渤海湾西岸湾顶晚更新世--全新世年代地层序列与地磁极漂移

渤海湾湾顶海岸带BQ1、BQ2孔的磁性地层序列显示两孔分别在孔深27 0~30.8 m和1 8.5~21 5m处存在地磁极漂移.BQ1孔光释光(OSL)测年表明该漂移距今15~25 ka BP,与莫诺湖漂移的发生时间(23ka BP)接近.相应地,BQ2孔较前的漂移可能与哥德堡亚时相当.沉积学、古生物地层学、OSL和古地磁综合研究,建立了BQ1孔晚更新世以来的年代地层框架:上更新统下限73 53 m,约123.9 ka BP;全新统下限18 48 m,(10.3±0.79)ka BP.上更新统上部陆相及海陆过渡相沉积物中18 48~34 1 5 m的OSL年龄10 3~33 3ka BP,对应深海OIS2阶段;上更新统下部的海相沉积物(第三海相层)中66.65~73.53 m的OSL年龄约11~1 24 ka BP,对应OIS5e阶段.     

渤海湾西岸晚第四纪海相地层划分及地质意义

BT113孔和BT114孔是位于渤海湾西岸地区的2个80 m全取心钻孔。通过对钻孔岩心的岩性、沉积构造及生物组合等特征分析,结合AMS¹⁴C和OSL（光释光）测年结果,揭示中更新世晚期以来本地区主要发育3个海相地层：自下而上为中更新统上部的第三海相地层（简称“海三”）、上更新统的第二海相地层（简称“海二”）和全新统的第一海相地层（简称“海一”）,指示中更新世晚期以来研究区发生的3次主要海面波动。与全球海面变化曲线对比,海三,海二和海一分别发育于MIS（深海氧同位素阶段）7、MIS5和MIS1的高海面时期,说明渤海湾西岸中更新晚期以来地层记录的海面变化趋势与全球变化一致。与前人的传统认识不同,认为受全球海面及渤海海峡地貌共同影响,MIS3时期研究区并未发生大范围海侵。通过多个钻孔的对比分析,3个海相地层在渤海湾西岸地区的分布较广,具有良好的可对比性,不同钻孔之间同一海相地层的高程和厚度的较大差异指示本地区在晚更新世期间发生较强的差异性沉降活动。     

渤海湾西岸BQ1孔揭示的沉积环境与海面波动

渤海湾西岸BQ1孔位于歧口凹陷区内,孔深95．6m,揭露了晚更新世以来比较连续的沉积。通过对109个样品鉴定和环境分析,共分辨出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个海相层及其内部的海面波动。每个海相层内均有前后2次海侵高峰和中间的海退。在全新世海侵层中共区分出9次海面波动,分辨率达500-800a级;第Ⅲ海相层存在5次海面波动,与深海。同位素的5a、5c、5e分期的峰值大体对应。在海相层中,海陆过渡相层位占较大比例,其中的石膏结晶和黄铁矿晶簇是该相的重要指相矿物。所见的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海相层皆为平均海平面下数米的浅海沉积。     

飓风的启示：渤海湾西岸现状与趋势分析

墨西哥湾飓风促使本文作者再次反思渤海湾西岸的现状:海岸线由曲折转为平直的、以侵蚀为主的自然进程,人为活动为主因造成的潮间带变宽变缓的、以淤积为主的干扰进程,以及二者之间的交互作用。提出在海面上升、地面下沉伴随下,在淤积进程达到其顶点后、重归以侵蚀为主的自然进程的可能前景,届时的“沼泽化”威胁,将加剧目前以“封闭治理”理念为主导的防洪措施对环境的不良影响。     

渤海湾西岸风暴潮:叠加地质因素的新探讨

通过对渤海湾西岸1895年以来11次风暴潮高水位的厘定,证实并确定了50年、100年、200年直至10000年一遇的风暴潮高水位值。定量评估了风增水与波浪对风暴潮高水位的贡献。进一步从地学角度讨论了21世纪10年间隔的海面上升量、地面下沉与围海造陆共同作用、海面上升引发的净增水效应及河口增水效应。根据上述各类参数,预测了至2050年的10年间隔、50~10000年不同重现期的极端水位,并讨论了地面下沉对风暴潮测量准确性的影响。认为当前的防潮堤(海垱)高度可抵御50~100年一遇的风暴潮的侵袭,但据所讨论的综合因素的影响,建议2020年防潮堤的高度应达到+4.8m,2030年达到+5.1m(85高程)。     

