全新世长江水下三角洲沉积相的研究

利用钻孔、柱状样及浅地层剖面仪等对长江水下三角洲进行了调查研究。结果表明,三角洲全新统的发育可分为全新世早、中、晚期沉积;自河口向海有三角洲前缘相、前三角洲沉积相、三角洲-陆架过渡相三个相带;全新世长江水下三角洲的垂直相序,覆盖在下伏浅海相之上,向上依次为前三角洲相和三角洲前缘相。     

全新世长江水下三角洲朵体及其发育特征

本文根据长江水下三角洲地区的五个钻水及３０００ｋｍ浅地震剖面资料，运用生物地层学和地震地层学方法分析研究，获得了水下三角洲分期和三角洲朵体的分布及发育等地质信息，首次提出，长江水下三角洲沉积体由六期朵体参错迭置而成，详细阐述了水下三角洲复合体的结构特征；并结合古海岩线，孢粉气候地层，测年资料等，探讨了其发育过程及形成时代，为预测长江下水三角洲的发民菜，提供了新的基础地质依据。     

全新世长江水下三角洲浅层物探资料的地质意义

近年来,随着海区第四纪地质研究的深入,为开展全新世长江水下三角洲沉积模式的研究,我局在西起长江沿岸、东至124°E,北起 32°N、南至30°10′N的四万平方公里测区内进行了3000公里的测深和浅地层剖面测量工作.浅地层剖面调查采用EG＆G公司的地层剖面系统.大量浅地层剖面结合浅钻进行的地质解释,提供了该三角洲研究中重要地质问题的依据和佐证.加强了海区浅部地层划分、厚度变化、区域分布规律,和浅部地层不稳定性的研究.一、地震反射层序的划分及其特征(一)层组的划分:沉积过程中由于岩层的密度、速度差异,沉积物内出现了声学层面和不整合面的两种物性波阻抗界面.浅地层剖面利用声波在海水和海底沉积物中的传播和界面上的反射,根据声波到达海底和各个界面的传播时间及其在地层中的速度来研究海底沉积层.根据这个原理可以按以下原则划分浅地层剖面:     

长江水下三角洲的动力沉积

2002年9-10月在长江水下三角洲获取了163个表层样,综合粒度、有孔虫、介形类、有机碳以及CaCO3含量的资料表明,研究区明显分为两部分,即长江河口现代三角洲扣晚更新世末期三角洲。根据表层沉积物的粒度特征,现代水下三角洲可以分为以黏土质砂扣细砂为主的前缘斜坡区(A区)、以黏土质粉砂为主的前三角洲区(B区)扣以砂一粉砂一黏土为主的三角洲向陆架过渡区(C区),呈现较为明显的粒径细化趋势,有机碳与黏土含量呈现明显的正相关,CaCO3含量的变化不大,从Pejrup图可以看出现代三角洲从A区到C区的动力递减变化。晚更新世末期三角洲(D区)粒径较粗,有孔虫扣介形类的氧化壳含量较高,有孔虫扣介形类的丰度扣含量也较高,CaCO3的含量较高,与现代三角洲形成明显的对照。对比20世纪70年代和80年代的资料,近岸物质趋向粗化,北支水下沙脊发育,现代三角洲不断向外扩展,残留砂面积减少。50多年来河口来沙的减少已经引起整个现代三角洲物质粗化,现代沉积区沉降中心面积大幅度减少。     

涌潮沉积揭示长江河口湾全新世最高海面

海面变化对沿海地区的自然环境和社会经济有着重要影响,了解过去海面变化规律可以为预测未来海面上升情景提供参考依据。以长江古河口湾湾顶附近的扬州市昌建广场建筑工地所揭示的自然沉积剖面（CJGC剖面）为研究对象,通过详细调研,在剖面下部发现了保存有海相贝壳的涌潮沉积,为研究全新世最高海面和最大海侵提供了绝佳的地质材料。通过系统的沉积相与光释光（OSL）年代学研究,重建了古河口湾中全新世以来沉积环境的变化过程。结果表明,该地点中全新世以来经历了从陆相→潮滩→河口沙坝→河漫滩的沉积环境变迁,清晰显示了由海侵到海退的变化过程。OSL测年数据表明长江河口全新世最高海面和河口湾湾顶最大海侵出现的年代约为5.6 ka,当时对应的海面高度不低于海拔1.3 m,这一时期的高海面在世界多地均有记录。     

