长江河口水下三角洲沉积物组成变化及其环境意义

三角洲不同年代的沉积物组成记录了流域-河口-近海沉积物源汇过程动态变化信息。文章以长江河口水下三角洲A3-1和A6-6柱样为对象,进行了光释光（OSL）年代、粒度和元素地球化学分析,探讨了不同年代沉积物地球化学组成差异及其影响因素。研究结果表明,柱样长度为1.58 m的A3-1沉积物年龄为1070±50~1180±30 a（距今约1000~1200年）,柱样长度为1.80 m的A6-6沉积物为49±9~198±21 a（距今约50~200年）。柱样A3-1和A6-6元素组成存在显著差异,其中A6-6具有较高的Al、Fe、Mg、K、Ca、Cu、Cr、Co、Cd、V、U和Th等元素含量,而A3-1具有较高的Na和Zr含量。粒度是影响两个柱样元素含量的重要因素,利用Al归一化粒度影响后,柱样A3-1具有高Na和低Ca的特征,以及较低的Cr/Th比值。Ca/Al-Na/Al-Ti/Al三元图也清晰表明了A3-1和A6-6的物源差异。通过与长江主要输沙支流和黄河沉积物元素组成的比较,两个柱样元素组成差异的原因主要有两个：一是长江不同支流对长江沉积物贡献随着时间的变化,其中年龄较老的A3-1沉积物（距今约1000~1200年）更多来自汉江,年龄较轻的A6-6沉积物更多受到嘉陵江影响;二是黄河近千年南迁的影响,距今约50~200年的A6-6沉积物具有高Ca特征,反映了高Ca的废黄河物质对近期长江三角洲沉积的影响。研究表明,河口三角洲沉积物的组成存在动态变化的特征,通过年代和元素组成的分析,可以提供流域和海洋环境变化对三角洲沉积环境演变的控制信息。

     

晚更新世以来长江水下三角洲的沉积结构与环境变迁

根据长江口外的三口钻井（Ch₁,Ch₂和Ch₃）的沉积岩心资料研究了冰后期长江水下三角洲的沉积构造;它们由前积层,底积层和边缘沉积三部分组成。并根据14C,热发光测年和生物地层的研究探讨了该区自晚更新世以来的环境变迁,在中更新世末,本区为陆相沉积环境,随着玉木冰期中亚间冰期的到来,研究区发生了海侵,当玉木冰期最盛时期,这里又成为湖泊环境,又随着全新世的到来,再度出现浅海环境,随着河口三角洲的逐渐形成,构成了今日长江水下三角洲的沉积体系。     

长江河口南支水下地质灾害的初步研究

本文根据笔者在1984—1988年期间,从事长江河口南支水域浅地层剖面调查,所得大量实际资料的介释、分析、研究。指出该地区存在的多种水下地质灾害现象,探讨了它们形成的原因以及对水下工程和航运事业的危害。提供了水下地质灾害现象的实际位置和有关正确数据。     

长江与尼罗河三角洲晚第四纪沉积对比研究

对比研究显示了长江径流潮流型和尼罗河波浪型三角洲的沉积特征：1）两地三角洲都始于距今7500－7000a；2）距今7000a以来的海平面上升速率趋于缓慢；3）晚更新世末期都发育了硬土泥，为冲湖积沉积。但长江多为暗绿色，含菱、钙质结核，反映了阴冷的古气候特点；尼罗河呈黄褐色，含大量钙、石膏结核和咸水生物，指示干燥性气候背景；4）两地三角洲全新世沉积相似，在早期海侵层以上都发育了中后的前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原沉积环境；5）罗尼河三角洲沉积物普遍粗于长江。前以沙质为主，后以泥质粉砂占优，显示了波浪型三角洲强烈的沿岸搬运沉积动力。此外，径流潮流型三角洲的特点以潮坪沉积为主，泥质含量高，常见水平、波状和包卷层理组合类型和芦苇等植物根系。淡水湖沼沉积发育；波浪型则显示了沙坝－泻湖沉积体系；沙质含量高。泻湖沉积以泥和泥质砂为主，含许多咸水生物和黄铁矿；见较多的石膏等蒸发性矿物；上覆大型槽状交错层理的滨海沙。     

