燕山山地伊逊河下游河流阶地沉积物特征及古环境意义

河流沉积物蕴藏着其形成之时水动力条件及古气候变化等重要信息,因此研究河流相沉积物不仅可指示其沉积之时的水动力条件,还可对其反演的古气候进行一定的探索。伊逊河地处燕山东段,开展其下游河流相沉积物粒度、磁化率及形成年代的探讨,可为燕山山地河流相沉积物蕴藏的古环境意义研究提供参考。笔者等通过野外实地调查、光释光测年、粒度分析及磁化率实验对伊逊河下游三级阶地（T3）前缘剖面展开研究,初步确立了伊逊河下游T3的形成时间,大致为晚更新世晚期至全新世早期（13.14±0.76 ka BP至9.55±0.58 ka BP）,结合野外实测及实验数据分析发现此剖面可划分为11层,探讨了伊逊河在晚更新世晚期至全新世早期水动力条件的变化,厘定了伊逊河下游9次较为明显的水文事件,并提出新仙女木事件始末及全新世初期此剖面沉积物记录与多种气候变化指标和区域气候变化有较高的一致性,揭示了伊逊河下游河流阶地沉积物对气候变化的响应较为明显,研究结果为该地区古环境研究提供了基础地质依据。     

岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义

利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土;深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系;并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反;沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2～5 cm;这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。     

下辽河平原周边冲积扇沉积模式的探讨

辽河、浑河、太子河、大凌河等河系从山区进入下辽河断陷盆地后,共同塑造了宽阔的下辽河平原;并在平原周边形成了一系列掩埋的第四纪冲积扇.本文就冲积扇形成的构造背景,扇体形态类型、扇体结构等进行了研究,对扇体沉积进一步划分为扇顶、扇中、扇缘亚相;通过对沉积物粒度分析、石英颗粒电镜扫描,表现了冲积扇碎屑沉积物的动力机制属于激流型强水动力条件所形成,具有供水意义.     

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。     

碎屑颗粒粒度分析在东营凹陷辛176块沙四上亚段砂体成因研究中的应用

利用粒度资料进行沉积物的粒度结构分析, 能有效地判定沉积物搬运方式、判别水动力条件、区分沉积环境类型, 研究沉积物的成因机制。本文通过大量粒度频率曲线、概率累计曲线和粒级-标准偏差曲线等图件的分析, 详细研究了沉积物所包含的粒度组分及各自特征, 并提取出对沉积环境变化敏感的粒度组分, 确定了各自组分所对应的沉积水动力类型, 结合沉积相和构造背景研究, 探讨了东营凹陷辛176块沙四上亚段纯上5砂组砂体的成因, 认为辛176块王斜583、辛176斜1井砂体是广饶凸起的碎屑物质在南斜坡形成三角洲后被入湖河流继续搬运、沉积并被波浪改造形成的滩坝砂体; 牛114斜1、王587井砂体为青坨子凸起的碎屑物质以重力流方式搬运并与广饶凸起的物质混合、沉积, 后又被波浪改造而形成; 王58井砂体为来自青坨子凸起的重力流入湖后发生卸载形成的沟道砂体。     

冀中坳陷HS1钻孔沉积物粒度及其沉积环境

对冀中坳陷HS1钻孔沉积物进行粒度分析,综合岩性、年代、生物标志等,探讨了3.5 Ma BP以来以冀中坳陷为代表的华北平原坳陷区的岩相古地理演化过程。结果表明,在新构造运动长期震荡式下降和气候不断变化的条件下,经流水作用改造依次经历了河流相与不稳定浅湖洼地相交替(上新世晚期)、河流相(早更新世)、河流相-片流相-短时洪泛相(中更新世)、河流相和泛滥平原相交替(晚更新世)、泛滥平原相(全新世)5个沉积演化阶段,且沉积物所处环境的水动力条件不断减弱,细颗粒组分不断增加。沉积物粒度颗粒组分含量与碳、氧同位素和孢粉所记录的气候变化具有同趋性,在寒冷干旱气候条件下细颗粒组分含量增加,而在温暖湿润的气候条件下粗颗粒组分含量增加;介于二者之间的气候条件下,沉积物的粒径变化较平缓,粒径区间范围较宽。粒度曲线反映的沉积环境的旋回性变化与孢粉、碳、氧同位素记录所划分的气候冷暖演化阶段耦合性较好,也与华北地区其他钻孔同时期相关记录较一致,这对重建区域古地理环境具有重要意义。     