闽江口水下三角洲沉积特征及沉积环境Ⅱ.晚更新世-全新世沉积特征和沉积环境

本文根据闽江口浅地层结构及柱状样对比 ,探讨了闽江口水下三角洲近代沉积特征和沉积环境 ,并综合分析了水下三角洲钻孔及地震映象地质剖面资料 ,探讨其地史时期古沉积特征和古沉积环境 ,揭示了闽江口水下三角洲晚更新世—全新世的沉积环境演变。     

中晚全新世以来闽江口水下三角洲物质来源及古环境演变

通过对闽江口南侧柱状样沉积物开展高分辨率的粒度、粘土矿物分析及AMS¹⁴C测年,揭示了中晚全新世以来闽江口水下三角洲物质来源及古环境演变。中全新世(7 ka BP—4 ka BP)高海平面时期,梅花水道可能是闽江口南侧陆源物质输运的主要通道,沉积了以砂为主[(58.6±8.7)%]的沉积物,平均粒径为(3.76±0.49)φ,为较高能的沉积环境。期间,增强的浙闽沿岸流携带更多的长江物质沉积到闽江口,导致沉积物中蒙脱石含量增多。然而,到晚全新世(3 ka BP)海平面略有下降,梅花水道衰退,闽江口南侧的水动力条件减弱,形成以粉砂为主[(58.1±4.4)%]的沉积物,平均粒径为(6.30±0.32)φ。晚全新世浙闽沿岸流有所减弱,闽江口沉积物中的蒙脱石含量明显减少,而来自闽江的高岭石含量增加。     

长江口水下三角洲现代沉积速率

长江口水下三角洲采集的两个柱状样放射性核素137Cs分析表明,长江口水下三角洲137Cs剖面中均存在清晰的最大蓄积峰,与1963年的137Cs散落沉降相对应,剖面中同时存在可对应于1959年的较清晰的次级蓄积峰,由此计算得到1959-1964年长江口水下三角洲的平均沉积速率为2.4~4.8 cm/a,1964-2006年减小到1.4~1.8 cm/a。反映出长江口水下三角洲整体淤积速率有很大程度的减小,很可能是三峡蓄水导致流域来沙量大幅度减小所致。虽长江口水下三角洲各处淤积速率减小程度不同,但降低的速度很快,表明长江三角洲发育已出现重大变化,水下三角洲局部地区已观察到侵蚀现象。     

长江水下三角洲沉积环境的初步研究

长江是世界著名大河之一,全长6380公里,其流域面积为180.85万平方公里.由于区内气候湿润、雨量充沛,平均年迳流量高达9240亿立方米.其迳流具季节变化特征,夏半年为洪水期,冬半年则为枯水期.随着近2000年来人类活动的频繁,以及长江中、上游自然生态破坏的加剧,长江向海输出泥沙也与日俱增.据长江大通水文站观测,年平均输沙量已高达4.86亿吨,其结果势必加速了长江口水下三角洲的演变和发展(图1).长江口门宽达87公里,长江远流入海后,由于水流展宽,迳流表面比降减小,迳流速度必然降低,加之咸淡水的混合,促进水中细粒物质的絮凝作用,使得长江口门外成为长     

长江水下三角洲现代沉积速率厘定的新途径:季节性Bio-Si记录

长江水下三角洲沉积层中高分辨生物硅(Bio-Si)曲线具有明显的波动规律,记录了该区硅藻生物量的季节性差异,据此对近14年来的沉积速率进行了估算。在1992～2005年里,该处沉积速率变化于1.2～3.4 cm/a之间,平均沉积速率2.1 cm/a,沉积速率与长江入海沙量具有较好的对应关系。研究结果表明长江水下三角洲Bio-Si沉积记录类似于季节性湖泊中的年纹,可作为沉积速率估算的新指标。     

长江三角洲全新世沉积特征

三角洲及其沉积体系的研究,近年来受到广泛注视.长江三角洲是我国较大的潮汐河口三角洲,对它的形成和演变的研究,不少单位曾做了大量工作,,本文试图通过总结近几年来所取得的部分钻孔资料和沉积分析资料,提出关于长江三角洲全新世沉积的粗浅认识.     