南流江河口水下三角洲表层沉积物端元分析及其沉积动力环境意义

沉积物粒度分布特征可揭示沉积动力环境。基于广西南流江河口水下三角洲的粒度分析数据,采用Folk分类法进行分类,应用端元分析对其粒度数据进行分解,探讨了南流江河口水下三角洲的物源和现代沉积动力环境。结果表明,研究区表层沉积物可划分为9类,其中含砾沉积物5类,不含砾沉积物4类,沉积物类型与河口环境动力特征相吻合。端元分析结果显示,研究区有5个不同类型的端元,分别代表着5种类型的沉积物动力环境:端元1反映了风浪和潮流对表层沉积物的动力作用;端元2指示了外海涌浪对表层沉积物的作用过程;端元3代表了南流江冲淡水引起的表层沉积物的输运;端元4代表了大陆架残留沉积物;端元5为干扰端元,可能是由于工程建设等人类活动所引起的。利用端元分析探讨复杂环境(如小型山溪性河口)下的沉积动力环境时,一方面需要综合考虑研究区域的物源与环境动力特征;另一方面可以结合参数拟合、粒径趋势分析等研究手段。     

长江河口水下三角洲210Pb分布特征及其沉积速率

通过对长江水下三角洲采集的十个沉积物柱状样中的放射性核素210Pb分析得知,长江水下三角洲表层210Pb放射性比度在2.15~4.22 dpm·g-1之间,210Pb沉降通量在1.50~11.21 dpm·cm-2 yr-1之间,过剩210Pb总量在>48.29~>361.68 dpm·cm-2之间;210Pb沉降通量以及过剩210Pb总量均高于理论值,这表明在沉积物中存在210Pb的净输入和聚集。由210Pb放射性比度剖面所反映的沉积速率可知长江水下三角洲泥质沉积区沉积速率介于1.36~4.11 cm·yr-1之间;总体上呈现近岸沉积速率较低,沿31°N纬线向20 m等深线沉积速率升高的趋势,从122°15′E到122°30′E范围为长江水下三角洲的泥质沉积物堆积中心,其平均沉积速率为3.51 cm·yr-1。     

长江河口沙坝全新统沉积特征和环境变迁

长江口崇明、长兴、横沙等岛屿是由全新世长江的河口沙坝孕育而成。晚更新世末长江门曾遭受了强烈的侵蚀,古河谷切割甚深。嗣后,在此地质背景上发育了河口沙坝,其全新世沉积相当完整。它们是研究长江河口三角洲形成史和沉积过程的有力证据。笔者着重探讨全新统的沉积环境变迁,旨在为研究长江三角洲发育及其经济区的开发提供地质依据。     

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。     

中国河口三角洲地区晚第四纪下切河谷层序特征和形成*

应用800多口钻孔及文献资料,讨论了中国沿海滦河扇三角洲、长江三角洲和珠江三角洲及钱塘江河口湾4个地区的下切河谷体系,这些皆为丰沙河流形成的河口三角洲。这些河口三角洲地区的下切河谷为长形或扇形,长数十至数百千米,宽数十千米,深40～90 m。河口三角洲地区的下切河谷相序可分为4种类型,即FS-Ⅰ,FS-Ⅱ,FS-Ⅲ和FS-Ⅵ。可以将这4类相序自海向陆排成一个理想序列：FS-Ⅰ位于海岸线附近,FS-Ⅳ位于河口三角洲的顶部,显示海的影响逐渐减弱,陆相作用逐渐增强。下切河谷层序可分为海侵和海退序列。海侵序列的厚度占下切河谷层序的50％以上,体积占60％～70％。海侵序列是在海平面上升过程中,溯源堆积依次叠置而成的,其下部的河床相是在溯源堆积能到达、而涨潮流未能到达的下游河段产生的,往往不含海相微体化石和潮汐沉积构造。在海侵序列中未见区域上可对比的侵蚀面,表明冰后期海平面上升速率的变化、甚至小幅下降也未留下统一的侵蚀记录。下切河谷中的海退序列由河口湾充填及三角洲进积而成,其进程是各不相同的：长江古河口湾先被强潮河口湾相、后由三角洲相所充填,河口湾也经历了由强潮型向中潮型的转变;滦河扇三角洲和珠江三角洲,其古河口湾则被河流相和三角洲相所充填;钱塘江河口湾正被强潮河口湾相所充填。     

长江水下三角洲向南延伸泥质带浅地层结构及沉积物特征初探--以朱家尖岛以东海域为例

文章对取自长江水下三角洲向南延伸带上舟山泥质区边缘的58个表层沉积物样品的粒度进行了分析,并且对舟山近岸泥质区进行了浅地层剖面探测。结果显示,该区沉积物以黏土质粉砂为主;含水率较高（平均为46%）,干容重较低（平均为1.44 g/cm3）;孔隙比大,高压缩性,抗剪强度低,因此其抗冲蚀能力较弱。区内地层剖面上部为全新世浅海相沉积,岛礁区及南部剖面可见少量下伏基岩,剖面I东部可见浅层气出露,其顶面埋藏深度约为12 m。全新世以来该区域沉积厚度为4~23 m,千年时间尺度沉积速率约0.57~3.29 m/ka,低于长江口门外水下三角洲泥质沉积中心,属弱淤积沉积环境。由于近年流域人类活动导致长江入海泥沙减少,南下沿岸流携带的泥沙可能减少,浙江沿岸面临泥质沉积速率下降或甚至侵蚀的威胁。     

