长江三角洲NB5孔第四纪地层划分及环境变化信息

长江三角洲北翼NB5孔做了古地磁测试、~(14)C测试及ESR测试结果,对古地磁变化特征进行了总结分析,结合区内其他钻孔的对比,对钻孔第四纪地层划分及所反映的古气候环境进行了探讨。结果表明:46 m处为全新世底界,163 m为中更新世顶部,240 m左右为早更新世顶部,354 m为早更新世底部。其中,海相层有2个,位置在2~47m,125~163 m。分别对应于Ⅰ(Qh)镇江海侵,Ⅲ(Q_p~(3-1))昆山海侵。据晚更新世以后沉积物粒度变粗及磁化率所反映的巨大变化特征,提出中更新世晚期、晚更新世初期为长江主泓流经本区的时间,并认为此或与塑造中国现代地貌的共和运动造成的青藏高原再次强烈隆升有关。     

长江三角洲南部平原晚新生代特征孢粉分布及其对沉积地貌演变的意义

在对长江三角洲南部平原5个钻遇基岩的晚新生代钻孔的地层、岩性、粒度分析的基础上,根据各岩心剖面中湿生、水生植物花粉和外来植物桫椤孢子化石的分布特征,阐述该区新近纪晚期以来沉积地貌环境演变过程,从而为长江演化的研究提供新的思路.结果显示,新近纪沉积物为粗细混杂的洪积扇相,缺乏湿生、水生植物花粉,反映了此时研究区古地势东西...     

长江镇江段第四纪沉积物重矿物特征及其指示意义

选取长江下游世业洲的第四纪钻孔资料,研究了重矿物的垂向分布特征,以此探讨长江镇江段第四纪以来的沉积类型以及物源演变。结果显示,该区自中更新世开始接受沉积,依次形成河床相、边滩相、漫滩相、河口三角洲相。重矿物自下而上分为2个组合段,分别对应更新世和全新世。更新世地层以角闪石、蓝晶石、石榴石等作为特征矿物,且不稳定矿物含量高于稳定矿物,表明沉积物以近源居多;全新世特征矿物为辉石和钛铁矿,稳定矿物含量高于不稳定矿物,重矿物种类与现代长江中上游类似,表明此阶段沉积物以远源物质为主。     

晚更新世以来南黄海北部泥质区沉积物元素的分布及来源分析

为研究南黄海北部泥质区元素地球化学特征对于地层划分与物质来源的指示意义,对南黄海北部DLC70-3孔(孔深71.20 m)沉积物作了元素地球化学分析和物源判别。根据元素含量及比值的变化,可将DLC70-3孔岩心划分为5层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来黄海海面波动以及沉积物物源的变化。运用判别函数、MgO/Na₂O与CIA的散点图等方法分析了DLC70-3孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于黄河,长江物质对该孔中上部及下部沉积物有较明显影响。DLC70-3孔物源指数反映0~4.50 m和27.80~38.80 m沉积物以黄河源为主,4.50~27.80 m、38.80~55.00 m和55.00~71.20 m沉积物以长江源为主;可见黄河从晚更新世中期到现代对南黄海北部沉积起着重要作用,而长江物质在晚更新世早期开始对南黄海北部沉积就有明显影响。     

长江三角洲地区晚新生代沉积物岩石磁学特征及其物源指示意义

对长江三角洲地区7个晚新生代钻孔沉积物的岩石地层和磁化率特征进行详细对比,并进一步选择浦东机场孔（PD孔）进行了详细的岩石磁学测试,讨论了该地区的晚新生代沉积物物源的演变。结果显示沉积物磁性的4次显著变化：  1）各钻孔上新世磁性强弱差异明显;   2）早更新世早期本区普遍表现出弱磁性;   3）从早更新世中晚期至全新世,磁性强度一般随粒度粗细变化波动,即砂质沉积磁性强,泥质沉积磁性弱;   4）晚更新世晚期以来,细颗粒沉积物的磁性较明显增强。磁性参数分析显示上新世和早更新世早期磁性矿物晶体颗粒较细,早更新世中晚期-晚更新世以粗晶粒磁性矿物为主,全新世细晶粒磁铁矿再次占主导。我们认为上述磁性变化反映构造沉降控制下现代长江三角洲地区物源区的不断扩大。     

