东海北部外陆架MIS 6以来的沉积地层格架及古环境演化

利用最新采集的高分辨率浅地层剖面资料,结合SHD-1钻孔岩心资料,对东海北部外陆架MIS 6以来的地层结构进行了分析,建立了MIS 6以来的沉积地层格架,并对地层的地质年代进行了厘定。根据Octavian Catuneanu（2005）的层序地层学理论,研究区地层划分出海侵和高位体系域、下降期体系域、海退和低位体系域。研究表明,过孔的浅地层剖面与钻孔岩心的沉积地层有很好的对应关系。东海北部外陆架MIS 6以来可划分出7个不整合界面（D7—D1）和7个地震单元（SU7—SU1）。东海外陆架的海进层序与海退层序有规律地交替发育,它们与海平面变化曲线也有很好的对应关系。其中,地震单元SU1、SU5分别为MIS 1、MIS 5形成的海侵沉积,主要发育浅海沉积层,100 m以浅的位置发育潮流沙脊;地震单元SU2、SU4、SU6分别对应 MIS 2、MIS 4和MIS 6低海平面时期形成的河流/河口—三角洲沉积;地震单元SU3、SU4为下降期体系域,这两个亚单元分别对应MIS 3和MIS 4晚期。MIS 4—MIS 3发育厚层且分布广泛的水下三角洲,但MIS 4发育的水下三角洲的规模不及MIS 3大。总之,对MIS 6以来沉积地层格架的建立和古环境研究可为东海外陆架晚第四纪地层的海平面变化、古环境演化等相关研究提供参考。     

南黄海西部陆架区SYS-0804孔MIS6以来地层和沉积演化

利用南黄海西部陆架区SYS-0804(孔深65.10m,水深38m)钻孔岩心和高分辨率的浅地层剖面资料,开展浅地层剖面解译、岩心沉积物的岩性特征和有孔虫组合综合分析以及AMS14 C测年,并结合国内外最新研究成果开展对比研究,深入探讨南黄海西部陆架残留沉积区氧同位素6(MIS 6)期以来的地层、沉积环境演化以及与海平面变化的关系。研究结果表明,SYS-0804钻孔可划分为DU 1和DU 4~DU 8共6个沉积单元,对应于MIS 6、MIS 5、MIS 4、MIS 3和MIS 1早期的沉积地层,缺失DU 2和DU 3(包括MIS 2期以及MIS 3和MIS 1晚期的沉积)。MIS 6期(128~189cal.kaBP)研究区为河流沉积(河漫滩)环境。MIS 5早期(115~128cal.kaBP),研究区为近岸浅海沉积环境,发育海洋冷水团沉积。MIS 5中-晚期—MIS 4(60~115cal.kaBP)研究区沉积环境从早期的滨海沉积向近岸浅海沉积以及河流沉积过渡。MIS 3早-中期(40~60cal.kaBP),早期为滨海-浅海沉积,中期发育潮道充填沉积。MIS 2末期—MIS 1中期(11.5~13.0至0.7cal.kaBP),研究区在11.5~13.0cal.kaBP形成冰后期海侵界面,随后随着海平面的进一步上升,为滨海-浅海环境,发育冰后期海侵沉积序列。     

闽江口外海域晚第四纪地震层序和古河道演变

为了查明闽江口外海域晚第四纪地震地层特征,进行了高分辨率浅地震剖面调查,穿透的沉积物厚度最大约90m,划分为6个地震层序,自上向下为U1—U6。U1为全新世(海洋同位素阶段(marine isotope stage,MIS) 1期)海相沉积单元,U3为MIS 3期的滨浅海—河口相,U5为MIS 5期的滨浅海与河流交互相,在MIS 5.2和5.4亚期海平面下降超过15m,发育了河流沉积;U2和U4分别为MIS 2和MIS 4期的河流充填相,而U6为MIS 6期的陆相沉积单元。根据地震层序关系研究了埋藏古河道的断面和分布特征、发育年代、演变及原因等。在全新世初期(11.5ka BP)之前,古闽江呈SE向经研究区南部和海坛岛东面流入东海(台湾海峡北口),随着研究区上游地势不断淤高,在11.5ka BP之后发育了NE向经北部向海到达西引岛附近的古河流,至约9.2ka BP海平面上升到约-30m高度时,全部河流消失于海面之下,闽江最后一次退出研究区。在闽江口东面,埋藏古丘陵的中南部高于现海面下50m(-50m),受其阻挡未能发育向东直接入海的闽江古河道。本文的研究结果提供了研究区自MIS 6末期以来古河流发育和演变等方面的新认识和证据。     

