南京长江四桥附近长江古河谷沉积层序

根据南京长江四桥附近地质钻孔资料,绘制长江古河谷地质剖面示意图。在3个钻孔采集了年代样品,10个钻孔采集了粒度样品。01号孔在-59.4m深度上河床相圆砾石层中沉积物样品有机质的14C年代为14682±110年,邻近钻孔在-33.1～-33.3m深度上粉细砂中有机质的14C年代为10822±240年。通过对典型钻孔沉积层序及沉积物颗粒级配的分析,得知古河谷充填了3期从粗到细的沉积旋回,约-65m以下深槽中的沉积旋回应是末次盛冰期沉积,约-65m～-35m的应是晚冰期沉积,约-35m以上是全新世以来的沉积。     

全新世中期相对稳定的长江水位造成约3000年的湖泊沉积缺失

长江中下游地区浅水湖泊密布,全新世该区湖泊沉积的模式还不清晰。本研究在长江中下游的南漪湖、升金湖和菜子湖这3个湖泊开展了多钻孔AMS^14C测年工作,测年结果显示这些湖泊沉积地层中广泛出现长时间尺度的沉积物缺失。南漪湖湖泊钻孔的沉积物14C年龄介于5668~7828cal.aB.P.,菜子湖湖泊钻孔的沉积物^14C年龄介于6221~7929cal.aB.P.,升金湖围垦区钻孔14C年龄介于6302~7049cal.aB.P.。结合该地区以往湖泊钻孔研究资料,发现全新世长江中下游两岸洼地湖泊存在较广泛的6~3ka的沉积间断。结合长江水位重建资料,笔者提出关于全新世湖泊沉积存有长期间断的新认识:即6~3ka,长江水位相对平稳,湖泊沉积物虽有堆积,但易于被侵蚀搬运造成沉积间断;与此对应的是,在约8~7ka,海面上升造成长江水位较快上升,由于顶托作用,湖泊沉积物持续堆积;在约3ka以来,由于人类活动的影响,以及长江水位的进一步上升,湖泊沉积物也易于堆积,但在一些湖区沉积物也会被侵蚀。在6~3ka之间湖泊沉积物易于被侵蚀的一个可能原因是该时段长江上游来沙来水减少,自然堤易被破坏,对两岸湖泊洼地的封堵作用减少,使得湖泊泥沙易被侵蚀入江。     

末次冰期最盛期以来长江扬中段古河谷的沉积环境

选择长江扬中段古河谷作为研究对象, 探讨末次冰期最盛期以来的沉积环境.搜集整理了扬中—泰州长江大桥地质勘探钻孔28个, 根据钻孔资料, 绘制了长江古河谷的地质剖面示意图.在其中2个钻孔采集了粒度样品、磁化率样品, 分别用Mastersizer 2000激光粒度仪、BartingtonMS2磁化率仪进行了分析; 在4个钻孔采集了¹⁴C年代样品, 利用液体闪烁计数仪进行测定, 得出了27个年代数据.结果表明: 扬中地区长江古河谷约-61 m以上沉积为末次冰期最盛期以来的沉积; 末次冰期最盛期、晚冰期早期(约12 000 a B.P.), 河流滞留沉积与溯源堆积形成了厚约24 m的河床相砂砾层; -23~-37 m为12 000 a B.P.-8 000 a B.P.时的河漫滩相沉积, 沉积物主要为粉砂及粉砂质黏土, 局部细砂; 8 000 a B.P.-4 000 a B.P.为河口湾环境, 形成河口湾-浅海沉积, 厚度为-17~-23 m, 沉积物主要为粉砂夹粉砂质黏土; -17 m以上为4 000年以来的河口坝、汊道河床沉积及三角洲形成以来的河床、河漫滩沉积.     

武汉地区ZK145钻孔沉积物磁性特征及对古洪水的记录

长江中游是我国洪灾最为严重的地区,武汉江段是长江中游防洪重点.开展武汉地区长江古洪水研究,从而延长古洪水记录具有重要意义.选择长江武汉段堤后典型湖泊钻孔——ZK145钻孔,在沉积物岩性及沉积相分析的基础上,通过对岩心磁性特征和粒度特征分析,结合AMS 14C测年,对长江武汉段全新世古洪水频发期进行了研究.根据质量磁化率、频率磁化率曲线,将钻孔划分为5个沉积阶段.再结合中值粒径和砂含量,识别出9次特大古洪水事件,其年代为:10 580~10 510,10 280~10 200,9 690~9 670,9 530~9 500,8 660~8 450,7 700~75 00,6 270~5 910,4 850~4 800,3 560~3 500 cal.a BP,其中9 700~4 800 cal.a.BP为古洪水频发期.热磁曲线分析表明,古洪水沉积物的热磁曲线在510℃附近可见较明显的峰值,主导磁性矿物为磁铁矿.研究表明,质量磁化率高值、频率磁化率低值和较粗粒径为长江武汉段堤后湖泊古洪水沉积的识别标志.      