长江水下三角洲表层沉积物稀土元素特征

长江水下三角洲表层沉积物稀土元素的含量约为160×10-6,重稀土元素的含量约为42×10-6,稀土元素总量约为202×10-6,轻稀土元素的含量约为重稀土元素含量的4倍。现代三角洲的前缘斜坡轻稀土元素、重稀土元素、稀土元素总量依次大于前三角洲、现代三角洲向晚更新世三角洲过渡区及晚更新世三角洲区。三角洲不同区域稀土元素的分布模式相同,均呈现Eu的负异常,δEu介于0.64~0.70之间,平均0.67,在河海相互作用下,随着河流动力的减弱和海洋动力的加强,Eu的负异常加大。南支外Ce的异常与河口锋带有关,晚更新世三角洲Ce的异常与台湾暖流有关。轻稀土元素在现代三角洲前缘斜坡较富集,而重稀土元素在前三角洲区富集,REE在沉积物中的解吸或部分溶解过程是控制长江水下三角洲表层沉积物稀土元素分布特征的主要因素。长江水下三角洲表层沉积的REE受到粒径和盐度的双重控制。     

三峡大坝建坝前后长江水下三角洲及邻近陆架沉积速率变化

沉积速率是沉积物供给和沉积作用的综合结果,也是表征沉积环境状态的重要指标。本文基于长江水下三角洲及邻近海域收集及补充的254个放射性²¹⁰Pb数据,对数据进行同化处理并使用统一的方法重新估算了沉积速率,分析三峡大坝建成前后研究区沉积速率的变化,探讨了长江入海泥沙减少及性质的变异对河口三角洲冲淤的影响。结果显示,2006年之后长江水下三角洲及邻近陆架沉积速率明显降低,其中水下三角洲沉积速率由最高5.4 cm/a降低到整体不足2 cm/a,而内陆架降幅较小由1～2 cm/a降低到不足1 cm/a,水下三角洲还出现了局部无沉积的站位。2006年之后沉积体表层混合作用增强,混合层厚度从4～10 cm增加到5～30 cm。沉积速率改变主要受制于长江入海沉积物的通量的巨减以及沉积物颗粒的粗化,而沉积速率的改变促进了底栖生物发育从而导致混合作用增强。     

长江水下三角洲沉积物碎屑矿物研究

研究了长江水下三角洲表层沉积物中0.063～0.125 mm粒级的碎屑矿物组成、组合类型及其分布特征,并对研究区碎屑矿物成熟度、物质来源、沉积环境以及组合分区进行了探讨。结果表明,该区轻矿物占主体,质量分数平均达95.09%,以石英、长石为主;重矿物共37种,以普通角闪石、绿帘石、绢云母、普通辉石、白云母、赤铁矿、透闪石和褐铁矿为主。依据碎屑矿物含量及分布特征,将研究划分为3个矿物组合区,各区重矿物组合类型不仅与物质来源有关,而且受水动力条件和沉积环境制约。     

东海全新世沉积强度分区

主要按年代地层学 1 0 .3ka B.P.～ 1 2 ka B.P.,参考岩性和生物地层学方法 ,统一和确认了东海全新统底界。综合分析东海 52个钻孔和柱状岩芯资料 ,进行了全新世沉积强度分区 ,按沉积速率高低分为现代长江水下三角洲沉积区、浙闽近岸浅海沉积区、陆架东北冷涡沉积区、陆坡与冲绳海槽沉积区以及陆架残留沉积区。并对各区的沉积机理作了分析解释。     