南海西北部莺歌海盆地陆架晚更新世三角洲及其控制因素

莺歌海盆地陆架区作为南海北部的一个重要地质构造单元,记录了第四纪以来沉积和海平面变化的丰富信息。通过对研究区高分辨率单道地震剖面的解释,结合深水区钻孔资料,分析了该地区晚第四纪地层的沉积特征,研究区浅部地层划分出层A和层B 2套地层单元,并进一步对研究区三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3种沉积亚相的地震特征进行了解释分析。钻孔AMS14C与光释光测年结果表明,三角洲形成于晚更新世65～56 ka,即MIS4晚期—MIS3早期。结合钻孔岩性和有孔虫分布特征以及区域地质、沉积背景等资料,开展了三角洲形成的控制因素分析,认为莺歌海盆地的构造和古地貌、海南岛隆升、物源供给、海平面变化、古季风对三角洲的形成发育具有重要的控制作用。     

闽江口外海域全新统地震地层学特征和沉积作用

本文采用高分辨率单道浅地震剖面资料研究闽江口外海域的全新统沉积作用。研究区的全新统底面为MIS 2期侵蚀面,局部为古河道,深度一般在现海面下约30～60 m,最深约65 m;近岸浅,外海深,局部受古河道的下切影响呈条带状负地形。全新统由早全新世晚期以来的海相沉积层(U1)和早全新世河流湖沼相沉积层(U2)组成,前者包括滨浅海平行地震相和河口滨岸前积地震相,根据其反射波向陆上超和向海下超底界面,结合沉积物厚度分布特征,可以判断主要的沉积物来源和运移趋势。全新统沉积层厚度一般为10～20 m,最厚约38 m,位于古河道区,但是在马祖列岛和白犬列岛之间海区缺失。海相全新统沉积层的厚度为数米至20 m,最厚约25 m,位于研究区东南部(海坛岛东侧)。自全新世海侵以来,沉积物主要来源于3部分：台湾海峡来沙为研究区南部海区提供了沉积物;闽江悬沙扩散沉积物覆盖研究区北部海区,主要沿NE方向至外海,在河口向南呈舌状,现代沉积中心位于河口北部,厚度大于15 m;浙闽沿岸流来沙对研究区东北部海区的沉积物有影响。沉积环境划分为台湾海峡源沉积区、闽江源沉积区、东北部混合沉积区和马祖−白犬沉积缺失区,平均沉积速率分别约为0.8 mm/a、1.0 mm/a、1.1 mm/a和0 mm/a。马祖−白犬沉积缺失区主要因为沉积物受沿岛环流的控制。     