末次冰消期以来长江口沉积环境演化及沿岸流变化

长江口附近的沿岸流和水团变化对研究长江三角洲沉积物的“源-汇”机制具有重要意义.对HZK2孔沉积物的粒度、年龄和有孔虫分布特征进行了研究分析.结果表明:HZK2孔52.5 m以上有孔虫均有分布,底栖有孔虫丰度在12 m以上和26.0~52.5 m含量超过40枚/g,代表不同沿岸流和水团的有孔虫属种含量在垂向上呈现明显的分带性.HZK2孔全新世以来经历了河口湾和水下三角洲两大沉积体系,并在全新世早期发育潮流沙脊.末次冰消期,钻孔所在位置受长江冲淡水和苏北沿岸流共同影响.全新世早期,则受苏北沿岸流影响为主;在此之后,长江口冲淡水的作用减弱,苏北、黄海沿岸流影响较强.全新世中晚期,苏北沿岸流、长江冲淡水、江浙沿岸流和东海外海水团多种水体共同作用钻孔所在海域,全新世晚期长江冲淡水作用占绝对优势.      

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。     

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。     

"巫山黄土"的磁组构特征及成因

为了探讨"巫山黄土"的成因类型, 对新近发现的"巫山黄土"进行了磁组构测试和磁化率主轴特征分析, 并与长江现代沉积物以及长江中游一带分布的风积黄土和"砂山"的磁组构特征进行了对比.结果表明: (1)"巫山黄土"的κ、P、F、L、E值与风积黄土和"砂山"接近, 却明显低于长江现代沉积物的相应值; (2)在磁组构参数F-L关系图上, "巫山黄土"的数据点多集中于坐标原点附近, 与长江中游一带风积黄土和"砂山"的特征也类似, 均指示了沉积动力相对比较弱的沉积环境.而长江现代河流沉积物的数据点却主要分布于F轴附近, 反映长江现代河流沉积物的F较L发育; (3)"巫山黄土"的磁化率最大主轴特点也与长江中游风积黄土和"砂山"的接近, 偏角的方向比较分散, 长轴的倾角为36°~38°, 短轴的倾角为37°~39°, 而长江现代河流沉积物的磁化率最大主轴偏角的方向比较稳定, 并且长轴的倾角一般小于10°, 短轴的倾角大于80°; (4)"巫山黄土"样品的T值介于-1~1之间, 而长江现代河流沉积物的T值却主要以大于1为主.综合看来, "巫山黄土"的磁组构特征与长江中游一带的风积黄土和"砂山"接近, 指示了其风积成因的特点.      

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。     

洞庭湖区沉积物物源推断的地球化学指标与应用

在对洞庭湖区钻孔岩心进行地球化学采样分析的基础上,研究总结了不同物源沉积物元素及其组合的地球化学特征,认为长江物源与四水(湘、资、沅、澧)相比,以富Fe、Na、Ca和Mg、贫Si、高CaO/MgO、Cr/Th、Ca/Cd、Ti/Si、TC/N,低K/Na等为特征,通过散点图和因子分析筛选出Cr/Th等8个指标,构建物质来源地球化学推断的判别方程,利用多目标区域地球化学调查数据,绘制湖区表层沉积物的判别得分图,划分出了长江和四水物源的两个沉积区。     

长江与黄河沉积物稀土元素随粒度变化对比研究

依据Stoke定律将长江小于63 μm的沉积物分成4个粒级.将黄河小于63 μm的沉积物分成6个粒级.采用ICP-MS法分别测试了分粒级沉积物的REE含量,结果显示：相同粒级中长江沉积物的∑REE均高于黄河沉积物.长江沉积物REE的丰度遵循元素的“粒度控制律”,即随粒度变细∑REE含量依次增高;黄河沉积物∑REE呈“高-低-高”的不对称马鞍型分布;北美页岩标准化分布曲线均呈右倾状,轻重稀土分馏明显,相对富集LREE,具弱Ce亏损,明显的Eu正异常.长江与黄河沉积物REE组成特征差异与两条河流流域的风化作用及沉积物的矿物组成密切相关,黄河∑REE的马鞍型分布是细粒级中黏土矿物吸附及粗粒级中相对高含量的重矿物富集作用的结果,而长江沉积物随粒级增大∑REE的衰减趋势主要是随粒级增大逐步增加的石英和长石含量的稀释作用所造成.     

高分辨湖泊沉积和孢粉记录对气候、水文变化的响应

通过对长江中游网湖钻孔高精度分层样品(1.5年/样品)的沉积学和孢粉学研究,试图揭示过去百年网湖在由开放到封闭体系变化中,沉积孢粉与气候、水文动力变化的过程及其相互关系.相关分析和低频滤波分析,反映出沉积物和孢粉的变化对流域降水和长江流量的敏感响应.在过去130年中的多雨洪水年份,湖泊受长江倒灌影响,沉积物以黏土细颗粒...     