长江河口水下三角洲137Cs地球化学分布特征

文章通过对长江口水下三角洲采集的10个柱状样放射性核素¹³⁷Cs的分析可以得知,长江口水下三角洲¹³⁷Cs剖面中均存在清晰的最大蓄积峰,其峰值比活度介于5.68±1.03～21.74±1.39Bq/kg之间,平均值为14.11±1.10Bq/kg,最大蓄积峰所处的深度为55～117cm。剖面中¹³⁷Cs最大蓄积峰应该与1963年的¹³⁷Cs散落沉降相对应。长江口水下三角洲的表层沉积物中的¹³⁷Cs比活度范围介于0～9.19±1.12Bq/kg之间,并且与长江流域其他地区的表层¹³⁷Cs比活度相一致。长江口水下三角洲可探测到的¹³⁷Cs比活度的最大深度范围在88～160cm的范围内变化,¹³⁷Cs蓄积总量为2361.30±174.38～17714.94±262.14Bq/m²,平均值为9664.97±100.05Bq/m²,¹³⁷Cs比活度的最大深度及¹³⁷Cs蓄积总量均表现出从岸向海逐渐增加的趋势。实测的¹³⁷Cs总量均大于长江流域的¹³⁷Cs背景值,说明了长江口水下三角洲的¹³⁷Cs蓄积既有大气散落直接沉降的来源,又有流域侵蚀带来的¹³⁷Cs输入,并且主要以后者为主。通过放射性核素示踪模型分析长江口水下三角洲¹³⁷Cs散落蓄积特征可以得知,长江口水下三角洲¹³⁷Cs的蓄积以长江流域来源为主,说明了放射性核素¹³⁷Cs在长江口水下三角洲沉积物中的蓄积主要受流域侵蚀因素的影响。     

长江口水下三角洲Y7柱样磁性特征及其影响因素

以长江口水下三角洲380cm长的Y7柱样为对象,在磁性测量、地球化学和粒度分析的基础上,探讨了近百年以来长江口水下三角洲沉积物磁性特征变化及其影响因素。研究结果表明,磁铁矿是主导Y7柱样磁性特征的主要矿物,相比常量元素和粒度的均一组成,磁性特征存在显著的垂向变化。     

珠江口晚第四纪埋藏风化层及其环境意义*

风化层是沉积间断和环境变迁的明显标志。在珠江三角洲平原以及珠江口海域都见有晚第四纪的埋藏风化层。珠江口外伶仃岛海域2个钻孔岩芯4个样品的AMS年龄表明,在第四系剖面中,MIS 3以来通常有两个风化层。下风化层的年龄为\{31060~\}28754aB.P. ,属于MIS 3; 上风化层为\{14320~\}11500aB.P. ,属于MIS 2。风化层的岩性因地而异,包括粘土、砂质粘土、中细砂和砂砾等。色调为红褐色、褐色或杂色。2个岩芯上、下风化层4个样品的氧化物分析表明,上风化层的风化强度比下风化层大。1个岩芯的硅藻分析表明,风化层主要是陆相层经风化而成,两个风化层分别反映MIS 3和MIS 2的两个陆相—海相的沉积旋回。     

珠江三角洲中部大鳌平原晚第四纪古生物记录及环境演化

珠江三角洲是中国最主要的三角洲之一,人口密集,在未来极易受到海平面上升的影响,因此该地区的海平面变化研究尤为重要。有孔虫、介形类等微体动物是半咸水中最重要的生物类群,对海平面变化非常敏感,虽然已有许多涉及研究区微体化石的研究,但该地区微体化石定量分析还未开展,详细的古环境演化过程亦有待阐明。本文利用取自珠江三角洲中部大鳌子平原的5个钻孔的岩芯进行分析,对其中PRD05和PRD04钻孔进行详细的微体动物群定量分析和宏体动物群分析,结合各钻孔沉积学及磁化率特征及其他3个钻孔测年样品的微体、宏体动物群分析,讨论了珠江三角洲中部的环境演化过程。微体动物根据已有水深分布资料,划为两种类型分别代表近岸和远岸两种类型,借以讨论海平面变化。结果显示,珠江三角洲中部晚第四纪的古环境由钻孔中从下到上7个层位的划分体现为3个沉积阶段: 1)低地沉积阶段(14340cal.aB.P.前),包括基岩及其风化层(层位A),末次冰期前和期间的河流沉积环境(层位B); 2)全新世海侵阶段(14340~2860cal.aB.P.),包括障壁后沉积(层位C,14340~6480cal.aB.P.)和河口湾沉积(层位D,6480~2860cal.aB.P.); 3)高地沉积阶段(2860cal.aB.P.至今),包括砂坝环境(层位E,2860~230cal.aB.P.)和三角洲平原沉积(层位F,230cal.aB.P.至今)。其中全新世海侵阶段的河口湾沉积,主要由微体动物群特征反映了更高分辨率的环境演化,包括全新世伊始的快速海侵(D1亚层); 海侵速率降低(D2亚层); 海平面显著上升(D3亚层); 海平面范围最大(D4亚层),海平面最高(约5700cal.aB.P.); 海平面快速降低(D5亚层); 小规模海平面波动(D6亚层)。     