合肥盆地下蜀黄土年龄及物源探讨

OSL测龄结果表明合肥盆地下蜀黄土(下蜀组)在中更新世晚期已开始沉积;将主量化学元素和粒度分析与西北黄土、镇江下蜀黄土、巫山黄土和宣城黄土进行对比,研究了合肥盆地下蜀黄土物源。研究结果表明,地球化学、粒度及沉积速率等均显示合肥下蜀黄土物源有别于镇江黄土及西北黄土;并从岩相古地理及古气候特征探讨了淮河沿岸及淮北地区河流相、湖相及湖沼相细粒沉积物或许是其潜在的物源。     

南极松散沉积物粒度分形研究

利用分形理论, 研究了南极纳尔逊冰盖前缘发育的沉积物、风成沉积物及湖泊沉积物的粒度分布分形结构特征. 结果表明: 不同沉积环境下的沉积物粒度分形结构具有明显的差异, 冰盖前缘沉积物具有显著的分形结构特征, 而湖泊沉积物和风成沉积物不具有分形结构特征, 这为识别南极地区松散沉积物沉积环境提供了一种新的判别依据. 对纳尔逊冰盖前缘沉积物粒度分维特征的研究结果表明, 其粒度分布主要与冰川搬运的动力学过程有关, 分维值的大小与当时形成沉积物的动力学过程、沉积环境、冰盖进退及古气候环境的演化密切相关.     

福建安海湾表层沉积物粒度特征及其现代沉积过程分析

通过对福建安海湾表层沉积物的粒度分析和对比,应用系统聚类分析、粒径趋势模型和切应力计算公式,探讨了研究区粒度的分布特征、沉积环境分区、表层沉积物输运趋势及其影响因素.研究结果表明,研究区包括6种表层沉积物类型,以黏土质粉砂和粉砂为主,沉积物大体呈现自海湾两侧潮滩向潮汐通道变粗的分布趋势.表层沉积物粒度的分布特征与水动力条件和物质来源密切相关,湾口附近及湾内深槽内,细颗粒的沉积物被再悬浮带走,粗颗粒的含量增大;在湾内潮滩上,悬浮物质因水动力作用逐渐减弱发生分选沉降,形成向岸变细的横向分异.海湾外泥沙随潮流不断地向海湾东侧岸滩运移,海湾周边陆源来沙由湾顶部往湾口方向下泄,两者是导致表层沉积物出现明显的顺时针方向汇聚趋势的原因之一;表层沉积物的输运趋势、悬浮泥沙的输运、潮滩植被与湾口沙嘴的遮蔽效应共同影响了研究区内浅滩地形的形成和变化.研究区可分为四类沉积环境区,以潮滩和潮汐通道环境为主,不同沉积区内的粒度参数、粒级频率和敏感粒级均有差异,动力条件差异和不同物源的影响程度是现代沉积环境格局的主要影响因素.     

浙西西峰寺组的粒度分析及其环境意义

<正> 研究沉积岩相的方法很多,粒度分析和颗粒形态及其表面特征的研究,对于分析和确定碎屑沉积介质的性质、搬运方式和水动力条件等方面比较有效。数理统计方法早已用于沉积物结构分析,一般用直方图、频率曲线图、粒度累积曲线图、概率累积曲线图、CM图、粒度参数散布图、道格拉斯指数及其剖析图等等,来判别与分析碎屑岩的沉积岩相。     

晚中更新世以来武威盆地沉积特征——基于WV3 钻孔的释光年代学研究

青藏高原东北缘河西走廊形成了一系列新生代盆地,是研究盆地沉积演化的重要区域。武威盆地位于河西走廊东部,盆地内沉积了较厚的新生代冲洪积地层。为了厘清武威盆地晚中更新世以来的沉积演化历史,笔者等在武威盆地石羊河中上游处钻取了长207 m的WV3 钻孔岩心,获得了上部17 m岩心的 19 个钾长石两步法 pIR200IR290 年龄和 2 个多步法 MET-pIRIR 年龄,结合粒度资料,重建了武威盆地石羊河流域中下游晚中更新世以来的光释光年代学框架和沉积历史。结果表明：两步法 pIR200IR290 和多步法MET-pIRIR年龄在误差范围内一致。220~128 ka时期,沉积速率最小,为 0.35 mm/ka,水动力条件较强,以侵蚀为主;128~108 ka (MIS 5d、MIS 5e) 时期沉积速率为 1.94 mm/ka,沉积物粒径由粗变细,表明此时水动力条件由强变弱;末次冰盛期到全新世早期 (19~9 ka) 沉积速率为2.78 mm/ka,沉积物粒径较细,表明此时水动力条件较弱,沉积速率最大,沉积为主。该地区新构造运动比较活跃,在末次间冰期至末次冰盛期期间存在逆冲活动。该研究对于揭示晚中更新世以来祁连山东北部石羊河流域沉积演化特征具有重要意义。     

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。     

南黄海沉积物磁性特征及其对物源变化的指示 ——以南黄海中部泥质区YSC-10孔为例

南黄海中部泥质区是东亚大陆沉积物巨大的汇,识别这一地区的物源变化对理解古气候和古海洋变化有重要作用.基于黄河和长江携带的碎屑物质在磁性特征上的差异,环境磁学参数、磁化率—中值粒径的相关性可用于指示南黄海中部泥质区物源的可能变化.根据YSC?10孔环境磁学参数变化和磁化率—中值粒径的相关关系,推测4.8 cal ka B...     

