河海交互作用沉积与平原地貌发育*

河流是搬运陆源泥沙的主要动力,对相邻的海岸海洋沉积动力有巨大影响。中国河流汇入海洋中的泥沙曾占全球入海泥沙的10 ％ ,现代中国边缘海大陆架在晚更新世时曾是海岸平原,河-海交互作用是形成海岸平原与浅海输积泥沙的主要因素。本文选择5个不同类型的河流展示其不同的泥沙运动与河口沉积的特性以及对相邻陆架之影响,包括: 1)强潮型动力的鸭绿江河口湾,形成从陆向海与从海向陆的双向水流交汇沉积,海岸形成潮流脊体系。 2)季风波浪为主导动力的滦河口,以泥沙的横向运动为主,形成沙坝环绕的双重海岸,沉积粒径自海向陆减小; 沿岸浪流携运泥沙向河口两侧分布,使沙坝具有沙咀状的复合特点。 3)弱潮型、多沙的黄河口,径流于两侧堆积指状沙咀,沙咀下风侧形成粉砂粘土淤泥湾,沿岸流携运泥沙向渤海湾延伸为淤泥舌。 4)径流与沿岸流组合作用的沉积模式,以长江口为代表,泥沙沿岸向南输运为主导,向海岸与向内陆架构成颗粒变细的带状沉积,外陆架出露残留砂。 5)充填河口湾的三角洲,以珠江为代表,河流分汊与会潮点泥沙堆积,悬移质扩散至湾外,被沿岸流携带沿海岸向SW运移,外陆架为残留砂沉积。20世纪80年代以来,上述河流均受到人为活动的改造影响,河流自然过程与河海交互作用效应均发生改变。本文主要以滦河三角洲为例阐述河-海交互作用与平原的地貌特征。     

苏北平原2.58Ma以来的海陆环境演变历史* ——宝应钻孔沉积物的常量元素记录

苏北盆地是一个以箕状断陷为特点的复合型沉积盆地。文章根据2004年夏采集的苏北盆地宝应钻孔(BY1)97m沉积物的124个样品11种常量元素SiO₂,Al₂O₃,TiO₂,Fe₂O₃,MgO,MnO,CaO,K₂O,Na₂O,P₂O₅和SO₂的地球化学特征分析,探讨了海相沉积环境与陆相沉积环境的元素分布特点、成因、相互之间的联系和物质来源。根据沉积物常量元素含量的垂向变化,结合沉积相、岩性特征、有孔虫分析、古地磁及¹⁴ C定年,分析了苏北盆地2.58Ma以来不同阶段海陆交互作用下的常量元素变化特点,反映了苏北平原在第四纪曾经历了4次海水淹覆, 海-陆交互堆积作用明显, 经滨浅海→泻湖→湖泊→洼地,最后由河流冲积物覆盖成陆。     

京杭大运河的功能与苏北运河段的发展利用*

京杭大运河历史时期的主要功能是运输和灌溉,增强军事防卫能力,维系政治统治,促进文化交流与经济发展。苏北段跨越黄淮平原和江淮平原,串联众多湖泊,北接鲁西南能源基地,南接经济发达的长江三角洲地区,是苏北地区重要的运输通道。在文献资料汇集整理和实地考察的基础上,提出当代大运河应充分发挥沟通乡镇、"北煤南运"及"南水北调"通道的作用,同时,还应在科学规划的基础上,发挥其历史文化遗迹、旅游民俗休闲与公众教育的功能。针对大运河苏北段水质污染、环境质量下降,航道堵塞及缺乏统一的管理机构等问题,建议加大水污染的防治力度,重视作为运河水源的湖泊水环境保护; 整治航道,在工程中注意保护运河沿岸文物; 成立大运河专门机构,统一规划部署; 加强运河航道管理以及协同地方政府与有关机构保护和利用大运河旅游资源,为申报世界遗产增强实力。     

长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素 分布特征及其古环境意义*

文章通过对上海浦东机场孔(Pd)第四纪地层中地球化学微量元素B,Ga,Sr和Ba的观测,结合该钻孔粒度、古地磁和微体古生物等分析资料,综合剖析了这些微量元素及其比值在不同沉积相中的分布特征及其古环境演变的意义。研究发现,微量元素分布与本区各种沉积相有着十分密切的关系。通常,B和Sr及其比值B/Ga和Sr/Ba在冲积相、河流相沉积中较低,在溺谷-浅海相、三角洲相沉积中较高。而Ba与之相反,一般在陆相沉积环境中比较高。Ga元素在第四纪沉积物中的分布波动不明显,但极大值还是偏向陆相环境。本研究还发现微量元素B和Sr及其比值B/Ga,Sr/Ba的分布自下而上存在7个(1~7)高值阶段。阶段1~3高值与海侵无关,认为反映了上新世-早更新世干旱气候的产物;阶段4~7高值则与本区中更新世以来4次海侵事件密切相关。     