渤海湾西岸BT113孔35ka以来的沉积环境演化与海陆作用

根据渤海湾西岸有孔虫和介形虫与年代学(AMS14C和OSL测年)研究,将该段岩心自下而上划分为6个沉积单元(U1—U6),它们依次形成于晚更新世的河流及全新世的潮滩、浅海、前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原沉积环境,结束于约35 ka的U1单元的陆相环境,证实晚更新世低海面时渤海湾西岸未受海水影响。U1和U2单元之间,存在历时约27 ka的沉积间断(35～8.5 ka cal BP),研究区因此缺失早全新世沉积。U2单元的潮滩环境指示全新世海侵于8.5 ka cal BP到达渤海湾西岸,当时相对海平面为-16.7 m。U3单元为浅海环境,约6 ka cal BP时相对海平面上升到-6.8～-1.8 m。8.5～6 ka cal BP期间的海面上升速率是0.4～0.6 cm/a,可能与MWP1C事件有关。U4—U5单元,转为三角洲环境,沉积速率增大,反映自3.7 ka cal BP河流输入影响加强,约1.3 ka cal BP时成陆,形成U6单元。晚更新世35 ka以来的陆海环境演化,总体上是对气候变化控制下的海面变化的响应。     

AMS ~(14)C测年揭示的渤海湾沿海低地第Ⅱ海相层年龄

在渤海湾沿海低地地区获得4个机械钻孔,结合AMS14C测年方法,对Ⅱ海的年龄进行了研究。结果显示,在Ⅱ海所在层位获得的14C样品年龄均大于43.5ka BP,说明渤海湾沿海低地地区Ⅱ海形成于MIS 3早期或MIS 5,而不是前人认为的23~39ka。建议在前人地层结构研究成果的基础上,系统开展Ⅱ海年龄研究。     

渤海湾西岸的几道贝壳堤

渤海湾西岸出露或埋藏了多道贝壳堤,通过地质调查发现:贝壳堤的平面分布结构是沿着(或随着)渤海湾海岸由老至新(从岸—海)与海岸呈大致平行排列。贝壳堤的划分方案有两种,一种是从新至老,另一种是从老至新,本文采取后一种划分方法:即第Ⅰ道(老)—第Ⅵ道(新)贝壳堤。本文对每道贝壳堤的物质(岩性特征)组成与堆积特征进行了描述(图2～图7);对贝壳堤的几何形态特征进行了数理统计(表2);对贝壳堤形成的年代特征进行了对比分析(表3);对贝壳堤的生物组合特征等资料进行了归纳和整理;对贝壳堤的分道方案进行了对比分析(表1),揭示了贝壳堤的赋存状态、形成的年代及第Ⅰ道—第Ⅵ道贝壳堤所处的潮位变化(图8)。以形成贝壳堤这一独特的地质载体为基础,试图从渤海湾宏观整体的角度分析并揭示贝壳堤的成因机制(表4,图9),笔者认为广义的渤海湾是内陆的半泻湖(海),也可以视为局部海:山东庙岛列岛—辽东半岛构成了渤海的障壁海岸,在障壁海岸这样的自然地理和地貌条件下,通过大量的资料综合分析认为只有障壁海岸才是形成"科珀河型三角洲与喙状三角洲"的必然条件,而"科珀河型三角洲与喙状三角洲类型"等是形成障壁砂坝(障壁岛,障壁滩)—贝壳堤的或然条件,这就是贝壳堤成因的主要机制。     

渤海湾西岸BZ1钻孔的磁性地层学研究

文章对位于渤海湾西岸黄骅坳陷内的BZ1钻孔进行了详细的磁性地层学研究。结果表明,204.51m的岩芯记录了布容正向极性时(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)极性亚时,钻孔底部年龄约为2.21Ma。本项研究结果为该区约2.21Ma以来的古环境和相关研究提供了可靠的地层年代框架。与沧县隆起区的BZ2钻孔地层结果对比表明,两个构造单元的沉积物厚度在布容期以来差异较大,即在此期间黄骅坳陷相对沧县隆起下沉40余米,表明1Ma前后发生的新构造运动导致黄骅坳陷区构造下沉速率显著增加。     

