发现其与MIS7、MIS5和MIS1阶段的高海面有良好的对应关系。样品的Q型聚类及主成分分析划分出3组代表不同沉积环境的有孔虫化石组合,第III化石组合带为中更新世晚期海侵的产物,为河口-滨岸浅海环境。第Ⅱ化石组合为晚更新世海侵的产物,为潮间带-潮下带沉积环境,第I化石组合带为潮上带-潮间带沉积环境。海相地层顶、底板高程和厚度的分析结果显示中更新世晚期至晚更新世期间发生过不同期次、不同强度的构造活动,而进入全新世以后构造活动相对减弱。     

青藏高原东北缘若尔盖盆地晚新近纪地层的多重划分与对比

以新构造运动为背景,以岩石地层特征为基础,以多种方法的测年数据为依据,以生物化石种属与产出层位和气候地层为参考,按照多重地层划分观点,本文首次对若尔盖盆地更新统及全新统的生物地层、气候地层和年代地层的划分做了深入研究,进而提出了若尔盖盆地晚新近纪地层的多重划分与对比方案.在以新构造运动为背景下沉积的更新统一全新统生物地层、气候地层等在不同发展阶段具有不同的特征,相同时期不同沉积物之间可以相互对比.利用植物、孢粉和测年数据,"阿坝砾石层"时代划归为早更新世.黄河干流、黑河和白河地层中所产古脊椎动物化石和介形类化石的地质时代为晚更新世.由泥炭孢粉剖面和RM孔孢粉资料揭示出晚冰期到冰后期以来,若尔盖地区的气候表现出极大的不稳定性,冷暖变化频繁,可与由冰期与间冰期或干旱期与湿润期交替演进的气候地层划分的中更新世4366高地冰期和尼格曲一公巴拉克冰期,晚更新世末次冰期早期的木哈隆冰阶、扎尔吉冰阶、羊拱海冰阶、希门错沟冰阶和末次冰期晚期的安纳尔冰阶、全新世冰后期气候地层单位,以及河流堆积阶地划分和风成堆积划分相对应.     

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.     

Sediment distribution and provenance since Late Pleistocene in Laizhou Bay,Bohai Sea,China

There are three transgression-regression events and evolutions of the sedimentary environment by sea level changes since the Pleistocene in the southern section of the Bohai Sea, China. It is obvious that a multi-source fluvial delta sedimentary system may be more dominant in a sedimentary environment. Based on previous research and survey or historical data, we carried out studies on the division of sedimentary units, sedimentary facies analysis and strata division and comparison, which aim to establish the sedimentary stratigraph of Laizhou Bay. We focus on the sedimentary procession of the Laizhou Bay since the early Late Pleistocene. It can be divided into two glacial periods and three interglacial periods, corresponding to two regression and three transgression events in Laizhou Bay since Late Pleistocene. In 124.6–72.0 ka BP, 60.0–24.4 ka BP and 10.2–4.0 ka BP, three times warm-wet periods occurred, respectively corresponding to the Cangzhou transgression, Xianxian transgression, and Huanghua transgression. In 72.0–60.0 ka BP and 24.4–10.2 ka BP, two dry and cold periods, it was the continental sedimentary environment, corresponding to Wurm early glacier and Wurm late glacier. The results show: (1) Sediments have the characteristics of phase and stage under the terrestrial input of the Yellow River and middle-small rivers in the southern section of the Bohai Sea. (2) PI moved towards coastal in Cangzhou transgression strata in early Late Pleistocene. PI moved northward from land in Xianxian transgression strata in the late Pleistocene. PI moved further north in the Huanghua transgression strata in Holocene. (3) During the regressive period, the land source input increased and the estuarine or lagoon sedimentation developed, which manifested as progradational superposition. (4) During the transgressive period, it mainly developed shallow coastal sediment and transitionally formed regressive deposition to the south in delta/tidal flat deposition.©2019 China Geology Editorial Office.     