晚第四纪钱塘江下切河谷充填物物源特征

对晚第四纪钱塘江下切河谷内SE2孔沉积物重矿物和稀土—微量元素进行系统分析,并与邻区长江沉积物相应特征进行对比。结果显示:(1)晚第四纪钱塘江下切河谷充填物中河床(U5)、河漫滩(U4)和古河口湾(U3)沉积物的重矿物组合为赤褐铁矿—磁铁矿—锆石—白钛石—锐钛矿;微量元素中的铁族元素、大离子亲石元素和高场强元素与平均大陆上地壳(UCC)相近,且大离子亲石元素和大部分高场强元素与北美页岩(NASC)相近,在Th/Co-Cr/Th投点图中靠近钱塘江物源区,远离现代长江沉积物投点区;稀土元素球粒陨石和NASC标准化曲线与钱塘江沉积物特征相似,不同于现代长江沉积物。(2)近岸浅海(U2)和现代河口湾(U1)沉积物的重矿物组合为绿帘石—辉石—角闪石—石榴石—榍石—金红石—电气石;微量元素具有与UCC较为相近或富集的铁族元素,大离子亲石元素和高场强元素相对亏损,且与NASC相比,铁族和高场强元素明显亏损,大离子亲石元素亏损较弱,在Th/Co-Cr/Th投点图中主要落于长江和钱塘江来源沉积物之间;稀土元素在球粒陨石和NASC标准化曲线中,配分模式与现代长江沉积物极为相似。(3)U5、U4和U3单元具有与U1和U2单元不同的沉积物来源:前者母岩主要为长英质中酸性火成岩,为古钱塘江提供;而后者沉积物主要来源于中基性物源区,由长江提供,同时上游钱塘江也提供了部分沉积物。可见,长江沉积物自近岸浅海沉积时期开始大量进入到钱塘江下切河谷内,为钱塘江下切河谷的沉积环境演化提供了重要物质基础。     

长江三角洲晚新生代沉积物磁性特征和磁性矿物及其指示意义

笔者通过对长江三角洲平原晚新生代钻孔SG7孔沉积物的粒度和磁性分析,揭示磁性矿物类型随时间的演变,探讨新构造运动、气候、海平面等对本区沉积物源、沉积环境的耦合作用。研究结果显示,上新世磁性强弱相间,且达到全剖面最强,磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、针铁矿和黄铁矿,反映本区气候暖湿,发育山间湖泊,沉积物主要来自周边白龙港玄武岩的风化产物;早更新世早期,磁性为全剖面最弱,以磁铁矿为主,反映在构造沉降作用下,发生物源改变,即主要来自贫铁的中酸性浅成岩或喷出岩,同时沉积物主要为冰期的河道相沉积,反映山间河流/冲积扇环境;早更新世晚期至晚更新世末,磁性显著增强且和沉积物粗细变化一致,粗颗粒沉积物中磁性矿物以变质岩来源的粗粒磁铁矿为主,细粒沉积物中磁性矿物见针铁矿、赤铁矿和黄铁矿,反映古地理环境逐渐向冲积平原、滨海平原演变;自晚更新世晚期出现细粒磁赤铁矿和磁铁矿,反映长江上游物源的加入。全新世沉积物磁性较更新世泥质沉积物显著增强,反映长江河口、三角洲环境。     

长江三角洲(江苏)地区第四纪地层沉积分区及沉积特征

通过对长江三角洲(江苏)地区第四系早更新世、中更新世、晚更新世、全新世各时期岩相古地理演化特征并结合岩相沉积分布及剖面图纵横向展布规律的分析,将整个研究区划分为三大沉积单元9个沉积分区,即黄淮流域堆积区(Ⅰ):里下河湖沼积平原区(Ⅰ);长江三角洲堆积区(Ⅱ):新长江三角洲堆积平原区(Ⅱ_1)、常州—无锡高亢平原区(Ⅱ_2),太湖东岸湖沼积平原区(Ⅱ_3—苏州重点城市区)、东部沿海冲海积低平原区(Ⅱ_4);低山丘陵堆积区(Ⅲ):浦口—大仪低山丘陵区(Ⅲ_1)、南京—宜兴低山丘陵区(Ⅲ_2)、江阴南部环太湖丘陵区(Ⅲ_3)、镇江低山丘陵区(Ⅲ_4),阐述了9个沉积分区的划分依据和第四系沉积特征。     