渤海湾西岸滨海平原晚第四纪以来的沉积间断

渤海湾西岸滨海平原1:50 000区域地质调查发现晚第四纪地层多次出现沉积间断.深入的岩石与生物地层、年代地层、磁性地层和气候地层等多重地层学研究及与深海氧同位素曲线的对比表明,这些间断均与寒冷气候有关.氧同位素曲线证实,全球相对寒冷气候时期几乎占过去180万年时间的一半[1],这为本区的寒冷导致间断的推断提供了依据.这些间断可以分为两类,一类即通常为人们熟知的具明显侵蚀面的间断;另一类为极缓慢的沉积(即在空间上占有一定的厚度,并非象第一类那样仅占一个侵蚀面)的层段.作为地层划分重要组成因素,对间断的重视与深入研究,在重建第四纪地质环境演变历史和地层划分中具有重要意义.     

渤海湾西北岸MIS3阶段以来的海侵特征

晚更新世以来渤海湾沿岸普遍出现三期海侵,不同学者通过钻孔以及古海岸遗迹分析探讨了渤海湾西岸、南岸晚更新世以来的海侵沉积演化及海平面变化,而渤海湾西北岸地区晚更新世海侵沉积特征、古生物特征及海侵层对比缺乏系统的研究。本文通过对渤海湾西北岸多个钻孔岩心进行年代学、沉积学和微体古生物研究,建立了研究区不同构造单元的40 m以浅的标准地层层序、年代格架,划分了微体古生物组合带。研究区MIS3阶段以来共发育两期海侵,MIS3阶段海侵年代为35210~37658 cal.a BP,MIS1阶段海侵年代为7050~11310 cal.a BP。受古气候变化、古地貌和新构造运动影响,两期海侵层的空间分布和岩相古地理特征差异明显,MIS1阶段海侵规模大于MIS3阶段,MIS1阶段海侵为潟湖沉积体系,MIS3阶段海侵为潮坪－河口砂坝沉积体系。     

渤海湾西岸全新世沉积速率对河流供给的响应

渤海湾西岸由北向南获取了3个钻孔,以全新世海相岩心为研究对象,采用AMS14C(Accelerator Mass Spectrometry14C,加速器质谱14C)测年方法建立年代框架并计算平均沉积速率,结合沉积物粒度组成及沿岸古河流三角洲发育历史,探讨了沉积速率对沿岸河流供给变化的时空响应。结果表明,早全新世—中全新世初期(11~6ka),渤海湾西岸整体沉积速率偏低,仅0.03~0.07cm/a,沉积物粒度较粗;中全新世6.43~4.97ka cal BP期间,NP3孔平均沉积速率为0.60~0.93cm/a,高于同期沿岸南部的CH110孔和BT113孔。沉积物组成以粉砂为主,粘土含量低,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西北岸对潮白河、永定河及滦河沉积物供给的响应;中全新世晚期3.68~2.67ka cal BP期间,BT113孔沉积速率为0.27~1.4cm/a,高于同期沿岸北部CH110孔和NP3孔,沉积物组成以粉砂为主,粘土含量较NP3孔高,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西岸南部对黄河沉积物供给的响应;晚全新世2.29~0.24ka cal BP期间,沿岸中部CH110孔沉积速率为0.55~0.91cm/a,高于同期沿岸南部的BT113孔和北部的NP3孔,该高沉积速率为渤海湾西岸中部对黄河和海河供给沉积的先后响应。     

渤海湾西侧泥质海岸带全新世岸线的变化与海洋的影响

以渤海湾泥质海岸带为例,从形态和地层证据2个方面总结了全新世岸线变化与海洋作用对该地区海岸带发育的影响。中全新世以来千年级别的岸线变迁至少以6次停顿（形成贝壳堤和泥质岭地）和岸进的交替为特征。过去130年间10年级别的岸线变化分为4个阶段,显示了＂小冰期＂结束后随气温上升而发生的岸线自然蚀退是如何逐渐被人类活动（特别是2000年以来的围海造陆）所取代的。全新世海相沉积中发现的9个峰值期和晚全新世的7次风暴驱动事件,表明了研究区泥质海岸带增强的海洋影响。这些结果提供了一条经由地质背景认识现代泥质海岸带过程的途径。     