长江三角洲地区晚第四纪年代地层框架及两次海侵问题的初步探讨*

根据对长江三角洲地区两个以细颗粒沉积为主的晚第四纪钻孔进行OSL测年、U系测年、孢粉分析和微体古生物分析,试图建立高分辨率气候地层,从而建立本区晚第四纪的年代地层框架,并探讨本区晚第四纪的标志层和期间发生的两次海侵及其机制。研究结果显示,两孔记录的古气候波动可与深海氧同位素曲线进行对比：对应于深海氧同位素曲线第6阶段（MIS 6）,堆积厚层的河道相粗颗粒沉积及第3硬土层,反映当时气候寒冷;第5阶段（MIS 5）,为滨海湖沼沉积,沉积物的颗粒显著变细;第4阶段（MIS 4）,本区形成第2硬土层;第3阶段（MIS 3）的早期,本区也发育滨海湖沼沉积,中晚期则形成潟湖—砂坝体系,在滨海平原区普遍发育粉、细砂层;第2阶段（MIS 2）,地层由下粗上细的沉积序列构成,下部为黄灰、棕黄色粉砂,上部则为棕黄色或暗绿色硬粘土。其中MIS 6、MIS 4和MIS 2期间发育的3层硬土层可作为本区晚第四纪沉积的标志层。在MIS 5和MIS 3期间,本区均发生海侵,MIS 5时期由于古地势较高、淡水径流和陆源物质输入丰富,因此海水影响微弱;MIS 3时期的中晚期为缺乏淡水输入的潟湖—砂坝环境,从而形成广泛的海侵层。     

苏北平原MIS 3阶段海侵事件的沉积记录

MIS 3阶段的气候与环境是古气候与古环境研究的热点,该阶段中国沿海地区的海侵过程是沿海平原环境演化的重要事件。根据苏北平原宝应By1钻孔的 14 C年代结果和沉积特征、微体生物组合特点,确认苏北平原MIS 3阶段存在明显的海侵事件,潮滩与泻湖相沉积层的厚度约7m,深度在By1孔19~26m,海相层位于长江三角洲地区的典型末次冰盛期的硬粘土层之下,14 C年代在距今26~39ka之间,属于MIS 3阶段的沉积,岩芯沉积物的沉积构造以水平的薄层砂质粉砂沉积为主。沉积物中大量的海相有孔虫壳体在研究的岩芯段中是最丰富的; 此外,还发现咸水环境下的Sinocytheridea impressa (Brady),Spinileberis pulchra与Spinileberis furuyaensis,Neomonoceratina chenae Zhao,Keijella bisanensis (Okubo)等形类壳体; 该段岩芯中的植物残体、碳屑也很丰富,有机质含量丰富,显示比较封闭的弱动力环境,指示了潮滩、泻湖沉积环境。     

东昆仑断裂带库赛湖段晚第四纪古地震研究*

对东昆仑断裂带库赛湖段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露研究。除2001年昆仑山口西8.1级地震外,共揭露出9次古地震事件,它们的年龄分别为31900±1923aB.P. , 27990±1681aB.P. , 23635±1427aB.P. , 20345±1225aB.P. , 16865±1018aB.P. , 12935±774aB.P. , 9730±592aB.P. , 6955±425aB.P.和3100±201aB.P.;古地震重复间隔分别为3910±2554a,4355±2205a,3290±1881a,3480±1593a,3930±1279a,3205±975a,2775±728a,3855±470a和3100±201a。研究结果表明,库赛湖段晚第四纪古地震活动具有准周期性,其平均重复间隔为3544±416a。发生在距今3100年前的倒数第1次古地震事件的离逝时间与重复间隔非常接近,这意味着2001年11月14日发生在库赛湖段的8.1级大地震为该断裂地震活动在准周期上的再现。高的滑动速率和长周期复发间隔表明库赛湖段活动习性以重复发生大地震为特征。     

苏北盆地东部凹陷上白垩统泰州组沉积相*

苏北盆地是在晚白垩世发育起来的箕状断陷盆地。上白垩统泰州组（K₂t）为东部凹陷发育初期形成的一套碎屑岩沉积地层,自下而上总体构成由粗到细的沉积旋回。通过对区内52口探井的录井、测井和岩心资料综合分析,认为泰州组主要发育辫状河三角洲、曲流河三角洲及湖泊相3种沉积相类型,在此基础上又进一步识别出7种亚相和12种微相。泰州组分为两段,泰州组一段沉积早、中期为辫状河三角洲沉积,晚期转变为(曲流河)三角洲沉积;泰州组二段早期为深湖—半深湖沉积,中晚期为浅湖亚相。伴随湖平面的反复升降,表现出明显的多旋回性。研究区泰州组一段表现为典型的退积型三角洲沉积。通过进一步研究泰州组一段各沉积时期沉积相的平面分布及演变特征,指出在梁垛—安丰—李堡一带沉积砂体发育,是油气储集层发育的有利地区。     

