中国东部第四纪海进、海退研究中存在的几个问题

中国东部第四纪海进、海退问题的研究,在近二十余年来取得了长足的进展.北起辽东湾、鸭绿江口,南至广东、海南岛,通过对海相地层、贝壳堤、珊瑚礁、牡蛎礁、海滩岩、泥炭层等进行微体古生物学、孢粉学、地貌学、沉积学、年代学、考古学等学科的研究,确定了各时期的海进、海退的规模和范围,并进而划分了地层,确定了海平面的变化.应该说,海进、海退是沿海第四纪研究的重要内容.然而,在此项工作中还存在着某些问题,阻碍着研究工作的深入和研究水平的提高.本文仅就有关的几个问题进行一些讨论.     

东海陆架残留沉积时代和成因模式

本文根据14C测年、岩性、生物和化学等方面资料,把东海陆架残留沉积分为两种成因类型和四个沉积阶段,上部残留沉积物年代普遍小于距今1.5万年,沉积物年龄由东向西逐渐变晚,为冰后期海进时波浪对早期沉积物进行改造后,沉积在滨岸、演海环境的一套海相砂质沉积物,属海进成因,下部残留沉积物年代大干距今1.5万年,由西向东年代变新,为晚更新世末冰期海退沉积成因,由于二者在成因上有较明显的不同,因此,上部为“海进改造沉积”,下部为“海退残留沉积”,以予区别。     

南黄海西部海域高分辨率声学地层及其沉积环境

通过对高分辨率浅地层剖面的分析解译,对南黄海西部陆架区进行了声学地层划分。南黄海西部海域声学地层剖面可划分为5套地层Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2,每套地层代表一次全球性(或区域性)海平面变化周期内的海进一海退这样一个完整的旋回变化过程所形成的海侵或海退沉积层序。将典型声学地层剖面与区内钻孔岩心的沉积地层岩性单元对比研究,得到各声学反射层的时代、岩性及沉积环境。并发现依据浅地层进行的声学地层划分与钻孔岩心的地质地层划分有较好的对应关系。结合区内钻孔岩心的分析结果,对晚更新世以来南黄海陆架区的沉积环境及沉积过程进行了探讨。     

辽东湾北部晚更新世中期以来的地层结构及环境演化

晚更新世中期以来，辽东湾是一个在海侵一海退旋回中连续接受沉积的沉降盆地。在对岩心和高分辨率地层剖面记录分析的基础上，得到了本地区的地层结构和地震反射资料。从海底往下120．4m的岩芯可划分为16个沉积层，沉积物以粗粒物质为主。根据地震反射资料，本区地层可分为6个地震单元，分别属于3个海相层和3个陆相层。与Bcl孔相同，研究区沉积地层与冰期旋回具有明显的对应关系，冰期时形成陆相地层，间冰期时形成海相地层。冰期时河流作用较为发育。并且绝大多数河流沉积被风力作用所改造。     

东海DC-2孔岩芯粘土矿物组合及其分布特征

DC-2孔柱状岩芯取样深度为48.6m,粘土矿物组分以伊利石为主,其次为绿泥石、高岭石和蒙脱石。岩芯共分6个粘土矿物组合层,参考Mn/Fe计算结果,0—29.46m为浅海相;33.42—33.46m为淡水相;38.44—38.46m为浅海相;44.0—48.06m为淡水相沉积。综合研究表明该沉积段出现二次海进和一次海退。     

粘土的沉积环境和电特征

用新研制的便携式电阻计对粘土层电阻的研究结果表明 ,同一块海相粘土的电阻率有很大的差异 ,极有可能记录了海进、海退的历史。１引言沉积物的物性有很多控制因素 ,如粒度分布、矿物种类、孔隙率、原始负荷、应力滞后和孔隙水性质等。但是对于细粒沉积物来说 ,对力学性质有限定作用的颗粒结合、相关颗粒之间的接触形态以及颗粒与孔隙水（吸附水）的物理化学性质是很重要的。了解颗粒表面附近的物理化学作用通过沉积、压实、风化过程对沉积的物性产生何种影响 ,以至了解与环境和防止地质灾害有关的地面特征也是很重要的。地层的电阻率是了解…     