全新世中国大河三角洲沉积演化模式转化及其对人类活动的响应

中国三大河口三角洲包括黄河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲,在国民经济发展和全球海陆相互作用研究中均扮演着非常重要的角色。因此,全面揭示河口三角洲演化进程,总结河口三角洲演化模式,对指导河口三角洲可持续开发利用具有重要意义。本文结合前人研究进展及近年来海洋区域地质调查资料,系统总结了全新世以来我国三大河口三角洲"三个阶段,三个尺度,各具特色"的演化模式,揭示了全新世初期、两千年前和工业革命后三个阶段千年-百年-年代际时间尺度下河口三角洲演变模式转化的主控因素,认为河口三角洲的演化模式正在由自然演变向人为控制转型,人类活动正剧烈地影响着河口三角洲的自然演化进程。三大河口三角洲沉积演化模式各具特色,黄河三角洲具有超级叶瓣与叶瓣发育演替特色,长江三角洲具有北岸沙岛并岸、南岸不断推展特色,珠江三角洲则表现为河网发育充填、逐级分汊延伸特色。随着河口三角洲演化受人类活动影响的加剧,正确认识河口三角洲演化规律及其主控因素,不仅有助于提升三角洲地区陆海相互作用研究水平,而且将为三角洲可持续开发利用提供科学依据。     

现代黄河水下三角洲全新世以来土层岩土工程参数与沉积环境之间的关系

根据近几年来的实际勘探资料,对现代黄河水下三角洲埕北海域的复构三角洲从平面和垂向上做了综合性的工种地质评价,确定了底质类型以粉土为主局部分布有粉质粘土的平面格局和全新世以来沉积四层标准化地层的空间架构,并对其力学性质指标和物质性质指标的关系进行了统计,得出相关关系式。     

长江水下三角洲浅孔岩芯的地层划分

长江水下三角洲的分布范围、沉积相特征、全新世地层划分及发育形成作用的研究,是对整个长江三角洲开展研究不可缺少的一个重要组成部分.前人对长江三角洲平原区全新世地层的研究较为详尽.但对水下三角洲全新世地层的研究甚少.中国科学院海洋研究所海洋地质研究室(1976)以浅地层剖面仪为主要手段,开展了长江水下三角洲的调查研究工作,认为在长江水下三角洲存在两套性质完全不同的岩层,上部为全新统前三角洲相沉积,质地松软,具有层理,下部为晚更新世湖相沉积,质地致密,不具层理.1978年我局在长江口外开展海洋地质综合调查,在长江口施工了17个孔深为2.4—9.4米的浅钻孔,均未揭穿全新世地层.在嵊泗以东海区有一个孔深为27米的钻孔资料表明,全新世地层厚度为21.30米,见有厚度为1.70米的暗绿色硬粘土层.但未见到详细的地层研究成果.     

南黄海中西部全新世中期以来泥质沉积厚度与成因

通过对研究区35个站位全新世中期以来泥质体沉积厚度和形成年代的统计分析,认为泥质体主体主要形成于7.0 cal.kaBP前后,伴随着黄海最高海平面出现,此后海平面波动幅度极小,沉积环境比较稳定,黄海暖流开始入侵并形成了黄海现今的环流格局,细粒物质被近岸海流所携带向岸向海双向传输,发育了山东半岛南部近岸(沉积厚度7.7 m)和南黄海中部(最大沉积厚度9.0 m)两个沉积中心。物源上以现代黄河和老黄河物质为主,同时,长江物质、朝鲜半岛物质、山东半岛沿岸短源河流物质,甚至外海的再悬浮物质对泥质沉积也有一定的贡献。两个沉积中心的最大沉积速率分别为1.283和1.286 mm/a,之所以与以往研究区百年尺度的沉积速率有显著差别,可能与地史时期泥质体的沉积压实作用及黄河数次改道造成的物源供应不稳定等因素有关,但最大沉积中心位置在百年和千年尺度上的表现是吻合的。