冰后期以来长江水下三角洲层序地层特征及沉积环境演化*

长江水下三角洲层序地层学研究有助于全面了解长江三角洲地层特征和沉积环境演化模式。通过对长江水下三角洲下切河谷区YD0901和YD0903孔岩心的详细沉积物粒度、特征元素比值(Cl/Ti和Zr/Rb)、沉积相对比分析,恢复了冰后期以来长江水下三角洲层序地层格架。研究区冰后期以来自下而上依次出现河流相、潮汐河流相、河口湾相、浅海相和三角洲相的沉积相序。末次冰期海平面下降,古长江形成下切河谷,古河间地发育硬黏土层,构成五级Ⅰ型层序界面。之后海平面回升,分别于15 cal ka BP和8.0 cal ka BP形成最大海退和最大海侵界面,水下三角洲区域最大海侵发生时间略滞后于平原区,约为7.5 cal ka BP。据此3个层序界面将冰后期地层划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。钻孔岩心记录揭示了14.8 cal ka BP海侵到达研究区;14.8~13 cal ka BP期间,受MWP-1A冰融水事件影响海平面快速上升,海岸线向陆推进速率可达71.9,km/ka;海退期间各钻孔沉积速率较低,直至2 cal ka BP开始,沉积速率明显增加。     

渤海湾西岸晚第四纪海相地层划分及地质意义

BT113孔和BT114孔是位于渤海湾西岸地区的2个80 m全取心钻孔。通过对钻孔岩心的岩性、沉积构造及生物组合等特征分析,结合AMS¹⁴C和OSL（光释光）测年结果,揭示中更新世晚期以来本地区主要发育3个海相地层：自下而上为中更新统上部的第三海相地层（简称“海三”）、上更新统的第二海相地层（简称“海二”）和全新统的第一海相地层（简称“海一”）,指示中更新世晚期以来研究区发生的3次主要海面波动。与全球海面变化曲线对比,海三,海二和海一分别发育于MIS（深海氧同位素阶段）7、MIS5和MIS1的高海面时期,说明渤海湾西岸中更新晚期以来地层记录的海面变化趋势与全球变化一致。与前人的传统认识不同,认为受全球海面及渤海海峡地貌共同影响,MIS3时期研究区并未发生大范围海侵。通过多个钻孔的对比分析,3个海相地层在渤海湾西岸地区的分布较广,具有良好的可对比性,不同钻孔之间同一海相地层的高程和厚度的较大差异指示本地区在晚更新世期间发生较强的差异性沉降活动。     

3.45 Ma以来滦河冲积扇中部唐山TD1孔记录的区域构造和气候演化

对位于渤海湾西北岸晚更新世早期滦河冲积扇中部的TD1孔进行了磁性地层学、¹⁴C测年、沉积旋回、测井沉积学、孢粉地层学和介形类研究,结果表明:(1)220m 深的钻孔地层记录了古地磁学布容(Brunhes)、松山(Matuyama)和高斯(Gauss)极性时,钻孔底部层位年龄接近3.45 Ma。(2)钻孔揭示了滦河冲积扇中部地层结构,最厚的湖相沉积地层出现在上新世,第四纪以来主要由辫状河流体系分支河道相与相关沉积构成。(3)测井相与岩心沉积相分析结合显示,约3.45Ma以来出现6个大沉积旋回,与冲积扇顶端钻孔所见沉积旋回在深度上基本可以对比,其中3.2、3.0、2.0和0.78Ma的沉积旋回分别覆于全孔4期浅水湖泊—湖沼沉积物之上;末次盛冰期与渤海湾西岸钻孔一样出现浊黄橙色沉积,显示低水位域的沉积特征。(4)尽管古季风可以导致降水增多并出现湖沼沉积,但是该钻孔有机质含量最高的是在6 ka BP层位,中全新世大暖期气候对该地水热状况影响最大。     

渤海西部晚第四纪地层层序特征及沉积响应

渤海是一个仅通过渤海海峡与北黄海相接的半封闭陆架浅海,晚第四纪以来的地层演化过程复杂,目前尚不清楚,且海相地层的形成时代存在争议.为了研究渤海西部晚第四纪以来的地层层序,对高分辨率浅地层剖面声学地层与典型钻孔沉积地层的进行对比分析.研究表明:高分辨率浅地层剖面自下而上划定的7个声学地层单元（U5、U4-2、U4-1、U3、U2、U1-2、U1-1）与钻孔岩心划分的沉积地层单元具有良好的对应关系.与MIS4期、MIS2期低海面时期的沉积间断密切相关的两个层序界面R5、R3,将渤海西部晚第四纪（MIS5期）以来的地层层序自下而上划分为3个层序（SQ3、SQ2、SQ1）:SQ3识别出下部海侵体系域与高水位体系域、上部海退体系域,分别对应MIS5期海平面相对较高时期的滨-浅海相交替沉积（U5）、MIS4期早期滨海相沉积（U4-2）;SQ2自下而上由低水位体系域[MIS4期中晚期与黄河、滦河相关的河湖相沉积（U4-1）]与海侵体系域[MIS3期早中期滨海相沉积（U3）]组成;SQ1自下而上包括低水位体系域[末次冰盛期与滦河相关的河湖相沉积（U2）]、海侵体系域[全新世早中期滨海相沉积（U1-2）]高水位体系域[全新世高海面以来的浅海相沉积（U1-1）].研究区的地层发育受控于海平面变化、沉积物供应、渤海海峡地形及活动构造的共同作用.      