中卫及周缘地区石炭纪主要海泛期沉积体系

中卫及周缘地区位于阿拉善地块、华北板块、北祁连加里东造山带之间,该区上古生代受区域构造和全球海平面变化影响,地层发育与华北地区有较大差异。通过收集整理3条野外实测地质剖面及19条剖面资料,根据剖面岩性、沉积结构、构造、沉积旋回等,对中卫及周缘地区石炭纪岸线变迁、沉积范围、主要海泛期沉积体系及沉积相的纵向演变规律进行了研究。将研究区石炭系地层划分为三角洲、堡岛、碳酸盐岩台地、浅海4类沉积体系。早石炭世早期,南秦岭洋的海水开始入侵研究区南部,沉积范围呈狭长带东西向展布;早石炭世晚期海侵范围逐步向北、向东扩大,于早石炭世形成由阿拉善古陆、鄂尔多斯、北祁连围成的祁连海沉积区。早石炭世海水较深,沉积物以厚层灰岩为主,碳酸盐岩台地和堡岛沉积体系较为发育。晚石炭世海侵继续向北、向东扩大,晚石炭世晚期研究区祁连海与华北陆表海在中央古隆起北部汇合;早二叠世早期,中央古隆起没于水下,祁连海与华北海已广泛连通。晚石炭世至早二叠世早期海平面变化频繁,海水较浅,沉积物以碎屑岩为主并夹有灰岩,主要发育三角洲沉积体系、堡岛沉积体系以及浅海沉积体系。     

渤海湾沿岸第四纪海侵研究进展

海岸带海侵研究具有重要的理论和现实指导意义。第四纪以来,渤海湾沿岸地区受海平面升降波动影响发生多次海进和海退事件。对渤海湾地区已发表的钻孔资料进行整理和分析,结果显示该区早-中更新世海侵在空间上分布较为局限且变化较大,对于早更新世海侵存在与否仍存有争议,而大规模海侵发生在晚更新世以来MIS5、MIS3和MIS1时期。研究表明本区海侵的发生是在第四纪以来持续构造沉降的背景下,间冰期气候变暖造成海平面上升的结果。MIS3时期强烈的区域性"视海侵"在空间上并非普遍存在:在靠近渤海湾的地区,MIS3时期海侵为水深较深的滨海-浅海相沉积;而向内陆方向,该时期沉积转变为海陆过渡相和陆相。对于这种现象,一种解释是该区当时西高东低的地势起伏较大,海水逐渐向内陆侵入形成同期异相;另一种可能原因是由于冰盛期时河流侵蚀作用加强,靠近内陆地区的MIS3时期海侵沉积遭受后期河流侵蚀,其确切原因或者是否还存在其他因素,如以前测得的MIS3海侵实际在MIS5形成还需进一步研究。     

渤海西部海域晚更新世以来的孢粉组合及古环境变化

通过对渤海西部海区TJC孔55.34m以浅地层岩性、测年及孢粉分析等研究,发现该海域晚更新世MIS 5以来的孢粉组合呈现针叶-阔叶-草本规律的旋回性变化,此特征变化是植被-气候-海平面共同作用的结果,气候暖湿、干(凉)冷交替频繁,海平面波动显著。MIS 5e、MIS 5c、MIS 5a、MIS 3及MIS 1(中全新世)阶段气候温暖湿润,陆区则发育针阔叶混交林或落叶阔叶混交林植被,近岸分布有湖沼植被和盐生草地,整体属于高海平面时期的滨海或滨岸浅海环境。MIS 2冰盛期沉积较薄,MIS 5d、MIS 5b、MIS 4和MIS 2阶段,气候偏冷(凉),以草本蒿和藜为主,陆区发育森林草地或针阔叶混交林草地,海平面较低。     

东海陆架盆地西湖凹陷平湖斜坡带平湖组煤系地层地震沉积学研究

西湖凹陷平湖斜坡带油气资源丰富,主要目的层平湖组为一套海陆过渡的含煤地层,埋深大,沉积环境复杂,储层展布认识不清。综合地震、岩芯、测井等资料,深入分析斜坡带平湖组煤系地层发育特征,建立了研究区高精度等时地层格架,在平湖组三级层序内部细分出低位域、海侵域、高位域。在层序格架约束下,创新性地将多数据体迭代分析、多属性综合分析、地震相识别与拼接等技术有效地应用于地震沉积学研究,进行“地震相-沉积相”的有效转化,重建区域沉积体系。研究表明：SQ3低位域内发育早期建设性三角洲和晚期孤立分流河道沉积,水道沿凹陷长轴方向展布;海侵域时期,研究区南部受潮汐影响强,中小规模垂直岸线的潮道频繁发育,向北河控作用增强,发育受潮汐影响的三角洲水下分流河道;高位域发育三角洲平原沉积,以大规模的北西-南东向分流河道沉积为主。     