渤海湾西MIS3阶段海侵边界探讨

渤海湾西天津南部平原区是研究海侵和海平面变化的天然理想场所.基于2个钻孔(ZKQ1孔和ZK1孔)沉积特征、测年(AMS 14C)及微体古生物和生物壳体等综合研究,推测研究区MIS3阶段第2海侵的最大影响边界在ZK1孔和ZKQ1孔两孔之间,界线西侧表现为河湖相的陆相沉积,界线东侧为滨海湖沼的过渡相沉积,该位置即是现今黑龙...     

渤海湾西北岸全新世牡蛎礁研究概述

环太平洋西岸,特别是渤海湾西北岸沿海平原全新世地层中广泛分布着由Crassostrea gigas牡蛎形成的礁体。总结了渤海湾西北岸30余年来众多研究者的主要成果。论述了C秘的定名沿革、生态习性、礁体特征、礁体与海面的关系。测定了C萌秘壳体的^18O和^13C同位素组成,发现了壳体生物碳酸钙的年际变化律,结合可靠的^14C数据,建立了正常建礁与个体分泌壳体之间的线性函数关系（约1cm／a）、水平夹层的平均历时（约200a,／层）等定量参数,进而提出“礁体历时假说”,并将该地区时间跨度约7750-950calBP的化石牡蛎礁划分为8道礁群,论证了礁体内部水平夹层和礁体之上泥质“转换层”可能记录的百年尺度的“缓变型”环境变化。     

渤海湾西岸南大港、北大港中晚全新世潟湖底板虚拟重建

约400km^2的1：5万白水头-歧口镇幅是渤海湾西岸南大港与北大港古湖的组成部分。以1：5万白水头-歧口镇幅175个区域地质调查点的多维数据——点的坐标、点的地表与所揭露的潟湖底板的高程和区域性年代学框架——为基础，对南、北大港古潟湖其余约880km^2未实测区域布设控制贝壳堤和潟湖底板高程的虚拟三维地质点275个(虚拟点的坐标、贝壳堤顶部与湖底板的高程)。应用C-Tech公司EVS Pro软件的三维技术处理实测与虚拟的450个地质点，获得了约5000年以来、面积约1280km^2的南、北大港古潟湖底板与贝壳堤的模拟形态。     

渤海湾西岸全新世再搬运贝壳驻留时间效应初探

以渤海湾西岸大港区穿港路采土场内贝壳堆积层中的闭合贝壳、单瓣贝壳和贝壳碎屑为对象,开展全新世再搬运贝壳的驻留时间效应研究。通过对5个剖面(剖面2、4~7)、3个层位的15个贝壳测年样品(闭壳合、单瓣壳和贝壳碎屑)AMS14C年龄对比,初步获得研究区单瓣贝壳(或腹足类)的驻留时间经验值为440a、贝壳碎屑的驻留时间经验值为650a。     

渤海湾西北岸中更新世中期以来的气候环境和沉积环境演变

渤海湾西北岸是渤海湾沿岸砂坝-澙湖沉积体系组成部分,其沉积物蕴含着丰富的地质环境演变信息,是认识该地区气候环境和新构造活动的关键.通过对渤海湾西北岸QEJ01孔80 m以上地层沉积环境、孢粉分析及微体古生物研究,结合测年数据,根据定量古气候重建数据,探讨了本区中更新世中期以来特征时期的植被演替及环境演变,并对MIS6～...     

渤海湾4.2ka事件初步研究

相距3~20km的岭头、罾口河、俵口和空港物流中心4处埋藏牡蛎礁体的年代学研究证实,开始发育的时间不同,但同时在4.2~4.0ka cal BP时结束建礁,即其灭亡与"4.2ka事件"在时间上重合。岭头、罾口河剖面O稳定同位素和罾口河剖面孢粉数据进一步表明,4.5~4.3ka cal BP时研究区气候出现变冷变干的趋势,4.3~4.2ka cal BP逐渐好转,推测这一气候波动变化过程可能是对"4.2ka事件"的响应。