长江口区晚新生代沉积物粒度特征和沉积地貌环境演变

对长江河口区的三个晚新生代钻孔作了地层对比和粒度分析,据此探讨晚新生代长江河口的沉积地貌环境演变过程。结果表明,SG6和J18A孔上新世厚层含砾砂质沉积物粒度特征,反映了洪积扇和冲积扇相沉积环境,沉积物搬运距离短;而SG13孔缺失上新世沉积,反映古地势较高,以剥蚀为主。因此上新世长江三角洲地区古地势高差较大,侵蚀区和沉积区共存。早更新世,本区继承了上新世的冲、洪积扇沉积环境,但SG6孔泥质沉积明显变厚,J18A孔此时则以厚层含砾砂沉积为主,SG13孔也开始接受泥质沉积,反映在构造沉降作用下,冲、洪积扇体向西、南部迁移,沉积盆地范围扩大。中更新世,沉积物普遍变细且以悬浮沉积为主,显示了曲流河或曲流河冲积平原的沉积环境。晚更新世初,本区又发育含砾砂层,特别是SG13孔出现厚层含砾砂,但是粒径显著小于上新世和早更新世沉积物,反映本区再次发生显著构造沉积,河流地貌广泛发育。晚更新世中晚期和全新世沉积物以粘土和粉砂质粘土为主,悬浮沉积占优,说明本区已演变为滨、浅海沉积环境。因此在构造沉降、剥蚀和沉积的共同作用下,本区的地貌演变经历了自上新世至中更新世和自晚更新世至全新世的两次准平原化过程。     

南黄海NT2孔沉积物物源研究

用等离子体质谱法(ICP—MS)对苏北岸外南黄海陆架区NT2孔72个沉积物样品的稀土元素(REE)进行了分析,研究了中更新世中、晚期以来苏北岸外南黄海陆架区沉积物物源的变化。相关分析揭示NT2孔粒度和化学风化对REE组成影响较小。判别函数和稀土元素配分模式表明南黄海NT2孔沉积物物源主要为长江源和黄河源。 REE判别图解揭示NT2孔上部0~5.50 m和5.50~19.30 m沉积物以长江源为主,中部19.30~27.00 m沉积物以黄河源为主,27.00~54.60 m沉积物以长江源为主,下部54.60~70.31 m沉积物以黄河源为主。研究表明黄河在中更新世中晚期已开始对南黄海陆架沉积作用有明显影响,而长江从晚更新世早期到现代对南黄海陆架起着主要作用。     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

长江口海区表层沉积物主要化学成分

长江口海区按沉积环境、沉积物成分可分为五个沉积区,即现代长江三角洲前缘沉积区、现代长江前三角洲沉积区、过渡沉积区、晚更新世古滨海沉积区和苏北浅滩沉积区。在陆架上,陆源碎屑矿物主要为石英及硅铝酸盐矿物,陆源沉积物特征元素为Si和Al。探讨沉积物Si、Al平面上(沉积区)的分布、各类沉积物及粒度组分中Si、Al的含量变化,将有助于认识长江水下三角洲沉积地球化学的特点。统计表明,古滨海沉积区SiO_2(最高     

苏北盆地XH-1钻孔晚新生代沉积记录特征及其与长江贯通时间的关联

对XH-1钻孔沉积物、长江和淮河下游现代沉积物的磁化率与粒度组分相关性进行了对比研究,结果表明,整个XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分的相关性出现了4次显著变化,其中的第Ⅰ深度段(350—247m)和第Ⅲ深度段(234—57m)的相关性变化分别与淮河下游和长江下游现代沉积物的记录相一致;第Ⅱ深度段(247—234m)的相关性变化处于上下相邻两段的过渡变化之中;而第Ⅳ深度段(57—0m)的相关性变化处于一种不定式的波动之中。从影响磁化率变化的主要因素和苏北盆地自身的地质背景来看,XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分相关性的变化情况在很大程度上反映了沉积物物质来源的不同,而造成物源差异的主要原因为长江三峡的贯通,及其贯通后对钻孔所在区域水系调整、变迁的影响。古地磁测试结果表明,XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分相关性变化特征所揭示出的长江三峡贯通时间约在2.32MaBP。     