长江口水下三角洲粒度与210Pb特征的空间分布

长江口细颗粒物质来源丰富、水动力作用活跃,近年来又受到三峡大坝等流域大型工程的影响,因此其水下三角洲沉积层序对自然过程(物源变化、潮汐水道地形调整、风暴潮事件等)和人类活动(航道疏浚等)的响应成为一个重要的科学问题。对覆盖长江口水下三角洲的31个站位的沉积物柱样进行了粒度分析,并对其中30个站位的柱样进行了 210Pb测定,结果表明,长江口物质主要是来源于现代流域供给,少数站位的砂质沉积则代表海底侵蚀。沉积物柱状样的平均粒径有4种类型的垂向分布趋势: Ⅰ.向上细化,Ⅱ.垂向稳定,Ⅲ.垂向波动式变化,Ⅳ.向上粗化。分别对应于不同的地貌部位和冲淤动态。210Pb比活度垂向变化有4种类型: 1)标准衰变剖面,2)均一 210Pbtotal活度剖面,3)分段式衰变剖面以及4)分段式衰变与倒置衰变复合剖面。4种类型的空间分布格局显示, 多数站位不是连续堆积的。不同站位的柱状样沉积记录代表了长江口水下三角洲沉积对各种因素(沉积动力过程、流域水库建设等)的复杂响应模式。长江口水下三角洲粒度与 210Pb的空间分布特征指示了研究区的多种沉积动力特征,如物源变化、水动力变化、相邻区域的侵蚀搬运与二次堆积、水动力强弱的空间差异以及事件沉积的影响。     

晚更新世晚期呼包盆地环境演化与地貌响应

对大青山山前台地沉积地层剖面的沉积学、年代学研究结果表明,晚更新世晚期呼包盆地环境发生过两次重大转变。约47-28kaB.P.的呼包盆地湖泊水位一直维持着较高的水平,湖相沉积沿河伸入大青山内;约28kaB.P.以后,湖泊逐渐退缩,山区及山前地带沉积特征转为以河流加积为主,并一直维持到约22kaB.P.;此后山区河流由加积转变为下切,最大下切深度达100m。断裂两侧的地貌分析表明,在约22kaB.P.之前大青山山前断裂的构造活动不明显;约28kaB.P.的湖泊-河流转换事件是与区域性的气候变化有关。约22kaB.P.的环境突变事件主要由大青山山前断裂的构造活动引起,其垂向活动速率约为4-6mm/a;晚更新世晚期以来大青山山前断裂的稳定时期对应呼包盆地的湖相环境时期,而断裂的强烈活动时期对应气候的冷干时期。     

长江口水下三角洲137Cs最大蓄积峰的分布特征

在长江口水下三角洲地区,用 137Cs进行沉积速率的测定时,一般认为 137Cs最大值所在层位为1963年沉积层。本文通过建立模型,对此进行了计算验证。模型中利用日本东京地区的 137Cs年平均大气沉降通量,再通过东京与上海两地的降水量进行校正,并根据不同的沉积速率和取样间隔分别计算出 137Cs剖面中的最大值范围,再将理论计算值与实测值进行对比。通过模型的计算,发现理论上沉积物中出现 137Cs最大值的层位均为1963年沉积层,将理论最大值范围与本研究所测11根柱样以及前人在本区域所测6根柱样 137Cs最大值的对比,发现其中有9根柱样的最大值在理论计算值范围之内。总体上看,理论值与实测值有较好的对应关系,理论值范围基本可作为衡量实测最大值是否为1963年沉积物所在层位的评判标准之一。本文对利用大气沉降 137Cs信息计算沉积物中 137Cs的分布进行了有益的尝试。     

长江三角洲地区晚更新世地层中的古土壤特征

通过对长江三角洲两翼第四纪地层中第一层暗绿色硬粘土的剖面描述和微观分析、作者认为该硬粘土层是一古土壤层。本文根据种种观察和分析资料,探讨该粘土层的古土壤特征。