日照近岸海域晚更新世以来地层结构及沉积环境演化

根据在日照近岸海域施工的地质钻孔和浅地层剖面测量资料,对比南黄海已有钻孔成果,系统地开展日照近岸海域晚更新世以来地层结构特征识别和沉积环境演化重建。结果表明:日照近岸海域沉积地层中见含有有孔虫化石的第二海相层,形成年代介于34.3~41.4 cal.ka B.P.,对应MIS3的暖湿阶段,该层位可能与古三角洲有关。沉积层从上往下分别为:滨海相细砂混杂泥质沉积层(命名为DU1沉积单元);河流-河口相粉砂质黏土夹粗砂、粉砂层(DU2沉积单元);浅海相粉砂质黏土夹粗砂层(DU3沉积单元);河流-湖泊相粗砂夹黏土层(DU4沉积单元)。晚更新世以来日照东部南黄海海域主要经历了2~3次显著的海侵和海退,各区域因条件不同表现有所差异:日照近岸浅水区主要表现为两次海侵和海退,东部深水区主要表现为三次海侵和海退,由于地势高低和侵蚀破坏等原因,总体表现为从离岸深水区域向近岸浅水区域海相地层厚度逐渐减少的趋势,部分地层出现尖灭消失。     

南海东北部末次冰期以来的沉积环境演变

利用南海东北部上陆坡处所取的D孔柱样进行硅藻分析,结合粒度与碎屑矿物分析结果,探讨该海域末次冰期以来沉积环境演变过程.结果表明：粒度与硅藻分析结果较为吻合,共同显示D孔柱样可分为上下两层.上表层（0～2 cm）的砂质沉积层为冰后期海进过程改造的晚更新世残留沉积层,即变余沉积;下层（2～130 cm）主要是末次冰期形成的浅海沉积.整个柱样可反映出海洋同位素MIS 4期海退至MIS 3期海进与MIS 2期海退至冰后期海进的沉积变化韵律.     

冰后期海进海退和沙坝-泻湖沉积体系

沙坝—泻湖体系是我国沿岸的主要沉积单元,分布较为广泛。在冰后期海进海退中,它们随海岸线的进退而不断形成和发育。本文讨论了海进型、海退型和稳定型沙坝—泻湖体系的形成过程、识别标志、分布规律和发展方向。基于我国的实例,对有关沙坝—泻湖体系的一些文献作了简要述评和讨论。     

渤海湾西岸全新统沉积特征及环境演化

在研究区已施工22个钻孔及47处陡坎剖面调查基础上,详细研究了本区全新世地层的沉积物特征、沉积环境及其空间展布形态;认为本区全新统为一套由陆相-海相-陆相交互沉积的松散沉积物,成因类型主要为冲积、湖沼沉积以及海积,沉积相主要为分支河道、边滩、泛滥平原、潮汐河道、潮间带、潮上带、滨海湖沼等。受构造-气候事件影响,沉积物在横向上陆-海-陆交叉松散沉积叠加形似3个交错穿插的"楔形体";垂向上,沉积物粒度具正韵律层序,局部海侵层可见反韵律层序。总体上反映该区全新世以来陆—海交互作用及海进—海退演变历程。     

中国近海早第三纪海侵层序及地层对比

中国近海各盆地,据古生物群及沉积特征,在早古新世为陆相沉积,至中晚古新世时为第Ⅰ海侵期。早始新世时为海退期,至中晚始新世为第Ⅱ海侵期。早、中渐新世时为海退期,晚渐新世为第Ⅲ海侵期。在论证地层时代时结合海侵的划分,提出新的见解。海相夹层可作为地层对比的重要标志层。     

珠江三角洲△22孔的沉积特征及地层划分

根据珠江三角洲中山市民众乡Δ22孔岩芯的粒度、重矿物、粘土矿物、古生物、地球化学及~(14)C测年等资料,探讨了晚更新世以来沉积层的沉积特征及其地层划分,Δ22孔地层可分为上更新统和全新统两大部分,各自还可划分为三层;并论证了珠江三角洲晚第四纪海进海退过程,认为珠江三角洲受到过两次海侵。     

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(SU_7—SU_1)。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SU_1、SU_5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SU_2、SU_4、SU_6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。     

北康-曾母盆地中中新世以来层序地层样式特征探讨

开展地震资料解释,分析上超、下超、顶超等地震反射终止关系、不整合面以及沉积趋势,识别出北康-曾母盆地中中新世以来14个三级层序界面。在层序界面内部,通过层序地层内幕结构刻画和原形剖面恢复,并结合地层堆砌方式,在北康-曾母盆地中中新世以来的层序地层内,划分了海进、高位正常海退、强制海退和低位正常海退4种成因单元。通过进一步研究该4种成因单元内地层结构和相分布关系,提出北康-曾母盆地中中新世以来的3种层序地层样式,即陆架边缘富砂型三角洲进积楔、退积型生物礁和陆架边缘富砂-富泥型退积楔,其中,沉积物源供应量充足且可容空间减小时,发育富砂的三角洲进积楔,陆架边缘-斜坡-盆地区域发育含砂深水扇;而可容空间增量远大于沉积物供应量时,发育退积型生物礁和富砂-富泥退积楔,斜坡-盆地区域含砂深水扇欠发育。     

