晚更新世以来南黄海陆架沉积物源分析

南黄海陆架地区物源研究备受关注, 到底是长江还是黄河源至今尚未有定论。通过对长江和黄河流域锆石 U-Pb 测 年数据集混合模拟分析以及结合 YZ08 孔沉积相和锆石 U-Pb 的年龄图谱分析, 结果表明： 晚更新世以来, 南黄海陆架地区 存在长江古河道, MIs5 时期长江可能在苏北弶港入海; 在物源方面, MIs5 时期弶港地区主要受长江物源影响, MIs1λMIs2 时期则为长江主导的混合源, 随着黄河夺淮入海带来泥沙物质, 近代以来转为黄河主导的混合源。基于 Bootstrap 随机抽样 方法抓取了长江和黄河的锆石 U-Pb 测年数据集, 并结合统计学原理模拟出长江和黄河不同比例混合物源的锆石年龄图谱, 对锆石物源判别方法做出了改进, 弥补了传统锆石 U-Pb 年龄图谱在混合源判别分析上的不足, 对南黄海物源研究具有一定 的意义。     

南黄海陆架晚更新世以来间断地层学研究

在浅海环境背景值中．利用沉积物颜色变化识别氧化环境，冲刷构造尤其是硬底构造的识别，以及区域浅地震地层剖面的联络和佐证，成为本区系统的间断地层学的研究方法和内容．     

晚更新世南黄海西部陆架的古长江三角洲

晚更新世气候的冷暖交替引起全球海平面的下降与上升,在南黄海地层中,最直接的体现就是海陆交互式沉积层。利用最新的高分辨率浅地层剖面资料,对南黄海西部近海陆架晚更新世以来的地震地层进行了详细划分,探讨了晚更新世两个海进层序中古三角洲的划分及其地震相特征,认为晚更新世南黄海古三角洲可分为4个较大的期次。根据沉积物特征分析判断4期古三角洲均为古长江形成,各期三角洲相互叠置,范围、厚度及扩建方向均有不同,各期古长江三角洲与海平面变化有很好的对应关系。     

南黄海晚更新世以来孢粉记录的古环境变化

依据南黄海DLC70-3孔71.2m长沉积序列的孢粉记录,结合测年数据,有孔虫和粒度等环境指标,恢复了研究区晚更新世以来的古环境变化。钻孔孢粉组合可以反演南黄海陆缘区植被面貌,其中草本花粉在整个剖面占绝对优势,具有超代表性,而木本花粉代表性低。除冰盛期沉积缺失之外,孢粉等指标在MIS5阶段以来变化显著:MIS5和MIS3的亚间冰阶及MIS2/1(冰消期)阶段,阔叶树种和蒿属比例较高,沟鞭藻、有孔虫含量也较高,气候偏暖,属沉积动力相对稳定的浅海或滨海环境;而MIS5及MIS3阶段的亚冰阶和MIS4阶段,针叶组分或冷杉含量增加,中生-水生草本含量相对较高,而有孔虫含量极低或消失,气候偏冷,属沉积动力相对复杂的滨岸湖泊或沼泽等陆相环境。同时,对比周边地区其他孢粉记录,结果表明,在冰期-间冰期旋回过程中孢粉组合中针叶-阔叶组分含量此消彼长,草本含量的相对变化可指示滨岸局域植被的演替,且一定程度上可以反映海平面的升降。     

晚更新世末期南黄海中部陆架古地貌特征

晚更新世末期(12000-25000a BP)为玉木冰期最盛时期,气候寒冷而干燥,极地冰流的扩展使世界海面大幅度下降,我国东部沿海海面下降约130-160m,黄海、东海陆架裸露成陆。在寒冷干燥的气候条件下,陆架沉积物不仅受到强烈的机械风化作用,而且受到来自北方强大干冷气流的吹扬作用,陆架沉积物在这些外力因素的作用下破坏解体,形成一系列的风沙地貌和风沙沉积,反映出晚更新世末期南黄海陆架沙漠化景观。根据本区浅地层测量断面分析研究的结果,并结合柱状岩芯及钻孔资料,初步揭示了本地区晚更新世末期的古地貌特征。     

南黄海陆架沉积学研究

黄海中部、济州岛西南,存在厚层的泥质沉积,它们分别与上述地区的冷涡活动区相对应。在两个泥质沉积区之间又出现连接它们的通道,形成别有特征的“冷涡-通道”沉积体系。经分析发现,这个沉积体系,完全受控于黄海暖流、冷涡及其相关的环流体系。此外,在黄海西南部及东海北部海底发现大面积砂岩及其砾石,揭示了黄、东海陆架沉积物的新源地。     

