渤海湾西岸现代岸线钻孔记录的全新世沉积环境与相对海面变化

以渤海湾西岸现代岸线附近的NP3、CH110和BT113三个钻孔全新世岩心为研究对象,采用沉积岩石学、AMS ¹⁴C(accelerator mass spectrometry ¹⁴C,加速器质谱¹⁴C)测年、微体生物聚类分析等方法精细判别沉积相,重建渤海湾西岸全新世沉积演化历史,并利用微体生物组合分带对水深变化的指示,定量讨论全新世相对海面变化。结果表明:渤海湾西岸全新世受海陆交互作用影响,经历了沼泽-潮滩-浅海-前三角洲-三角洲前缘-三角洲平原环境的演化过程。全新世初始阶段,研究区中部和北部发育沼泽环境,南部未见沉积,与上更新统河流相沉积呈不整合接触。全新世早期,研究区潮滩环境发育。潮滩层厚度约1 m,历时数百至1千余年。至7000 cal BP前后水深增大,研究区进入浅海环境。约6000 cal BP,沿岸南北两端先后进入三角洲过渡环境,中部三角洲环境约开始于1500 cal BP。渤海湾西岸地区全新世的环境演化同时记录了该地区的相对海面变化:约10000 cal BP前后,渤海湾相对海平面已接近21.3~20.4 m。约8000 cal BP,相对海平面介于18.6~17.0 m。约6000 cal BP时相对海平面低于6.8 m,5000~1000 cal BP,相对海平面高于-2.5 m,1000~800 cal BP,相对海平面介于-1.3~-0.4 m。8000~5000 cal BP时,相对海面上升约15.0 m,上升速率达5 m/1 ka。     

渤海湾西岸BT113孔35ka以来的沉积环境演化与海陆作用

根据渤海湾西岸有孔虫和介形虫与年代学(AMS14C和OSL测年)研究,将该段岩心自下而上划分为6个沉积单元(U1—U6),它们依次形成于晚更新世的河流及全新世的潮滩、浅海、前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原沉积环境,结束于约35 ka的U1单元的陆相环境,证实晚更新世低海面时渤海湾西岸未受海水影响。U1和U2单元之间,存在历时约27 ka的沉积间断(35～8.5 ka cal BP),研究区因此缺失早全新世沉积。U2单元的潮滩环境指示全新世海侵于8.5 ka cal BP到达渤海湾西岸,当时相对海平面为-16.7 m。U3单元为浅海环境,约6 ka cal BP时相对海平面上升到-6.8～-1.8 m。8.5～6 ka cal BP期间的海面上升速率是0.4～0.6 cm/a,可能与MWP1C事件有关。U4—U5单元,转为三角洲环境,沉积速率增大,反映自3.7 ka cal BP河流输入影响加强,约1.3 ka cal BP时成陆,形成U6单元。晚更新世35 ka以来的陆海环境演化,总体上是对气候变化控制下的海面变化的响应。     

渤海湾全新世贝壳堤与牡蛎礁:古气候与海面变化

讨论了早全新世晚期以来渤海湾西岸贝壳堤平原成堤、西北岸牡蛎礁平原(及毗邻浅海区)建礁过程的同时性特征和气候变化与这一特征之间的关系,以及堤、礁记录的相对海面变化。堤、礁大致同时发育,可分为6期,依次分别被寒冷事件5、4、3、2和1分隔。堤底板前、后缘高差大致对应3m的大潮差、礁顶板大致对应海平面。据二者分别重建了南部贝壳堤平原、北部牡蛎礁平原的相对海面变化:南部自7ka cal BP以来基本与现代海平面等高,小的波动在±1m之间,压实固结作用抵消了中全新世的相对高海面;北部中全新世的相对海平面位置因新构造和固结压实双重下沉作用的影响,已位于现代海平面2~3m以下。     

渤海湾全新世贝壳堤与牡蛎礁:古气候与海面变化

讨论了早全新世晚期以来渤海湾西岸贝壳堤平原成堤、西北岸牡蛎礁平原(及毗邻浅海区)建礁过程的同时性特征和气候变化与这一特征之间的关系,以及堤、礁记录的相对海面变化。堤、礁大致同时发育,可分为6期,依次分别被寒冷事件5、4、3、2和1分隔。堤底板前、后缘高差大致对应3m的大潮差、礁顶板大致对应海平面。据二者分别重建了南部贝壳堤平原、北部牡蛎礁平原的相对海面变化:南部自7ka cal BP以来基本与现代海平面等高,小的波动在±1m之间,压实固结作用抵消了中全新世的相对高海面;北部中全新世的相对海平面位置因新构造和固结压实双重下沉作用的影响,已位于现代海平面2~3m以下。     