中国三叠纪古地势图*

古地势图主要恢复地质历史时期的地势分布,高地指示厚的地壳,而低地表明为正常厚度地壳或薄的地壳。中国三叠纪古地势图主要是根据不同类型花岗岩、金铜钨锡等矿床及古地理资料编制而成的。编图的结果表明,三叠纪中国可能存在5个高地,即：华北高原、北山山脉、羌塘-秦岭山脉、龙门山山脉和湖南山地。三叠纪的东北、北疆、华北和华南则为低地。研究表明,上述高地主要发育在晚三叠世,是陆块挤压碰撞的产物,表明晚三叠世的印支运动可能是中国大陆拼合的最重要时期。编图的结果表明,文中提出的关于古地势图编图的理论和方法是可行的。另外,文中还讨论了编图中存在的问题及进一步研究的建议。     

苏北滨海平原冰后期古地理演化与沉积物物源研究

元素地球化学研究表明,长江与黄河对冰后期的苏北滨海平原发育与苏北南黄海潮成砂体的形成影响巨大。冰后期早期长江物质影响大于黄河。黄河供给泥沙量较少,且对本区影响主要在北部、中部地区。公元1128年黄河改道由苏北入海之后,黄河影响范围明显大于长江。长江仅由个别狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。古长江主流并未由琼港地区入海,而携带大量物质建设潮成砂体。最近2000年来本区沉积物主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,取得较好的效果。     

华北平原中部第四纪沉积物的岩石磁学性质

岩石磁学是古地磁学和环境磁学研究的基础。本文对华北平原中部SK1和G4两个第四系钻孔岩芯代表性样品进行详细的岩石磁学和系统退磁实验研究,结果表明,SK1和G4孔沉积物中磁性矿物以赤铁矿和磁铁矿为主,赤铁矿含量较高。SK1孔中高矫顽力磁性矿物以赤铁矿和针铁矿为主,而G4孔则以赤铁矿为主;两孔沉积物的磁化率主要来自磁铁矿的贡献,SK1孔中磁铁矿含量较高,其平均磁化率较高,而G4孔中多赤铁矿,其平均磁化率较低;SK1孔沉积物的特征剩磁载体主要是磁铁矿,而G4孔沉积物的特征剩磁载体主要是赤铁矿。赤铁矿主要有两个来源：一是河流侵蚀再搬运上游沉积物中的赤铁矿,为碎屑成因;二是同沉积过程中,风化作用将磁铁矿氧化为赤铁矿,这类赤铁矿为次生成因。

     

河海交互作用与黄东海域古扬子大三角洲体系研究

河海交互作用与堆积型大陆架发育,是中国海浅海地貌的主要特色。发源于世界屋脊的大河中有5条汇入中国海,源远流长,携运了巨量泥沙被阻积于岛弧背侧的边缘海中。经过漫长的新生代地质时期,尤其是在中、晚更新世堆积为陆架,并经历着全新世海侵过程中的浪流改造。作者通过近30年对区域海岸海洋研究的成果积累,逐渐认识到: 在南黄海-东海海域,分布着一个巨型的三角洲体系: 基底的大三角洲是中、晚更新世由古长江、古黄河两条世界级大河输水供沙,受季风波浪和潮流作用形成的,其发育时代应在长江贯通下游汇入黄、东海以后; 其上叠置发育了规模逐次减小的古江河三角洲、南黄海辐射沙脊群、全新世—现代长江三角洲和历史时期的废黄河三角洲,组成巨型的复合三角洲体系,表层经全新世以来海侵改造发育了波浪与潮流共同作用的沙脊地貌。大三角洲体系覆盖着东海及南黄海海底,形成大陆架表层沉积地貌。这一巨型的河-海交互作用大陆架、三角洲体系,独具特色,具有重大的研究价值。建议: 首先需进行一体化全方位的多项调查,包括遥感影像判识,水深与地震剖面探测,海底底质与钻孔取样,以及现代水文泥沙测量等,阐明其分布与环境特征;再进一步开展多学科交叉研究——地质地理、地貌、沉积、海洋动力、海平面变化与河流变迁、海洋地理信息系统等,期以阐明古扬子大三角洲体系各组成部分分布的范围、沉积组成和地貌特点,以及相互叠置关系。最终期以揭示中、晚更新世以来河-海交互作用过程与动力机制、海岸变迁与陆架堆积发育等基础科学问题,为亚太边缘海与大河相互作用的堆积型陆架发育提供实证,丰富海洋地质学理论。同时,可阐明现代海岸滩涂的蚀、淤动态,为新生土地资源规划利用,物源及陆架海疆权益维护提供重要的科学依据。     