珠江三角洲第四纪沉积物初始沉积年龄及沉积演化

第四纪沉积物特征及年龄对研究河流三角洲沉积演化历史、古海平面变化及古地理环境演变具有重要意义。珠江三角洲是研究华南地区第四纪环境与气候演化的重要区域,通过对珠江三角洲河口地区的钻孔沉积物进行光释光（OSL）年龄限定,珠江三角洲底部沉积物年龄为102.52±6.14 ka,表明珠江三角洲第四纪沉积始于晚更新世。通过系统的AMS 14C和OSL测定,结合前人研究认为,珠江三角洲第四纪以来至少经历了晚更新世和全新世两次主要的海侵和一次海退事件。三角洲初次海侵开始于晚更新世早期（MIS5阶段）,于晚更新世晚期（MIS2阶段晚期）发生大规模海退,之后在全新世早期（约11 kaBP,MIS1阶段）再次海侵,形成了至少3层风化黏土层。晚更新世海侵过程中海平面显著波动,其中在约40 kaBP（MIS3阶段）海平面显著降低,形成下风化黏土层;至约30 kaBP海平面上升,三角洲重新接受沉积至MIS2晚期,之后海平面大幅降低形成中、上风化黏土层。     

南黄海太阳沙西侧海域晚第四系地震层序和沉积环境演变

在南黄海太阳沙西侧潮流脊槽海域进行了密集网格的高分辨率浅地震勘探,测线间距主要为120 m和200 m。沉积物穿透厚度最大约80~90 m,划分为2个地震层序(SQ1和SQ2),细分为5个亚层(U1~U5)。位于下部的层序1(U1)为晚更新世陆相沉积,上部的层序2(U2~U5)以全新世海相沉积为主。根据地震相特征研究了各亚层的沉积环境,从晚更新世晚期以来,研究区经历了三角洲辫状河流—河流刻蚀—古河道充填—河口滨海—三角洲滨浅海—现代潮流脊槽的沉积环境演变过程。在早全新世中期,研究区发育了一条窄河口型潮流沙脊,并随海平面的快速上升而被掩埋。现代潮流沙脊形成于末次高海面后,与古潮流沙脊没有继承关系,与晚更新世古地形也没有关系,受控于潮流系统。     

闽江河口沉积结构与沉积作用

结合已有的闽江河口航道整治研究成果，在该河口采集了130多个表层沉积物样品。根据对沉积结构、河口沙坝类型和水动力条件的分析，探讨了闽江河口沉积物的分布规律和沉积作用机制。研究结果表明，1）闽江河口可划分为砂质、混合和泥质3个沉积区，它们分别代表三角洲前缘、前缘斜坡和前三角洲沉积环境；2）闽江河口各汊道径、潮流强度对比不同，河口沉积过程有显著差异。径流在川石水道的发育中居主导作用，潮流是塑造梅花水道的主要因素；3）河口沙坝类型受制于输出水流的扩散形式，闽江河口有多种类型的河口沙坝，川石水道的河口沙坝为水下突堤型，乌猪水道北侧发育了水下突堤型沙坝，熨斗水道为拦门沙型河口沙坝，梅花水道则是潮流脊型的河口沙坝。     

悬浮体粒度特征所反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了沙辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明：（1）在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。（2）辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。（3）在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

南黄海陆架沙脊的形成与演变

本文在对水深较大的滨外沙脊区钻孔、柱状样岩心详细观察的基础上,综合分析已有资料,并对该区浅地震地层剖面和水下沙脊的卫片进行了解译,提出南黄海陆架沙脊最早的形成年代为距今4000年,而现代的潮流沙脊形成于距今2000年以来的最近时期,潮流沙脊是在海面稳定、强潮流发育和大量物质供给的条件下形成和发展的,潮流沙脊的沉积物主要来自黄河和淮河;现代滨外沙脊具有向西北方向迁移、纵向延伸长度不断萎缩的动态演化特征。     