苏北平原沉积孢粉组合记录的全新世气候突变

通过中国东部苏北平原厚3.4 m的PM4剖面孢粉分析结果,重建了该地区全新世以来古植被更替过程,查明了5.20~3.00 cal.ka B.P.中国东部沿海平原百年尺度的海平面变化历史,并探讨了沿海平原植被对海平面变化的响应。孢粉结果表明,全新世以来该地区的植被与气候经历了以下5个阶段:1)11.90~8.80 cal.ka B.P.,亚热带常绿、落叶阔叶混交林繁盛,气候温暖湿润;2)8.80~7.40 cal.ka B.P.,发育了常绿、落叶阔叶混交林-草地,气候相对冷干;3)7.40~5.20 cal.ka B.P.,植被为常绿、落叶阔叶混交林,温度降低,降水增加;4)5.20~1.08 cal.ka B.P.,植被退化为盐生草甸;5)1.08 cal.ka B.P.以来植被中湿生草本群落繁盛。根据藜科、蒿属、禾本科和莎草科花粉的含量变化及粒度、有孔虫特征重建了相对海平面的变化历史,5.20~4.55 cal.ka B.P.、4.25~4.05 cal.ka B.P.与4.55~4.25 cal.ka B.P.、4.05~3.00 cal.ka B.P.分别为海平面上升和下降的阶段。研究区4.25~4.05 cal.ka B.P.海平面上升可与大范围尺度的"4.2 ka B.P.气候事件"相对应,可能受到了当时东亚季风减弱、苏北平原强降水与大规模洪水事件的共同驱动。     

大河三角洲全新世海平面研究中的若干重要问题——以长江、尼罗河和密西西比河三角洲为例

本文回顾和总结了不同纬度带大河三角洲全新世相对海平面曲线的特征及影响因素.以相近纬度带的长江、尼罗河与密西西比河三角洲为例,剖析了全新世中期无“高于现代平均海平面”的“壅水”现象,认为直布罗陀海峡、加勒比海岛屿和白令海峡对北极圈南下融水进入地中海、墨西哥湾和西太平洋起到了限制作用.大量的研究还表明,距今约7ka时尼罗河三角洲相对海平面低于现今约14m,而此时密西西比河三角洲相对海平面约为-10m,长江三角洲仅约为-5m;随后,它们的差距逐渐减小,反映了沉降作用对相对海平面变化的影响.论文提出一种利用全新世三角洲沉积层序、结合相对海平面曲线来判断区域沉降差异的方法;总结了三角洲古地形对海平面上升的响应模式,以及利用三角洲新石器遗址“最低居住面”重塑全新世相对海平面变化的路径.这些均为三角洲地区全新世海平面变化与地貌环境演化的相关研究提供了新的前景.     

渤海西南岸6000年古海岸线重建及影响因素解析

全新世大暖期的海平面上升对全球海陆变迁产生了重大影响,重建这一时期的古海岸线对研究古海岸环境演化及预测未来海岸线变迁都具有重要意义,特别是在沿海低洼地带.本文以渤海西南沿岸为典型区域,收集具有完整测年的6ka B.P. 左右的51个钻孔埋深数据,内插得到区域沉积层厚度图; 再对已有文献中的钻孔高程数据重新订正,根据构造分区拟合出不同区域的相对海平面变化曲线; 最后结合区域陆地现代数字高程模型(DEM),利用已有的古海岸线重建模型,构建了6ka B.P. 的DEM,进一步分析全球海平面变化及构造运动作用在海岸线变迁中的影响.结果表明,全新世最大海侵时期,渤海西南岸陆地面积减少了2.08×104km2,0m等高线深入内陆最远达约129km,在构造抬升或稳定区域,到达现在海岸6m高程附近,而快速下沉区则可达到8~10m等高线附近.沿岸相对海平面变化自莱州湾东岸向渤海湾西南岸逐渐降低,最高在现代海平面以上4m多,最低处略高于现代海平面,受构造升降作用影响明显.基于雷达剖面进一步估算,全球海平面变化在相对海平面变化的贡献量为上升1.52m,构造作用的影响为,莱州湾东岸3m,莱州湾南岸0.37m,现代黄河三角洲地区-0.36m,渤海湾西南岸-0.70m.     