黄浦江沉积物中砷的分布和形态特征

黄浦江作为上海的最重要的河流,具有多种功能.关于黄浦江微量元素污染的公开资料零星地分散在有关长江口的研究论文中[1-2],近年来发现黄浦江江水和沉积物中汞含量明显偏高,输入长江的汞逐年增加[3].沉积物与上覆水体之间通过频繁的交换作用,被污染的沉积物还可能成为水体再次污染的潜在来源.为此,本文对黄浦江江水和沉积物中砷的分布、形态进行了研究,并讨论了可能的影响因素.     

端元分析在长江武汉段古洪水识别中的应用

端元建模分析能够从具有复杂粒度分布特征的沉积物中提取出代表不同沉积动力过程的端元,进而对区域古洪水期进行揭示。以具有代表性的长江堤后湖泊ZK145钻孔晚第四纪沉积物为例,采用特征向量旋转算法对该钻孔粒度资料进行了端元建模分析。结果显示,可分离出4个具有明确地质意义的端元:EM1代表河流冲积砂;EM2代表经流水作用的细砂;EM3、EM4代表静水湖泊沉积。利用钻孔中粗粒端元组分(EM1、EM2)的含量结合磁化率指标,在湖相沉积阶段(22.9~3 m)识别出了9期特大古洪水。端元分析为长江堤后湖泊的古洪水研究提供了一种新的思路和方法,同时为古洪水的反演创造了条件。     

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。     

基于典型钻孔的江汉平原地下水成因分析

江汉平原地下水需求量日益增加、水质持续恶化,深入探究地下水的成因,对于地下水的合理利用与评价具有重要意义.选取江汉平原腹地YLW01钻孔和汉江附近HJ007钻孔为研究对象,钻探采集原状土柱,提取孔隙水,分析其水化学和氘氧同位素特征.研究表明:YLW01孔中深层砂性土孔隙水为咸水,TDS为1 131~4 013 mg/L,粘性土孔隙水为淡水;HJ007孔孔隙水均为淡水.YLW01孔中深层砂性土孔隙水的高SO₄2-含量（459~2 124 mg/L）,由石膏溶解形成;HJ007孔中深层孔隙水的高NO₃-含量（22~315 mg/L）,由土壤中硝化作用形成.孔隙水化学成分主要受矿物溶解和阳离子交替吸附作用影响,在长江和汉江带作用程度不同.氘氧同位素特征表明孔隙水来源于大气降水,且汉江带浅层地下水受到明显的地表水混合.江汉平原两个钻孔水化学与同位素的差异受长江和汉江影响带河湖相沉积环境、沉积物粒度及矿物组成所控制.      

长江水下三角洲沉积物磁性特征空间差异及其冲淤指示意义

三角洲冲淤具有空间异质性,而沉积物的磁性特征可灵敏地反映物源、沉积动力特征以及早期成岩作用影响,是揭示空间异质性的有效方法。选取长江水下三角洲20~35 m水深的四个约2 m长的柱样进行磁学和碳、硫地球化学分析,结合粒度及年代资料,探讨了长江水下三角洲沉积物柱样磁性特征空间差异及其冲淤指示意义。研究结果显示,粒度表征的动力分选影响沉积物的磁性特征,这在年代较新（<350 a）的柱样中表现尤为明显,即细颗粒沉积物中富集亚铁磁性矿物,从而具有较高的磁化率。铁、碳、硫及硫同位素特征揭示了长江水下三角洲沉积物较弱的硫酸盐还原特征。沉积物年龄及沉积速率影响沉积物成岩改造强度,进而导致了磁性特征垂向变化的空间差异,整体上看,远离现代沉积中心的柱样,成岩改造特征更为明显。磁化率值的大小、成岩分带的完整性及其反映的铁还原带和硫酸盐还原带转换深度,一定程度上可以揭示三角洲的淤积和侵蚀特征。     

北京怀柔地区第四纪下限的综合标志

本文运用综合分析的方法,从岩性、古地磁、古生物、矿物及化学成分等方面,对北京怀柔地区HR88—1钻孔剖面进行了系统研究。认为HR88—1钻孔所揭露的新生代沉积物可划分为4个岩性段。第三与第四岩性段的界线即为N/Q界线,该界线位于孔深370m处。由于M/G界面位于358.5m深处,故确认N/Q界限时代约为2.50MaB.P.,将孔深370m以下的红色沉积物划归上新统,其上的杂色沉积物划归更新统。     

江汉盆地周老孔0～108m沉积物的稀土元素特征及其物源判别

对采自干江汉平原沉积中心的钻孔沉积物进行了稀土元素质量分数的测试,探讨了周老孔沉积物的稀土元素特征及其物质来源.结果显示,江汉平原108m以上不同深度沉积物的稀土元素质量分数、w(∑REE)值、轻重稀土元素的质量分数比[w(∑Ce)/w(∑Y)]、Eu异常和Ce异常值等基本没有变化,且均与现代长江沉积物的稀土元素特征相...