冰后期海面变动和河流-河口体系发育的阶段性

依据中、澳部分河流的资料,探讨了冰后期海面变动各个阶段对河流-河口体系不同部位的影响及时空变化,划分出4个发育阶段。早期海进主要使下游河段发生沉积,晚期海进导致河口湾的形成,稳定阶段沼泽沉积发育,海退阶段河口湾充填,并逐渐转化为三角洲。在同一个地区,河流-河口体系随时间而变化:海进时,依次由下游河段转变为河口湾,最后可能成为口外海域;海退时,则由口外海域变为河口湾,可能进而成为三角洲。     

岩心声速垂向变化对古海水进退的指示意义

钻孔岩心声速Cp垂向变化与地质历史中的海进、海退事件有关;南海北部大陆架及东海大陆架的钻孔岩心声速垂向变化曲线,为揭示西太平洋边缘海在更新世以来至少发生过3次海进和3次海退的3次沉积旋回事件提供了佐证。海进时所带来的海相沉积物的声速较低(1450—1510m·s-1),海退时所形成的陆相沉积物的声速较高(1650—1720m·s-1)。     

南黄海西部浅部地层地震层序及其沉积特征

南黄海陆架在第四纪具有海侵—海退交替发生、海陆相地层交互沉积的特点,沉积相及其分布主要受海平面变化与古河流及其三角洲的控制。对南黄海西部地区采集的5600km浅层地震剖面进行了层序划分与解释,得到以下认识:(1)早更新世晚期以来的南黄海地层可分为U1—U14共14个地震地层单元,组成6个地震层序,代表了6次大规模海侵-海退过程,其中氧同位素5期海相地层在该地区最发育;(2)根据全新世地层厚度变化,将该区分为6个沉积区:东部弱沉积区、中北部沉积发育区、海州湾外侵蚀区、废黄河口沉积区、射阳河口岸外侵蚀区和苏北浅滩沉积区;(3)氧同位素6期至2期,南黄海西部陆相层内发育了3期埋藏古河道:上层古河道发育于氧同位素2期,古长江水系、古黄河水系分别自南黄海南部、北部流入古黄海;中层古河道发育于氧同位素4期,仅分布于近岸地区;下层古河道发育于氧同位素6期,分布于123°E以西地区,其南部古河道应为古长江水系,规模较大,其北部古河道规模较小,分布范围有限;(4)古长江第四纪早期在古黄海入海,古黄河在氧同位素5期中后期也开始自古黄海入海,其古河道发育具有一定继承性,后期发育规模逐渐增大;(5)气候温暖的高海面时期发育于构造沉降...     

中国近海北部陆架海相地层解体问题的研究

晚更新世以来,中国近海北部陆架近岸地区至少发生了三次海侵并保留三期海相地层.在研究了数千千米的浅地层剖面仪测量资料及大量钻孔资料后,笔者发现最后冰期最盛时期陆架出露,海相地层并非简单地、原封不动地被保留下来.在强大的风力作用下,除进行正常的风成沉积以外,还产生了沉积分异作用,出现风暴沉积及其衍生沉积,裸露的陆架至少部分地改变了原来的沉积结构,形成了新的沉积类型,构成复杂的混杂堆积区和黄土堆积区.这样,原先的海相地层被破坏,或者部分被保留下来,即陆架上海相地层发生了解体.     

岩心声速垂向变化对古海水进退的指示意义

钻孔岩心声速Ｃｐ垂向变化与地质历史中的海进,海退事件有关：南海北部大陆架及东海大陆架的钻孔岩心声速垂向变化曲线,为揭示西太平洋边缘海在更新世以来至少发生过３次海进和３次海退的３次沉积旋回事件提供了佐证,海进所带来的海相沉积物的声速较低（１４５０－１５１０ｍ·ｓ＾－１）海退时所形成的陆相沉积物的声速较高（１６５０－１７２０ｍ·ｓ＾－１）。     

南黄海地区与上扬子地区海相中—古生界岩性地层对比

海相油气勘探是近十年来我国油气勘探中的重点研究领域,受到越来越多的关注。南黄海地区分布着厚层的前新生代海相地层,为深入了解该套地层,通过收集南黄海盆地的钻井资料以及下扬子陆区的地层资料,将其与上扬子四川盆地的海相地层进行岩性对比和沉积演化分析,了解两套地层的异同性,认为南黄海盆地与上扬子四川盆地的海相中—古生界沉积演化在印支运动以前总体来说是"大同小异",均为以碳酸盐岩沉积为主的稳定沉积,只是在中—古生代构造运动改造时间、规模上存在着一定的差异,上下扬子地区的海相中—古生界具有充分的可比性。还就上下扬子地区的烃源岩特征和油藏保存条件差异等方面进行了简要阐述,这有助于通过借鉴四川盆地海相油气勘探的成功经验,评估南黄海海相地层油气潜力,探索南黄海盆地下一步油气勘探的方向。