南黄海中西部晚更新世沉积地层结构及其意义

利用1992—1993航次和1999航次获得的2000多公里的浅地层剖面资料,结合QC2钻孔岩芯的测年数据,对南黄海中西部海域晚更新世沉积地层结构进行了分析,并对地层进行了地质年代标定。研究结果表明,南黄海中西部晚更新统可划分出8个地震地层单元(U1～U8),它们所反映的相对海平面变化与全球海平面变化基本上相一致。根据沉积厚度、QC2孔岩心和地震反射结构特征推测,晚更新世早期(氧同位素5e)QC2孔附近区域发育古长江水下三角洲;而晚更新世中期(氧同位素3期),研究区西部也发育古三角洲沉积,究竟是古长江还是古黄河形成的还有待于进一步研究。南黄海北部盆地边界断层的构造活动一直延续到全新世初期,在一定程度上影响了来自西部沉积物的空间分布特征,并对晚更新世海平面上升时岸线向陆的推主牛、大面积湖泊的形成起了重要作用。     

南黄海辐射沙洲中心沿岸晚更新世以来的沉积环境演变

对南黄海辐射沙洲中心沿岸地区两个钻孔采用高密度、定量采样方法进行有孔虫和沉积分析。结果表明,该地区晚更新世晚期可能发育了古长江河道、河口、河流边滩或河漫滩以及泛滥平原乃至泛滥湖沼等陆相沉积环境。进入全新世,则先后依次出现了潮滩、河口、潮滩、潮流沙体和潮滩,及至最终成陆。     

南黄海东侧陆架冰消期以来的海侵沉积特征

根据浅地层剖面，海底地貌，柱状样和对钻孔岩心的分析测试数据，论述了南黄海东侧陆架冰消期以来的沉积特征。在冰消期海侵的初期，海水对南黄海东侧陆架早期沉积物的侵蚀和改造形成了滞留砂砾层，席状砂和潮流沙脊。随着海面的上升和海侵范围的扩大，黄海暖流形成并由于它的驱动在南黄海东侧陆架的南部发育涡旋而形成厚层质沉积，而在北部则形成潮上带－潮坪－浅海沉积序列。     

晚更新世末期的陆架沙漠化环境

根据黄、渤、东海的浅地层剖面仪记录,作者发现晚更新世末期中国黄、渤、东海陆架曾发生过沙漠化。据目前所知,渤海的辽东浅滩、黄海的苏北浅滩、东海的台湾浅滩,都可能为独立的沙漠体,全新世海侵后将其淹没。衍生沉积可划分为3种类型,其一为完全埋藏型,构成南黄海北部的厚层泥质沉积区;其二为半埋藏性,如庙岛列岛一带的黄土沉积;其三为完全出露型,以南京附近的黄土沉积为典型。古季风的吹扬作用是海退后陆架发生沙漠化和产生一系列衍生沉积的基本动力。     

晚更新世以来南黄海中部进积体序列与古河流系统

通过高分辨率浅地层剖面声学地层与钻孔沉积地层的综合对比分析,系统研究了晚更新世以来南黄海中部海域的层序地层序列及其对海平面变化的响应。研究显示,基于高分辨率浅地层剖面自老至新划分的6个声学地层单元（U5、U4、U3、U2、U1-2、U1-1）与钻孔划分的沉积地层单元密切相关。MIS4期与末次冰盛期低海面时期发育的2个层序界面（R4、R2）,将研究区晚更新世以来的层序地层自下而上划分为3个层序（SQ3、SQ2、SQ1）,并识别出3期进积体序列与2期古河流系统。MIS5期与MIS3期高海面及海平面下降期间的2期东向进积体序列主要包括高位体系域与强制海退体系域,对应浅海—滨海沉积,厚度分别由西部的24 m与40 m向东明显变薄,而全新世高海面以来向海的进积体序列主要对应高位体系域,与长江源的浅海相泥质沉积相关,最大厚度超过16 m。研究区MIS4期和末次冰盛期发育的2期古河流系统与低位体系域相对应,最大沉积厚度分别超过36 m与24 m,均与长江及黄河密切相关,影响范围延伸至黄海槽及其以东海域,尤其末次冰盛期最远可达济州岛附近海域。     

中更新世以来东海陆架的古环境

基于１９９６年中法合作在东海陆架进行的电火花单道地震调查资料,并与位于东海外陆架钻孔ＤＺＱ４对比,发现对应于氧同位素６期以来的六个地震地层与钻孔地层呈现很好的对应关系,其间共有四次海退－海进的沉积旋回。资料分析表明东海第四纪环境演变与全球气候冷暖变化所导致的海面升降直接相关。     

晚更新世末期陆架的古环境研究

晚更新世末期全球气候恶化，海面大幅度下降，为晚更新世冰期的低海面时期，造成陆架环境的显著变化．近年来，随着对中国陆架区第四纪环境演化研究的不断深入，晚更新世末期古环境研究也有了长足进展．     