辽东半岛长兴岛八岔沟古泻湖型泥炭的形成及全新世最高海平面

通过对辽东半岛西部的长兴岛八岔沟古泻湖平原进行钻孔调查取样,对由海向陆4个不同地点的100余个钻孔样品,进行粘土混浊水导电率测定,区分了八岔沟古泻湖平原的海陆相沉积层,查明了该古泻湖平原的海相层上限的高度.结果表明:该平原各孔的海相层上限高度具有明显的一致性,大约为海拔4.0～4.2 m,此高度代表了该古泻湖平原全新世最高海平面期间海水所达到的平均高潮线的高度.通过测定和讨论覆盖在海相层上的泥炭底部14C年代,明确了该区略早于5 800 cal.aB.P.达到全新世最高海平面.全新世最高海面期的平均海平面高度约为海拔3.4～3.6 m.将此高度与辽东半岛东部大孤山一带的全新世高海平面期(6 000～5 500 cal.aB.P.)的平均海平面的高度值约2 m相对比,显示出在全新世期间辽东半岛西部八岔沟一带较东部的大洋河平原有相对上升的趋势.深达9 m的B3孔的导电率有两个高峰值,反映该平原全新世曾发生过两次海侵,较晚一次海侵的最大范围达到距现代海岸线约1.2 km处.     

莱州湾南岸全新世相对海平面变化重建

在对莱州湾南岸8个钻孔沉积物沉积结构及有孔虫特征分析基础上,识别相关海面标志层位,辅以加速器质谱AMS14C测年,重建了全新世相对海面变化历史,并讨论了海面变化的沉积响应及控制因素。约9200cal BP以前,海面快速上升,研究区海侵时海面于-21.5m左右;9200~8400cal BP海面上升速率减缓至约2mm/a;8400~8000cal BP海面由-14m快速上升至-5.5m,速率约为33mm/a;8000~7600cal BP,海面持续数百年停滞或微弱下降;7600~7000cal BP海面由-5.5m快速上升至0m以上,速率至少约为13mm/a;7000~6000cal BP海面缓慢上升至+2~+3m位置,速率约为3mm/a;约6000cal BP以后海面缓慢下降至现今水平。约9200cal BP以前、8400~8000cal BP、7600~7000cal BP时期的3次海面快速上升,是MWP-1C融水脉冲、诱发8.2ka冷事件的融水脉冲,以及MWP-2融水脉冲的中纬度地区响应。中全新世全球冰融趋于停滞后,由于研究区沉积盆地沉降速度较慢,在冰川均衡调整效应下,使+2~+3m的相对高海面得以呈现。     

渤海湾西北岸HG01孔晚更新世以来的微体化石特征及沉积演化过程

气候变暖、海平面上升背景下,全新世海湾型海侵以海洋动力为主,记录的海平面变化信息更为全面。本文对渤海湾西北岸HG01孔（20.0m以浅）进行了微体古生物化石、AMS ¹⁴C测年和沉积特征等分析,共划分了7个沉积环境：埋深19.4~17.0m,时代为MIS 3阶段,微体化石仅见有孔虫,且丰度、分异度较低,为河口沙咀;埋深17.0~10.0m,时代为末次冰消期初期（18.0~11.4cal.ka B.P.）,其中,17.0~12.9m未见微体化石,为泛滥平原,12.9~10.0m仅见陆相介形类,为淡水沼泽;埋深10.0~8.2m,时代为早全新世（11.4~8.0cal.ka B.P.）,微体化石数量极少,陆相介形类与海相介形类、有孔虫共生,为滨海湖沼;埋深8.2~1.3m,时代为中全新世（8.0~6.0cal.ka B.P.）,其中,8.2~3.5m微体化石的丰度、分异度较大,自下而上整体呈上升趋势,为潟湖;3.5~1.3m微体化石的丰度和分异度达到最大,为滨岸沙坝;埋深1.3~0.5m,时代为中晚全新世（6.0cal.ka B.P.至今）,自下而上,微体化石的丰度和分异度呈降低趋势,上部见有少量陆相介形类,为潮上带。

     

Holocene relative sea level changes in the Västervik-Gamlebyviken region on the southeast coast of Sweden,southern Baltic Sea