长江三角洲东西部晚新生代地层中的 重矿物差异及其物源意义*

主要针对长江三角洲东西部两个晚新生代钻孔的重矿物分布特征,探讨了近河口区和内陆三角洲平原区物源演化差异。研究结果表明,近河口区自下而上地层中可以划分出5个不同的重矿物组合带,内陆平原区可划分出4个重矿物组合带,这些组合带分别对应着上新世、早、中、晚更新世和全新世。两区在上新世时期重矿物特征十分相似,以金红石、锆石、电气石等酸性-中酸性矿物为主,伴随着许多强氧化自生矿物,如赤铁矿、褐铁矿、白钛石等,表明了以基底和西部天目山为主的物源,指示了强烈风化的沉积环境。进入第四纪,两区沉积物来源发生了变化,内陆平原区继承了西部山地物源,但不稳定矿物增加,并伴随出现许多还原性自生矿物,如黄铁矿、重晶石、碳酸盐等,指示还原环境占主导。相比之下,近河口区物源明显发生变化,尤其是中更新世后矿物种类丰富,金红石、榍石等酸性-中酸性矿物,紫苏辉石、钛铁矿等基性矿物,透辉石、蓝晶石、符山石、十字石等典型变质岩矿物都稳定出现,意味着随着沉积盆地下沉,河口区逐渐接受了长江中下游和上游沉积物的物源。     

东海外陆架晚第四纪沉积物的稀土元素组成及物源示踪

为研究东海外陆架稀土元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对东海外陆架西湖凹陷区SFK-1孔沉积物进行了15个稀土元素(REE)含量测定。东海外陆架SFK-1孔稀土元素含量及比值变化表现出一定的分层性,垂向上自上而下可分为8层,表明稀土元素特征对于地层划分具有良好的指示意义。稀土元素分配模式表明SFK-1孔沉积物物源主要为长江和黄河,Eu异常与稀土元素总量关系判别图解和物源判别指数(PI)揭示SFK-1孔上部28.00 m以上沉积物以长江源为主,中部28.00~47.20 m沉积物以黄河源为主,下部47.20~82.90 m沉积物以长江源为主。研究表明长江从晚更新世早期到现代对东海陆架起着主要作用,而黄河物质在晚更新世晚期已开始对东海陆架沉积作用有一定影响。     

长江安庆段河谷区第四系沉积特征与古河道演化

长江安庆段NE向河谷中发育河流相与山麓相两套沉积体系。文章基于实测第四系钻孔资料,通过构建NW向、NNE向钻孔对比剖面,揭示了该区长江冲积平原、岗地等地质地貌单元地层组合特征;结合区域新构造运动特征、气候变化等资料分析,探讨了长江河谷古河道演化历程。研究结果表明：长江安庆段河谷区发育了至少2个由含砾粗砂到含粉砂黏土的河流沉积旋回,两侧岗地同期沉积了下蜀组及戚家叽组山麓相地层;第四系沉积物由河流冲积、风成堆积等多种成因类型组成,经历了早中更新世冲洪积,中晚更新世风成堆积、河流下切侵蚀与充填等地质过程;新构造运动、冰期-间冰期气候旋回波动、海平面升降等因素共同影响了长江安庆段古河道演化历程。     

崇明岛H12孔百年来长江入海沉积物来源变化及原因

地质历史时期长江入海沉积物的来源和组成特征是探讨东亚边缘海地区沉积物“从源到汇”过程的核心问题之一。崇明岛H12钻孔沉积物元素与同位素地球化学分析揭示,Nd同位素、Eu异常、Cr/Th、Sc/Th等指标在1858—1906年间明显波动,波动的年份与文献记载的洪水事件发生时间基本一致;而在1906年之后沉积物中以上各地球化学指标趋于稳定。结合长江不同支流的沉积地球化学组成特征,运用物源混合模型进行判别,结果显示过去150年来长江入海沉积物主要来自上游支流及汉江,不同支流的洪水信号可以通过入海沉积物通量和化学组成来提取。20世纪以来H12钻孔沉积的各物源指标波动明显减小,推测与崇明岛当地的人类活动逐渐增强有关,防护堤、海塘等工程修建改变了长江入海沉积物在崇明岛的沉积方式,使得洪水时期沉积物无法在岛上淤积,因而钻孔记录中很难再发现洪水事件信号,沉积地球化学物源指标趋于稳定。     