晚更新世以来黄河、长江入海泥沙对南黄海沉积作用的影响

黄河以其巨大的沙量闻名于世,其多年(1951-1980年)平均输沙量为1.069×109t。近十余年来,由于加强了水土保持和各种引黄工程的兴建等原因,向海输沙量减少,但含沙量仍居世界之冠。长江年平均输沙量也达4.75×108t,居世界大河之第四位。这两条大河目前虽不直接注入南黄海,但是大量资料表明,更新世以来,它们都曾在相当长的时间里注入南黄海,在低海面时期甚至奔流于南黄海陆架区,在漫长的地质历史中它们不断输送巨量泥沙,造就了规模不同的堆积地貌,沉积了不同厚度的沉积物层。因此,从某种意义上说,南黄海曾经是黄河和长江交汇沉积的盆地,黄河、长江在本区的发展演变史，就是南黄海沉积作用的发育史。     

南黄海晚更新世钙质砂岩及其地质意义

黄海南部海底分布有钙质砂岩砾石(以前被误认为是钙质结核),由45%的碳酸盐和55%碎屑组成,基底式胶结.原岩为陆相半咸水沉积.砾石与现代贝壳和淤泥赋存在一起,是搬运不远的原地残积.~(14)C年代为19978±356年,形成于晚更新世晚期.岩石的研究指出,2万年左右海退时,黄海大都为陆地,海岸线在124°线以东,海退持续时间达1万年以上.     

渤海西部晚更新世以来沉积地球化学研究

渤海西部TJC-1孔51.50m以上120个沉积物样品化学组分、粒度及测年分析结果表明,TJC-1孔51.50m以上为晚更新世以来沉积,可划分为5个沉积单元;SiO2和Na2O与粗粒沉积物呈明显正相关,Al_2O_3,TFe_2O_3,MgO,TiO_2,Cu,Zn,Cr,Co,Ga,Rb和V等元素与细粒沉积物呈显著正相关,Sr,Ba和Zr分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性。R-型因子分析显示,MgO和Na_2O分别代表陆源细粒物质输入(黄河与海河物质)和滦河物质的影响。SiO_2/Na_2O比值与Sr/Cu比值,Ba/Zn比值与K_2O/MgO比值离散图分析揭示了TJC-1孔的物质来源,该孔沉积物主要来源于黄河和海河,该孔下部30.50~51.50m和中下部25.00~30.50m沉积物以滦河物质来源为主。     

南黄海陆架区15ka以来的古气候事件与环境演变

于１９８６－１９９４年间,陆续对南黄海７个柱状样品进行了孢粉分析研究,结合＾１４Ｃ测年数据,参考古地磁、热释光测年等分析资料,以其中３个主要岩芯剖面资料为代表,论述了南黄海陆架区１５ｋａ以来的古气候环境演变。结果表明,在第四纪末次冰期冰消期中,气候曾剧烈波动,并逐渐由晚冰期向冰后期过渡。这一演变特点与全球气候背景下的中国东部地理环境相关。同时识别出３个短期降温和两个升温事件：其中Ａ１亚带冷期出现在     

楚科奇海盆M04柱晚更新世以来沉积古环境记录

对"中国第五次北极科考"采自楚科奇海盆的M04柱进行粒度、冰筏碎屑、黏土矿物、岩心XRF扫描、沉积物颜色分析,初步建立了楚科奇海盆晚更新世MIS4期以来的沉积地层框架。MIS4期以来,楚科奇海盆M04柱沉积物粒度和黏土矿物组成具有明显的冰期/间冰期变化特征,冰期沉积物粒度分布以双峰态为主,由洋流搬运和海冰搬运沉积组分组成,伊利石含量高、高岭石含量低;间冰期沉积物具有三峰态粒度分布特征,由海冰搬运、洋流搬运和冰山搬运沉积组分组成,伊利石含量低、高岭石含量高。通过M04柱黏土矿物组合类型与北冰洋边缘海盆的表层沉积物黏土矿物组合类型对比表明,晚更新世以来楚科奇海盆沉积环境发生显著变化:温暖的间冰期受波弗特涡流驱动,波弗特海为研究区的物源输入提供了主要贡献;寒冷的冰期表层环流呈反向输运,细颗粒物源碎屑以东西伯利亚海的输入为主。     

南海东部晚更新世以来的火山沉积特征

对取自南海东部的5个沉积岩芯进行矿物学和地球化学研究。结果表明火山碎屑沉积层可分为2种类型：1种具高SiO2低FeO，TiO，MgO和无色玻璃一普通角闪石组合特征，火山玻璃富含微量元素Cu，Sc，Zr，为酸性火山沉积成因；另1种以火山玻璃相对低含SiO2，高MgO，FeO，TiO2为特征，并与褐色玻璃一普通辉石一磁铁矿组合和高V，Ni的沉积层伴生，属中性火山碎屑沉积。晚更新世以来以深海盆为中心曾发生2～5次火山沉积，其性质、强度、频率和分布随区域性的变化而不同，在晚更新世中期(24．1～73．9ka)达到鼎盛。南部海盆属中性火山沉积，北部海盆为中酸性-酸性火山沉积。北部陆坡区和南沙礁台区基本上未受到影响。火山碎屑沉积物主要来自海底喷发，部分源自菲律宾岛弧。     

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。