We reconstruct the Holocene shore displacement of the Västervik-Gamlebyviken area on the southeast coast of Sweden, characterised by a maritime cultural landscape and archaeological significance since the Mesolithic. Sediment cores were retrieved from four lake basins that have been raised above sea level due to the postglacial land uplift and eustatic sea level changes after the melting of the Fennoscandian Ice Sheet. The cores were radiocarbon dated and analysed for loss on ignition and diatoms. The isolation thresholds of the basins were determined using LiDAR data. The results provide evidence for the initiation of the first Littorina Sea transgression in this area at 8.5 thousand calibrated years before present (cal. ka BP). A relative sea level rise by ∼7 m a.s.l. is recorded between 8.0 and 7.5 cal. ka BP with a highstand at ∼22 m a.s.l. between 7.5 and 6.2 cal. ka BP. These phases coincide with the second and third Littorina Sea transgressions, respectively, in the Blekinge area, southern Sweden and are consistent with the final deglaciation of North America. After 6.2 cal. ka BP, the relative sea level dropped below 22 m a.s.l., and remained at ∼20 m a.s.l. until 4.6 cal. ka BP coinciding with the fourth Littorina Sea transgression in Blekinge. From 4.6 to 4.2 cal. ka BP, the shore displacement shows a regression rate of 10 mm a⁻¹ followed by a slowdown with a mean value of 4.6 mm a⁻¹ until 1.6 cal. ka BP, when the relative sea level dropped below 3.3 m a.s.l. The Middle to Late Holocene highstand and other periods of minor sea level transgressions and/or higher salinity between 6.2 and 1.7 cal. ka BP are attributed to a combination of warmer climate and higher inflow of saline waters in the southern Baltic Sea due to stronger westerlies, caused by variations in the North Atlantic atmospheric patterns.     

基于浅地层记录的海南岛东南部潟湖全新世地貌演化

海南岛东南部新村和黎安潟湖的4条地震剖面揭示了平均厚度达30m的全新世沉积层, 从中可识别出两个地层层序, 厚度分别为8~20m和5~45m。新村潟湖剖面中发现了2处老珊瑚礁和3处埋藏谷; 根据海湾发育历史和珊瑚礁分布特征分析, 老珊瑚礁和埋藏谷在约6ka B.P.的高海面时期被埋藏。将地震地层分析与海南岛全新世地层分布以及区域钻孔对比信息相结合, 本文提出全新世以来新村和黎安潟湖经历了古河道、浅海或滨海和沙坝-潟湖等环境演变过程。全新世海进淹没本区之后, 海湾南部山丘之间形成与外海相通的水道。此后, 波浪和潮流携带的沉积物在潟湖内堆积, 海湾南部水道被封闭, 并逐渐形成海湾中部的连岛沙坝, 把水域分为两个部分, 其西部为新村潟湖, 东部为黎安潟湖。     

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.     

Late Holocene relative sea level rise and the Neoglacial history of the Greenland ice sheet

In West Greenland, early and mid Holocene relative sea level (RSL) fall was replaced by late Holocene RSL rise during the Neoglacial, after 4–3 cal. ka BP (thousand calibrated years before present). Here we present the results of an isolation basin RSL study completed near to the coastal town of Sisimiut, in central West Greenland. RSL fell from 14 m above sea level at 5.7 cal. ka BP to reach a lowstand of ?4.0 m at 2.3–1.2 cal. ka BP, before rising by an equivalent amount to present. Differences in the timing and magnitude of the RSL lowstand between this and other sites in West and South Greenland record the varied interplay of local and non‐Greenland RSL processes, notably the reloading of the Earth's crust caused by a Neoglacial expansion of the Greenland Ice Sheet (GIS) and the subsidence associated with the collapse of the Laurentide Ice Sheet forebulge. This means that the timing of the sea level lowstand cannot be used to infer directly when the GIS advanced during the Neoglacial. The rise in Late Holocene RSL is contrary to recently reported bedrock uplift in the Sisimiut area, based on repeat GPS surveys. This indicates that a belt of peripheral subsidence around the current ice sheet margin was more extensive in the late Holocene, and that there has been a switch from subsidence to uplift at some point in the last thousand years or so. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Sea-level and reef accretion history of Marine Oxygen Isotope Stage 7 and late Stage 5 based on age and facies of submerged late Pleistocene reefs,Oahu, Hawaii

In situ Pleistocene reefs form a gently sloping nearshore terrace around the island of Oahu. TIMS Th–U ages of in situ corals indicate that most of the terrace is composed of reefal limestones correlating to Marine Oxygen Isotope Stage 7 (MIS 7, ~ 190–245 ka). The position of the in situ MIS 7 reef complex indicates that it formed during periods when local sea level was ~ 9 to 20 m below present sea level. Its extensiveness and geomorphic prominence as well as a paucity of emergent in situ MIS 7 reef-framework deposits on Oahu suggest that much of MIS 7 was characterized by regional sea levels below present. Later accretion along the seaward front of the terrace occurred during the latter part of MIS 5 (i.e., MIS 5a–5d, ~ 76–113 ka). The position of the late MIS 5 reefal limestones is consistent with formation during a period when local sea level was below present. The extensiveness of the submerged Pleistocene reefs around Oahu compared to the relative dearth of Holocene accretion is due to the fact that Pleistocene reefs had both more time and more accommodation space available for accretion than their Holocene counterparts.