渤海湾全新世贝壳堤:时空分布和海面变化标志点

以他人和本研究小组对渤海湾西岸贝壳堤平原的全新世贝壳堤研究为基础,重新考订了贝壳堤的底板形态,发现底板多向海倾斜,经多处水准测量获得的前、后缘底板平均高差为1m。堤底板的前、后缘位于形成时的平均大潮潮差的垂直范围内。底板的高差,或依实测值、或依高差平均值补足至1m,由此确定底板的高度误差范围。当对应当时的平均大潮差时,再进一步补足至±1.5m的垂直范围,堤底板遂成为海面变化标志点。经过对96个14C数据的考订,补正了贝壳堤的时空分布,重新肯定了Ⅱ堤的2道支堤和隋唐堤的存在,提出Ⅰ堤二分的可能,揭示了风暴潮再搬运造成的Ⅰ堤中部老于下部—底部的年龄倒置原因。该研究是重建贝壳堤平原全新世相对海面变化曲线、探讨贝壳堤与气候变化关系的基础。     

渤海湾全新世牡蛎礁:时空分布和海面变化标志点

以他人和本研究小组对渤海湾西北岸牡蛎礁平原、毗邻浅海区的全新世埋藏牡蛎礁和现生牡蛎礁的研究为基础,重新考订了与礁体有关的数据的沉积学意义及年龄,进一步厘定了牡蛎礁的形成时间、礁体顶板和底板的高度。在原有的9个礁群的基础上,增加了目前发现的最老的早全新世晚期礁群;在沿海低地新发现的滨海湖、空港牡蛎礁,暂作为北淮淀礁群的亚礁群。根据对大吴庄等3处礁体顶板的水准测量,发现礁顶最大起伏为±0.7m,以此作为礁顶自身的垂直误差范围。据对北淮淀等5个礁体的“最后一个砂质纹层”高度的调查,推断礁顶上覆潮间带泥层的平均厚度为1.6m。该厚度是当地海平面与平均高潮位之间的调适空间所能提供的最大堆积厚度,成为支持礁顶高度对应海平面的佐证。根据上述结果,确定了渤海湾牡蛎礁顶板作为海面变化标志点的条件。该研究是重建牡蛎礁平原全新世相对海面变化曲线和探讨其与气候变化关系的基础。     

渤海湾全新世牡蛎礁:时空分布和海面变化标志点

以他人和本研究小组对渤海湾西北岸牡蛎礁平原、毗邻浅海区的全新世埋藏牡蛎礁和现生牡蛎礁的研究为基础,重新考订了与礁体有关的数据的沉积学意义及年龄,进一步厘定了牡蛎礁的形成时间、礁体顶板和底板的高度.在原有的9个礁群的基础上,增加了目前发现的最老的早全新世晚期礁群;在沿海低地新发现的滨海湖、空港牡蛎礁,暂作为北淮淀礁群的亚...     

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。     

渤海湾全新世贝壳堤和牡蛎礁的古环境

贝壳堤和牡蛎礁是渤海湾沿海全新世的两类重要地质现象。本文运用沉积学、年代学（AMS14C测年和古地磁）和生物碳酸钙氧、碳同位素测定等方法,研究了贝壳堤、牡蛎礁及相关泥质沉积物的形成和地层序列,考订了各类海面标志点的地质意义和14C数据的可靠程度,校正了文献中的14C数据,测定了区内全新世晚期软体动物壳体的δ13C平均值,以及δ18O水/盐度和δ13C贝壳/T等基础数据,绘出了地区性相对海面变化的时间-深度图,研究了新构造活动对相对海面变化的影响。基于上述研究,进一步探讨了本区约4000calB.P.以来的环境变化及其原因。     