论华北平原的黄河古水系

为合理开发利用地下水及水资料调蓄,通过物探、钻探及室内分析数据,对华北平原埋深２０～３５ｍ的数条ＳＷ－ＮＥ向砂带进行了研究。该砂带具有许多河流相沉积标志,从分布格局、重矿物组合、砂带规模、古生物化石和＾１４Ｃ测年看,该带是末次盛冰期－早全新世形成的黄河古河道带。它切割了末次冰期间冰段棕红色粘土,形成了切割谷。谷内堆积了末次盛冰期－－早全新世砂砾石,后又被中全新世淤泥质粘土掩埋而成为埋藏古河道带。它     

华北平原地下热水形成条件与赋存特征

本文分两部分,第一部分扼要评述华北平原地质条件与地热背景,指出华北平原具盆地地质结构,和具有较高的区域热流与较高地温梯度背景,二者的结合有利于地下热水的形成与富集。第二部分对本区三大热水层组(上第三系、下第三系、震旦系及下古生界)分别进行评述,结合上下第三系建造,岩相类型沉积介质条件以及震旦系与下古生界碳酸盐岩岩溶发育特征分析研究了各热水层组的特点。指出上第三系热水层与岩溶层热水作为地热能资源利用有实际意义,在开发条件上,古潜山地段比较优越。     

华北平原西南部石垄地貌的成因机理与古环境意义

华北平原西南部的石垄地貌位于河北省邯郸市西北10km的黄土台地区,由沿北东方向延伸的1条大石垄和9条小石垄组成。野外调查、测量资料和室内分析数据表明,垄岗状地貌由钙质胶结的古洺河入宁晋泊的河口三角洲分流河道沉积沙体组成,形成于晚更新世晚期的玉木Ⅱ与玉木Ⅲ之间的间冰阶,距今约2.86万年。垄岗上的"V"型裂口是在玉木盛冰期期间,三角洲上的分流河道沙体暴露于气下,在脱水干缩过程中形成的横切裂隙,与泥裂的成因类似。沿分流河道沙体下泄的富含碳酸钙的地下水在此渗出或溢出,形成了裂隙两侧脊状突起和大石垄左侧的分支状钙板堆积体。伴随邯郸断裂在晚更新世末期以来的强烈活动,紫山断块快速隆升,由此阻断了南洺河向东的自然流路,使其在清化附近被迫改为向北流,在大油村汇入洺河干流。邯郸断裂的正向滑动所引起的地层旋转,使得局部地层倾向逆转,由此造成了垄状沙脊整体向北东方向以5°的仰角翘起。     

松辽平原古大湖演变及其平原的形成

北东向延伸的松辽平原位于中国东北地区中部,其西部与大兴安岭接壤,东部与长白山脉邻接。松辽平原主要是一个中新生代沉积盆地,其内沉积了巨厚的侏罗纪-白垩纪地层和420~530m厚的古近纪-新近纪地层,以及75~200m厚的第四纪地层。本文根据松辽平原北部500多个钻孔揭示的第四纪地层沉积序列和岩性,确定松辽平原第四纪早期的沉积物主要为厚层粘土,厚度55~68m,埋藏深度从11m 到75m。对乾安令字孔和大庆7901孔的岩芯样品进行了粒度分析,对大安CAD01孔的岩芯样品进行了粒度分析、孢粉分析、古生物化石鉴定和古地磁年龄测试,对莫莫格XY2孔的岩芯样品进行了粘土矿物Ⅹ衍射分析。结果表明,这些第四纪早期的沉积物主要为湖相沉积。对粘土层进行的古地磁定年结果表明,这些第四纪早期沉积物的年龄为0.20~2.15MaB.P.,属于早更新世-中更新世沉积。所以,松辽平原在早更新世-中更新世时存在一个古大湖,古大湖的边界沿着林甸与依安之间的三兴—齐齐哈尔东南的烟筒屯—坦途—白城东—洮南—安定—乌兰花—瞻榆—太平川—科左中旗东北—长岭—前郭尔罗斯—扶余—肇源—安达西等一线分布,总面积约5×104km2。晚更新世初松辽平原的古大湖衰亡,该区进入了河流作用时期。