福建沿海晚第四纪海相地层的初步研究

<正> 福建沿海第四纪地层发育,以晚第四纪海相地层为主。前人做了许多工作。但对地表露头进行年代学和沉积环境研究的较少,缺少在同一剖面同时获得测年数据和指相化石。     

第四纪沉积物测年新进展

由于沉积环境和沉积物类型与成因的差异,第四纪沉积物岩性、组成会随时间变化,并且结构和厚度在空间上也可能发生明显变化,使得长期以来难以测得其准确年代。论文对K/Ar法和⁴⁰Ar/³⁹Ar法、玻璃陨石法、铀系定年、氨基酸外消旋法、宇宙成因核素法、电子自旋共振定年等各种方法的定年范围和测定对象进行了介绍,分析了第四纪测年方法新进展存在的主要问题和改进途径。要提高所测年代结果的可靠性和准确度,不仅需要丰富的地质工作经验,还需要选择最恰当的定年方法,并且尽可能用多种定年方法进行交叉对比。随着第四纪环境演变及全球气候变化等方面的研究日益受到地质学者的关注,相信第四纪沉积物定年方法在全球气候变化、环境演化等研究领域具有更加广阔的发展前景。     

福建宁化天鹅洞石笋晚第四纪同位素古温度研究

应用同位素测年测温技术，得出福建宁化天鹅洞内碳酸盐堆积物的同位素古温度，在与全球深海Ｏ同位素曲线对比后得出，该地区大约在２１０－１８ｋａＢ．Ｐ．之间，经历过五次大的气温变化过程，分别相当于Ｏ同位素第６、５、４、３和２阶段。里斯冰期的结束时间估计在１５５ｋａＢ．Ｐ．，武木亚间冰期的起始时间估计在６５ｋａＢ．Ｐ．。结果表明，宁化地区晚第四纪古气候环境没有形成冰川的条件，但明显受到全球气温变化的控制。     

珠江三角洲晚第四纪环境演化的沉积响应

珠江三角洲是一个复杂的网状河三角洲沉积体系,目前对其第四纪环境演化的历史仍存在多种认识。为进一步查清珠江三角洲地区第四纪环境演化的过程,对位于珠江口西岸的QZK6孔,在沉积结构、构造等研究的基础上,利用AMS14C和光释光(OSL)测年、有机碳同位素、粒度等对第四纪地层的形成年代和沉积特征进行了详细分析。结果显示,该孔39.40~27.38m发育晚更新世风化层、河流等陆相沉积体系,27.38~2.00m发育全新世三角洲沉积体系。其中全新世三角洲沉积又可分为27.38~5.30m由三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲组成的退积式三角洲沉积体系,以及5.30~2.00m的河口湾-三角洲前缘进积式三角洲沉积体系。该孔第四纪沉积特征揭示的环境变化,是对末次冰期低海面、早中全新世海面升高及晚全新世下降的响应。     

渤海湾北岸晚第四纪沉积物物理力学性质及其对地面沉降的影响

对渤海湾北岸晚第四纪沉积物进行详细的沉积学、年代学和物理力学性质分析研究发现,渤海湾北岸50 m以浅自上而下分为九个单元,依次为第一海相层、滨海湖、末次冰消期湖沼、末次冰消期初期沼泽、盛冰期硬粘土、河床、第二海相层、末次冰期间冰阶湖沼和末次冰期泛滥堆积。自然压缩固结引发的地面沉降与沉积物的含水率、孔隙比、黏聚力和压缩系数等物理力学性质关系密切。第一海相层的各项指数均较高,其次为第二海相层和末次冰消期的泛滥沉积,最小为盛冰期的硬粘土和末次冰期泛滥沉积。以孔隙比和压缩系数为指标,假设第一海相层压缩固结到沉积环境相似的第二海相层,需要压缩固结196.2 cm;末次冰消期泛滥沉积压缩固结到沉积环境相似的末次冰期泛滥沉积,需要压缩固结114 cm。30 m以浅地层的自然固结压缩速率最大为0.04 mm/a,远远小于目前的地面沉降速率。     

珠江三角洲晚第四纪沉积的OSL和14C年龄探讨

提要：珠江三角洲第四纪沉积的年代测定在三角洲的发育演化、古海平面变化以及断裂活动性研究等方面具有重要意义。对东江平原的7个钻孔岩心进行了14C和OSL测年以及孢粉和微体古生物分析。与前人主要根据14C年龄得到珠江三角洲沉积小于4万年的认识不同,OSL测年结果显示下部地层的年龄值为4.7~13.5万年。本文对年龄的信度以及晚第四纪两次海侵旋回的地层年代框架进行了初步分析,提出珠江三角洲地区第一次海侵旋回可能发生于距今4~10万年期间;在晚更新世与全新世两次海侵之间,三角洲地区长期暴露地表,出现较大跨度的地层缺失。     