渤海湾贝壳堤现状及保护建议

贝壳堤是沿岸堤的一个分支,其在全球广泛分布,作为地学术语最早出现于1891年路易斯安那大学的地形图中,Chenier术语来源于墨西哥湾北部路易斯安那州平原的海堤,因上面长着高大橡树而得名.渤海湾西岸分布着5至6道、断续绵延数十至上百公里的贝壳堤,是大自然馈赠该地区的重要地质遗迹,不仅在研究海岸带古环境演化方面具有重要科学价值,而且在海岸带生态保护和修复方面亦具有重要现实意义.本文系统回顾了渤海湾贝壳堤研究的历史沿革和近年来在贝壳堤调查研究方面取得的新认识,在此基础上,提出了渤海湾贝壳堤保护建议:(1)积极推进贝壳堤博物馆和野外观测站建设,包括将天津市滨海新区青坨子核心区的裸露、半裸露贝壳堤点开辟为免费参观点,将天津市津南区巨葛庄在搬迁后残破的倪家大坟Ⅲ堤做进一步管护和开放;(2)改变河北省黄骅市后唐堡贝壳堤目前仅用栏杆围起来的被动保护局面,与附近学校联合,开辟为认识海洋的学生实习基地;(3)作为整个渤海湾(甚至全国)最后一处较为完整的自然存在的贝壳堤,建议提升山东省无棣县汪子岛保护区的地位,加强该处贝壳堤-泻湖盐沼系统的保护与科学研究.     

渤海湾巨葛庄贝壳堤与下伏泥层有孔虫组合的海面变化意义

根据巨葛庄贝壳堤及下伏泥层的有孔虫研究,讨论了贝壳堤底板和下伏泥层各类沉积环境的海面意义,以此作为海面标志点重建的古海面误差范围为±0.225~±0.625m。结合该贝壳堤底板和下伏泥层顶板的年龄数据,重建了3900~3300cal BP时的海面高度为-2.955~-2.715m。     

渤海湾沿岸贝壳堤对潮滩有孔虫海面变化指示意义的影响

通过对渤海湾沿岸有贝壳堤发育和无贝壳堤发育的2类现代开放潮滩有孔虫组合的对比,研究了该2类潮滩环境沉积物中有孔虫的海面指示意义。5个有孔虫组合带被MHWST(平均大潮高潮位)、MHW(平均高潮位)、MHWNT(平均大潮低潮位)和MSL(平均海面)分隔,分别对应潮滩的高盐沼、低盐沼、潮间带上部、潮间带中上部和潮间带中下部5个不同亚环境。不同亚环境沉积物因其所含的有孔虫群的独特性,均可作为高精度海面标志物,误差为各亚带高差的1/2。沿岸贝壳堤可对潮滩有孔虫的属种组成产生影响,影响程度从高潮位向低潮位逐渐降低。在MHWNT潮位之下,有孔虫组合不再受到沿岸贝壳堤的影响。     

渤海湾贝壳堤的另一种成因

非三角洲泥沙质海岸可分为发育有沿岸堤的沿海平原和障壁岛一泻湖两个基本类型。长期以来,渤海湾西岸全新世贝壳堤被归入前一范畴,我们则认为其初始阶段可能是介于二者之间的、在较小动能条件下形成于潮间带的线性沙坝。其根据简述如下。经校核的24个地点的83个14C数据（包括我们的4个地点的12个）大致勾勒出各堤的起讫年代。14C直接测定值及其校正年龄均表明各堤间隔时间一般不超过数百年。几乎与海侵达到最大边界（如青县一沧州一线）的同时,在东孙村一沈在一带开始发育VI堤。以后请提的起始时间,同样总是距前一道堤停止发育的时间不远,而相邻两堤的距离则可达数公里至十数公里。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

渤海湾西部现代有孔虫群垂直分带的特征及其对全新世海面、地质环境变化的指示

对渤海湾西部潮间带和浅海区106个表层底质样品的活体与死有孔虫进行分析,筛选出8个优势种。利用死体有孔虫研究了优势种随水深(高程)变化的垂直分布特征,讨论了不同属种、不同有孔虫垂直组合带与地质环境、海面的定量关系。结果表明,有孔虫属种和组合的指示范围决定其作为地质环境及海面变化指标的灵敏性和精度。确立了研究区有孔虫海相性评价指数及与水深(高程)的相关性。根据对研究结果的实例应用的分析,恢复了研究区一个局部地点的相对海面变化曲线,为全新世地质环境和海面变化研究提供了一个新的尝试案例。     

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。