周老镇钻孔砾石层重矿物特征及地质意义

利用江汉平原周老镇钻孔的岩心样品,分析研究了钻孔岩心沉积物10层砾石层中填充物的重矿物组分及分布特征。结果显示周老镇钻孔10个砾石层自下而上可以分为3个矿物段。对比3个阶段稳定重矿物、非稳定重矿物的变化特征:阶段Ⅰ、阶段Ⅱ,沉积物主要以近源物质为主,含有少量的远源物质;而阶段Ⅲ,沉积物主要以远源物质为主,含有少量的近源物质。结合周老镇钻孔岩性及钻孔砾石含量和江汉平原第四系岩相剖面特征,判断在阶段Ⅲ,深度112.30～109.05m(1.17～1.12MaB.P.)处,钻孔沉积环境发生了重大改变,江汉平原水系发生重要调整,长江三峡贯通形成。     

长江沉积物源示踪研究进展

近期物源分析方法发展较快,包括稀土元素、同位素地球化学与单颗粒碎屑矿物微区分析方法的广泛运用,以及分不同粒级组分或根据需要选择特定粒级组分进行物源分析逐渐代替了全样分析法,物源示踪效果得到明显的提高。长江作为连接青藏高原与西太平洋边缘海的最重要水系,河流沉积物从源到汇的现代与历史过程备受关注。长江沉积物源示踪研究进展包括:①建立和运用河流入海沉积物示踪端元模型,定性或定量地分析长江沉积物在海域的扩散与沉积分布规律,倾向于运用细颗粒组分矿物学、元素与同位素地球化学等方法,研究程度较高,今后需注意各端元值的时空变化,及受沉积过程的分异作用与早期成岩作用的影响;②建立和运用不同支流的物源示踪模型,研究晚新生代以来长江水系的演化历史,倾向于运用粗颗粒组分的物源分析方法,尤其是单颗粒碎屑矿物微区分析。由于长江流域面积巨大、区域地质复杂,建立支流域的精细物源分析指纹特征尚处在探索阶段,需注意运用碎屑锆石U-Pb定年与稀土元素、Hf同位素组成的综合物源分析法。综合运用多种物源分析法于长江中下游和三角洲盆地若干钻孔地层的研究,已较好地限定长江贯通的时间约在上新世晚期—早更新世之间,但仍存在较大争议,今后需在一些关键区域开展更多的深钻研究,提高物源精细示踪的效果、晚新生代地层测年的精度,并加强钻孔间的的对比研究。     

黄河源区第四纪地质研究的新进展

通过对黄河源区的钻孔、自然露头的研究, 建立了黄河源区的第四纪地层层序。第四纪地层可划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。下更新统为河湖相沉积; 中更新统主要有湖积物、冰碛物和冰水沉积物; 上更新统主要有湖积物、冰碛物、冰水沉积物、洪积物和河流沉积物; 全新统主要由河流沉积物、洪积物和湖积物构成。黄河源区的冰期可划分为3期, 即末次冰期、倒数第二次冰期、倒数第三次冰期, 末次冰期又可分为2个冰阶。黄河源区的湖泊演化可划分为早更新世、中更新世和晚更新世—全新世3个阶段: 早更新世的湖泊范围小; 中更新世的湖泊范围明显扩大, 在位置上也较早更新世的湖泊南移; 晚更新世的湖泊经历了两次的扩张—收缩变化, 到了全新世, 除现今还发育的几个湖泊外, 大多数地区的湖水已退出, 基本上转变为河流环境。在晚更新世末期到全新世初期, 封闭黄河源区的多石峡被切开, 湖水外泄, 现今的黄河形成了, 同时发生了袭夺长江水系的水流。