胶州湾口潮流沙脊特征

胶州湾内外的涨、落潮三角洲上发育有一定规模的潮流沙脊体系,通过多波束调查采集数据和浅剖、沉积物资料的分析,对沙脊特征进行了研究。湾内涨潮三角洲上分别分布有冒岛沙脊、中央沙脊和岛耳河沙脊;湾外落潮三角洲上分别发育了潮流沙脊大竹、南沙、北沙和位于主潮流通道末端的弧状沙脊。潮流沙脊体系的演变具有较为明显的继承性。沙脊以海侵时期发育的沙体为内核,沉积物组成以粒度较粗的砂质沉积物为主,物源基础为低海平面时期胶州湾盆地内堆积的河流三角洲相沉积物。据分析,沙脊现代物源较为匮乏,整体目前处于冲刷不淤的状态。在现代潮流水动力条件下,研究区潮流沙脊处于活动状态。     

南黄海中部MIS6期以来沉积物稀土元素组成及其物源指示意义

对南黄海中部SYSC-1孔0～30 m段岩芯稀土元素（REE）和粒度进行分析,结合年代测定,研究了沉积物REE组成特征及其影响因素,并对其物质来源变化进行了探讨。结果表明,∑REE含量为111.66～231.12 μg/g,垂向分布变化较大,均值与中国黄土∑REE均值比较接近。∑REE与粒度变化有一定的相关性,但(La/Yb)N、(Gd/Yb)N和(δEu)N等参数受粒级影响较小。稀土元素分异参数有效示踪了物质来源,与周边河流对比发现,SYSC-1孔沉积物(La/Yb)N和(δEu)N散点图分布位置与黄河和长江较为一致,而与朝鲜半岛河流有明显不同。REE判别函数（DF）的物源区分结果表明,钻孔MIS6期经历了一次大的物源转换,沉积物由长江源（27.98～30 m）转为黄河源（24.24～27.98 m）。MIS5.5—MIS5.1期间（24.24～16.98 m）发育了浅水陆架冷水团沉积,主要是长江源细颗粒沉积物被古黄海暖流由南往北携带而来,并在冷涡区附近沉积下来。MIS5.1—MIS1期间（16.98～3 m）的低海平面时间较长,主要发育了一套滨浅海相-河口/潮坪相-三角洲相沉积,随着海平面急剧下降,陆架可容纳空间缩小,导致黄河、长江入海口向陆架区移动,黄河沉积物质控制了钻孔所处的南黄海北部区域。MIS1中晚期,山东半岛沿岸流的形成将黄河沉积物质主要控制在南黄海西部附近海域,而黄海暖流将济州岛西南部泥质区的长江源细颗粒物质搬运至SYSC-1孔附近的冷涡区沉积下来。总体来说,MIS6期以来南黄海中部海域沉积演化是西太平洋边缘海河海相互作用的一个典型范例,海平面波动和海洋环流变化在物源转换过程中发挥了重要作用。     

福建闽江口和九龙江口外线状沉积沙体特征

福建沿海强潮河口闽江口和九龙江口外均发育有一定规模的线状沉积沙体,通过多波束调查采集数据和浅剖、沉积物资料的分析,对此类沙体特征进行研究,初步认为其为潮流沙脊。结果表明:在平面分布上,闽江口外潮流沙脊走向近SW-NE向,沙脊局部连片;九龙江口外沙脊走向近ENEWSW向,沙脊末端有分叉现象。分析现代海洋环境作用并结合沙脊规模、水深和河口相对关系的研究显示,沙脊主体规模基本稳定,现代水动力仅对沙脊表面有改造作用。在潮流、波浪和近岸余流的共同作用下沙脊脊顶部略显平滑,两翼坡度较缓,其沉积物组成以粒度较粗的古河口砂质浅滩砂为主,沉积主体为全新世海平面上升时期,近岸河口环境的古水下三角洲遭受潮流侵蚀而成。