乌兰盖盆地高日罕地区晚第四纪沉积物特征及其对环境变化的响应

乌兰盖盆地位于内蒙古高原的东北部,隶属于大兴安岭西侧二连盆地群的东北段。本文通过乌兰盖盆地高日罕地区晚更新世晚期—全新世沉积物剖面观测、热释光年龄测定和孢粉分析,研究了晚第四纪沉积物堆积序列、成因、形成时代及其对环境变化的响应。该区一级阶地的下部和中部由晚更新世晚期沉积物构成,具有冲积物典型的二元结构特征,沉积物时限为70.0-10.0 kaB.P.;一级阶地上部和河漫滩由全新世冲积物构成,为典型的河漫滩相沉积,时限为10.0-0 kaB.P.。近70.0 kaB.P.以来,高日罕地区的古气候经历了干燥寒冷—冷湿—中生偏干—较冷偏湿—冷湿—干冷—冷湿—中生—温凉湿润的气候变化旋回。第四纪冰期时,乌拉盖盆地内部可能为冰缘气候,10.0 kaB.P.以来,该区的古地理环境发生了巨大变化。     

天津滨海新区南部海岸带晚第四纪沉积物工程地质特性研究

天津滨海新区位于渤海湾西岸泥质海岸带地区,中晚更新世以来历经海陆变化,形成了海相和陆相交替出现的地层。本文通过对30余眼钻孔岩心的沉积相分析和沉积物物理力学性质测试,讨论了天津滨海新区南部海岸带地区中晚更新世以来不同沉积相沉积物的物理力学性质,并对其工程地质特性进行了评价。结果显示,研究区中晚更新世以来沉积地层中,陆相地层致密硬塑,具有含水率低、孔隙比低、压缩性小、承载力高的特点;海相地层中粉土或粉砂层段也有孔隙比低、压缩性小的特点,但粘性土层段大多有含水率高、孔隙比高、压缩性大、承载力低的特点。     

^14C测年系列方法中的小样品^14C液体闪烁计数测年法

碳量１００－２００ｍｇ小样品~（１４）Ｃ液体闪烁计数测年法是常规测年法（２０００－６０００ｍｇＣ）与加速器测年法（ＩｍｇＣ）之间的必要补充。这一技术可有效地运用于地质学与考古学。对~（１４）Ｃ样品进行分组提取的前处理时，采用该方法测年就尤为必要。本项研究包括了小样品液闪测年方法的建立以及使用该方法对１５对样品的测量和比较。技术测定的每个试样的~１４Ｃ年龄在试验误差范围内没有显著性差异，使用小样品测年技术可测最大年龄的理论计算值为４３２７０ａ，探测效率为８８％。     

钱塘江北岸晚第四纪沉积与古环境演变

通过钱塘江北岸第四系钻孔岩心的岩石学、年代学以及孢粉带、有孔虫化石组合的综合分析,认为HQB7孔全新世沉积始于孔深35.7 m处(年代约为10.4 ka B.P.),其下至孔深71.1 m属晚更新世沉积,并将该孔31.2 ka B.P.以来的古环境演变划分为5个发展阶段.系统阐述了各阶段的古植被、古气候与古地理特征,指出第2阶段(20.1～10.4ka B.P.)处于低海面时期,气候凉冷干燥,其早期可能对应于末次盛冰期(LGM);第4阶段(7.5～2.5 ka B.P.)为高海面时期,气候温热潮湿,相当于与全球变化相一致的全新世气候适宜期.本区晚第四纪3万年以来的气候变化特点与中国南方的深圳湾地区有很好的可比性.     

杭州湾晚第四纪沉积与古环境演变

通过对杭州湾第四系钻孔的年代地层学、沉积学、古环境学等多学科综合分析,认为XZK169孔全新世沉积始于孔深17.35m处(年代约为10～9kaBP),其下至孔深86.40m沉积属晚更新世。整个沉积层中可分出3个海进—海退旋回晚更新世早期以陆相沉积为主,出现河湖相—滨海湖泊相—河湖相沉积,气候为温凉干燥—温暖湿润—温凉干燥;晚更新世中晚期出现河湖相—潮滩湖相—浅海相—河口湾相沉积,气候为温凉干燥—寒冷干燥—温凉—暖热湿润—温热湿润;经历了末次冰期侵蚀后,全新世出现浅海相—河口湾相沉积,气候以暖热湿润—温暖湿润为主。约在5kaBP,杭州湾与长江口分离。     

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。     

热水活动对碳酸盐沉积物中δ^13C,δ^18O的影响：以晚泥盆世丹池盆地为例

大量地质地球化学证据表明,晚泥盆世丹池盆地內有热水活动。热水活动使盆地内的碳酸盐沉积物发生了准同生硅化作用,淋虑溶蚀作用及广泛准同生重结晶作用。与一般灰岩受热重结晶作用中δ~(13)C值的变化相反,在准同生重结晶灰岩中,方解石的结晶程度愈高,则δ~(13)C值反而愈大。我们认为这是碳酸盐不饱和的热水溶液对碳酸盐沉积物中轻碳同位素(~(12)C)优先淋滤的结果。     