Transgressive Events since the Late Pleistocene in the Yellow River Delta: Grain-size Distribution and Palynological Results

This study deals with the relationship between sea-level changes and paleoclimatic fluctuations based on the analysis of stratigraphy, grain sizes, palynology, and radiometric dating of the Yellow River delta since the Late Pleistocene. Evidence from the sedimentary record, grain sizes, and pollen provides a paleoenvironmental history of the Late Pleistocene from the boreholes of the delta. Based on a combination of grain-size analysis with lithological studies, marine deposit units contain the intervals of 13.85–16.9, 18.5–19.69, 27.9–34.8, 36.4–37.2, 48.4–51.6, and 54.1–55.9 m, and transitional facies units contain the intervals of 10.25–13.85, 16.9–18.5, 19.69–27.9, 34.8–36.4, 37.2–48.4, 51.6–54.1, and 55.9–60 m, compared with fluvial(terrestrial facies) deposit units(3.36–10.25 m). Based on pollen analysis and pollen assemblages, there were three warm-wet periods from 9.1–0.16 ka BP, 16.1–60 ka BP, and 90.1–94.6 ka BP From the top to the bottom of the borehole, the paleoclimate has an evident fluctuation: warm and moist(Holocene Optimum) —cool and dry(Younger Dryas Event)—mild semi cool—cool and dry—warm and moist. There were three warm-wet periods from 9.1–0.16 ka BP, 16.1–60 ka BP, and 90.1–94.6 ka BP, corresponding to the Holocene Optimum stage, MIS 3, and MIS 5, respectively. The warm period allowed monsoonal evergreen and broadleaved deciduous forests that corresponded to Holocene hypsithermal climatic conditions and the Late Pleistocene climatic Optimum. Three warm-wet periods occurred in marine deposit units from 9.1–0.16 ka BP, 60.1–16.1 ka BP, and 94.6–90.1 ka BP. These periods correspond to the Cangzhou transgression, Xianxian transgression, and Huanghua transgression, respectively. From 90.1–60.1 ka BP, 17.5–9.1 ka BP, and 0. 16 ka BP–1855 AD, three dry and cold phases are recognized. The phases indicate the fluvial(flood plain) sedimentary environment, corresponding to cooler and mild dry periods based on palynological results and grain-size distribution.     

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。     

黄河泛滥平原全新世沙尘暴活动的历史记录——以颖河上游一典型剖面为例

研究了淮河支流颖河上游嵩山东麓一典型全新世黄土-古土壤剖面,获得了较高时间分辨率的磁化率、粒度成分和>0.063mm粒级百分比含量等环境代用指标系列。通过地层对比研究,确定了该剖面的基本年代框架。分析了颖河上游全新世黄土-土壤磁化率、粒度特征,论证了颖河上游全新世黄土-土壤物质粒度成分与黄河泛滥沉积沙尘暴活动关系,揭示了颖河上游全新世黄河泛滥平原沙尘暴活动特征。3100aBP以来气候趋于干旱,黄河下游泛滥频率增加,风沙活动范围显著扩大,沙尘暴活动强烈。     