河北海兴小山CK3孔磁性地层与第四纪火山活动记录*

基于对渤海湾西岸河北省海兴小山火山丘附近500 25 m 深CK3孔进行的磁性地层学研究,确认该钻孔揭示了吉尔伯特(Gilbert)极性时科奇蒂(Cochiti)亚时以来的地层,底部层位年龄约为4 38 Ma;结合 ¹⁴ C 测年和地层关系,可见本孔中所见4期火山活动分别发生在2.12 Ma、1.34 Ma、35～70 ka 和10～15 ka;与渤海湾滨海平原几个质量较高的钻孔古地磁研究成果对比显示,黄骅坳陷第四纪期间整体向NE方向倾斜,沉积物平均粒径变化与测井曲线有较好的对比关系和同步性。依据沉积物特征、沉积构造以及测井相、粒度分析资料综合分析,确定全孔揭露地层大多发育泛滥平原沉积,即使是分支间湾亚相也少见湖泊-湖沼相沉积,沉积物多呈氧化状态。晚更新世以来3期海侵地层皆为潮坪沉积,其底板埋深与整个渤海湾西岸所见相符,可以按海洋氧同位素分期划分。     

渤海西缘YRD-1101孔晚更新世以来沉积物粒度特征及其环境变迁

对现代黄河三角洲地区YRD-1101孔上部岩心开展粒度分析,并结合AMS14C和光释光(OSL)年代学测试结果、沉积特征、微体古生物鉴定及周边钻孔对比,建立了MIS5期以来的地层框架,揭示出该地区主要经历了3个阶段的沉积环境演化过程:(1)晚更新世—早全新世河流与海相交替沉积,其中MIS5c阶段海侵水动力环境中等,MIS3期海侵水动力环境较弱,MIS2期河流沉积水动力较强;(2)全新世滨、浅海沉积环境,动力环境整体较强,相对比较稳定;(3)1855年至今形成的黄河三角洲沉积,水动力强度较弱到中等。海平面变化和构造沉降是影响研究区晚更新世以来沉积演化的主要因素,此外,黄河带来的大量泥沙对海侵强度也有显著影响。     

Stratigraphic development during the Late Pleistocene and Holocene offshore of the Yellow River delta, Bohai Sea

A 61-m-long sediment core (HB-1) and 690 km of high-resolution seismic profiles from offshore of the Yellow River delta, Bohai Sea, were analyzed to document the stratigraphy and sea-level changes during the Late Pleistocene and Holocene. Accelerator mass spectrometry ¹⁴C dating and analyses of benthic foraminifera, ostracods, the mineral composition, and sedimentary characteristics were performed for core HB-1, and seven depositional units (DU 1–DU 7 in descending order) were identified. The seismic reflection data were interpreted in light of the sedimentological data of the core and correlated with other well-studied cores obtained previously in the Bohai Sea area. Seven seismic units (SU 1 to SU 7 in descending order) were distinguished and interpreted as follows: SU 7 corresponds to marine facies in Marine Isotopic Stage (MIS) 5; SU 6, to terrestrial facies in MIS 4; SU 5 and SU 4, to alternating terrestrial and marine facies (DU 7–DU 5) in MIS 3; SU 3, to terrestrial facies (DU 4) in MIS 2; SU 2, to Holocene marine facies (DU 3 and DU 2); and SU 1, to modern Yellow River delta sediments deposited since 1855 (DU 1).The sedimentary facies from DU 7 to DU 5 reflect sea-level fluctuations during MIS 3, and the boundary between DU 5 and DU 6, which coincides with that between SU 4 and SU 5, is a distinctive, laterally continuous, undulating erosion surface, with up to 20 m of relief. This surface reflects subaerial exposure between transgressions during MIS 3. Estimated sea levels during MIS 3 ranged from −35 ± 5 to −60 ± 5 m or lower, with short-term fluctuations of 20 m. Sedimentary environments in the Bohai Sea area were governed mainly by eustatic sea-level changes and the Bohai Strait topography, which controls the entry of sea water into the Bohai Sea area.The mineral composition of the sediment core suggests that the Yellow River did not discharge into the Bohai Sea, or at least did not influence the study area significantly, during parts of MIS 3 and MIS 2 to the early Holocene (11–8.5 cal kyr BP).