天津大直沽晚第四纪沉积物红外释光测年及环境变迁年代学

对天津大直沽ZH2钻孔晚第四纪沉积物岩芯12个样品的红外释光(IRSL)测年及沉积物记录的环境变化研究结果表明:1)细颗粒(4～11μm)多测片的红外释光(IRSL)技术对水悬浮沉积物的年龄测定有着巨大的潜力,渤海湾西岸全新世环境变化的IRSL年代可与14C年代相对比;2)大直沽ZH2孔所在地未见晚更新世海侵,并在距今约30 ka至约10 ka期间处于沉积间断状态,距今9.5 ka开始发生海侵,距今5.1 ka发生海退,距今4.4 ka海水已退出ZH2孔所在地,距今2 ka左右已有人类活动.     

西北冰洋阿尔法脊晚第四纪的陆源沉积物记录及其古环境意义

通过西北冰洋阿尔法脊B84A孔中—晚第四纪以来的沉积物颜色旋回,Mn、Ca元素相对含量、颜色反射率、有孔虫丰度、冰筏碎屑(IRD)含量、粒度组分及其敏感性分析的综合研究,建立了B84A孔的地层年代框架,其沉积物被划分为MIS 12～MIS 1的沉积序列。阿尔法脊B84A孔可以识别出12个IRD事件,它们大多出现在冰消期,并认为其源区为加拿大北极群岛地区。这些IRD事件反映了加拿大北极冰盖的崩塌和气候变化。阿尔法脊B84A孔沉积物的环境敏感组分分别为细组分(4～9μm)和粗组分(19～53μm),两者的变化趋势相反,主要由海冰和洋流进行搬运,指示了洋流的强度变化。B84A孔的平均沉积速率约为0.4 cm/ka,与阿尔法脊周围地区沉积速率相近。相比于近岸的高沉积速率,其限制因素主要为大面积海冰覆盖造成的较低的生产力和由于长距离搬运造成的较低的陆源输入量。     

长江口晚新生代沉积物的物源研究: REE和Nd同位素制约*

长江三角洲地区第四纪以来堆积了200多米厚的碎屑沉积物,主要由河湖相和滨浅海相组成,构成了多个沉积旋回。选择长江口地区一个320m深的PD钻孔,运用多通道等离子体质谱MC ICP-MS方法,开展沉积物中的REE和Nd同位素组成分析,研究了上新世以来三角洲地区沉积物物源的变化。沉积物中REE和Nd同位素组成具有明显的变化规律,Ce呈弱的负异常,介于0.83~0.99之间,而Eu呈现中等亏损,在0.53~0.73之间变化。岩芯中上新统沉积物中Ce异常变化大,而Eu亏损相对第四系沉积物更显著。¹⁴³ Nd/¹⁴⁴ Nd比值在钻孔中变化较小,介于0.511975~0.5122367之间,平均值为0.512062。相关分析揭示粒度和化学风化对Nd同位素组成影响小。REE和Nd同位素判别图解揭示河口地区上新统沉积物主要来自长江流域中、下游的近源物源区,而第四系沉积物的物源虽然存在一定的变化,但是总体上与上新统沉积物来源明显不同,主要来自更广泛的流域物源区,尤其是长江上游的风化物质被大量输运到河口三角洲地区。在第四纪构造和气候因素控制下,古长江水系具有不同的演化阶段,流域源岩经历的风化作用强度也不同,因此河流沉积物的源汇过程也相应地发生变化。     

长江三角洲晚新生代沉积物有机碳、总氮和碳酸盐组成及古环境意义

长江三角洲地区埋深达320m的PD钻孔揭示了上新世以来河湖相、滨海相和三角洲相的沉积环境特征。钻孔沉积物中有机碳、总氮和碳酸盐组成变化较大,但具有一定的规律性。上新世东部地区气候较暖湿,古湖泊发育,化学风化强烈,有机质保存率较低;早更新世气候波动较大,相对温湿气候下高等植被发育;中、晚更新世长江流域气候逐渐变冷干,晚第四纪气候变化较显著,流域植被类型发生明显变化;全新世气候转暖,有机质保存率高。有机碳、总氮和碳酸盐组成揭示的古气候变化与孢粉、沉积地层等资料相当吻合,与相邻内陆地区的第四纪古环境研究认识也具有明显的可比性。本研究也揭示,运用有机碳、总氮和碳酸盐组成重建我国东部地区第四纪古环境和季风演化史具有相当的难度,必须充分考虑沉积地层不连续性、粒度、有机质来源、埋藏成岩环境以及陆海相互作用等多因素的复杂影响,同时需要结合有机碳同位素等分析来深化古环境研究。