郧县前坊村剖面黄土-古土壤序列风化成壤及古气候研究

秦岭作为我国南方和北方地理、气候、自然环境的天然分界线,并当作是黄土高原的南屏障。汉江上游谷地地区位于秦岭南侧,属于北亚热带气候区域,受季风气候活动影响强烈。为了探讨该地区在亚热带气候背景下,风成黄土成壤改造对气候变化的响应机制,通过对汉江上游谷地前坊村（QFC）剖面磁化率、烧失量、粒度、Rb/Sr等理化性质进行研究。结果表明:①末次冰期以来沙尘暴很有可能越过秦岭在其南侧堆积,黄土-古土壤剖面地层序列从上到下依次为:MS-L₀-S₀-Lt-L₁-AD;这些沉积物完整记录了一级阶地上晚更新世气候变化信息,地层单元受到各个时期不同程度成壤强度的改造。②前坊村剖面中,理化性质在不同地层单元有显著差异。例如磁化率、烧失量、Rb/Sr指标平均含量的高值出现在古土壤层中,低值出现在黄土层;而Zr/Rb含量变化正好相反;这些理化性质表明,在古土壤发育期,水热条件进入最适宜期,沉积物的风化成壤作用显著;在黄土堆积期,气候寒冷干燥,主要以粉尘堆积为主,沉积物的风化成壤作用较弱。③秦岭南侧北亚热带汉江上游前坊村一级阶地剖面化学风化强度变化揭示了黄土-古土壤环境气候变化的规律:末次冰期以来（大约18.0～11.5 ka B.P.）,气候干冷,沙尘暴频繁出现,沉积物以黄土堆积为主,成壤作用微弱,形成马兰黄土（L₁）;全新世早期（约11.5～8.5 ka B.P.）,气候由干冷向暖湿方向转变,但主要以干冷为主,形成过渡层（Lt）;在全新世大暖期（8.5～3.1 ka B.P.）,气候条件达到最优阶段,水热配合较好,生物活动活跃,成壤作用十分显著,发育了古土壤S₀;到了全新世晚期以来（3.1 ka B.P.）气候又由暖湿向干冷方向转变,成壤作用明显减弱,沙尘暴出现较为频繁,形成了以黄土堆积为主的全新世黄土（L₀）。现代表土层（MS）是在（1.5 ka B.P.）以来气候转暖,加之人类长期农业耕作扰动,在全新世黄土L₀顶部叠加而形成的。     

滇西北丽江地区石鼓古湖的发现及其在现代金沙江河谷发育中的意义

在云南石鼓"长江第一湾"附近河段两岸发现了10多处典型的第四纪湖相沉积物露头,它们构成了金沙江第二、三、四级阶地的基座。热释光(TL)和U系法年龄测定及磁性地层学研究结果表明,该套湖相沉积物中上部的时代属于243.3～88.0kaBP的中更新世晚期至晚更新世早期,上覆的第四级阶地沉积物的年龄为88.0～80.9kaBP。湖相沉积物的粒度、地球化学和粘土矿物分析结果表明,其沉积环境有由温湿向湿热转化的趋势。根据对玉龙雪山更新世冰川作用的研究,石鼓古湖最初应是玉龙雪山西麓中更新世早期玉龙冰期冰碛物堰塞金沙江河谷而成的,中更新世晚期丽江冰期的冰水沉积物进一步加以堰塞,直至8万多年前被金沙江侵蚀而再次贯通。     

杭州湾晚第四纪沉积与古环境演变

通过对杭州湾第四系钻孔的年代地层学、沉积学、古环境学等多学科综合分析,认为XZK169孔全新世沉积始于孔深17.35m处(年代约为10～9kaBP),其下至孔深86.40m沉积属晚更新世。整个沉积层中可分出3个海进—海退旋回晚更新世早期以陆相沉积为主,出现河湖相—滨海湖泊相—河湖相沉积,气候为温凉干燥—温暖湿润—温凉干燥;晚更新世中晚期出现河湖相—潮滩湖相—浅海相—河口湾相沉积,气候为温凉干燥—寒冷干燥—温凉—暖热湿润—温热湿润;经历了末次冰期侵蚀后,全新世出现浅海相—河口湾相沉积,气候以暖热湿润—温暖湿润为主。约在5kaBP,杭州湾与长江口分离。     

长江三角洲晚新生代沉积物有机碳、总氮和碳酸盐组成及古环境意义

长江三角洲地区埋深达320m的PD钻孔揭示了上新世以来河湖相、滨海相和三角洲相的沉积环境特征。钻孔沉积物中有机碳、总氮和碳酸盐组成变化较大,但具有一定的规律性。上新世东部地区气候较暖湿,古湖泊发育,化学风化强烈,有机质保存率较低;早更新世气候波动较大,相对温湿气候下高等植被发育;中、晚更新世长江流域气候逐渐变冷干,晚第四纪气候变化较显著,流域植被类型发生明显变化;全新世气候转暖,有机质保存率高。有机碳、总氮和碳酸盐组成揭示的古气候变化与孢粉、沉积地层等资料相当吻合,与相邻内陆地区的第四纪古环境研究认识也具有明显的可比性。本研究也揭示,运用有机碳、总氮和碳酸盐组成重建我国东部地区第四纪古环境和季风演化史具有相当的难度,必须充分考虑沉积地层不连续性、粒度、有机质来源、埋藏成岩环境以及陆海相互作用等多因素的复杂影响,同时需要结合有机碳同位素等分析来深化古环境研究。