南黄海西部陆架区SYS-0803孔上部岩心的粒度特征及其环境意义

对取自南黄海西部陆架区的SYS-0803孔上部的岩心样品进行了粒度分析,分离出了对沉积环境变化较敏感的粒度组分,并将粒度参数的垂向分布序列与浅地层剖面反射特征进行了对比研究。结果表明,岩心样品的粒度变化特征较好地指示了该区域古环境的演化过程,自下而上依次经历了滨浅海沉积—河流沉积—河口湾沉积—滨浅海沉积—陆架沉积等环境。     

长江口外海域岩心沉积物地球化学特征及其对人类活动的响应

对长江口外海域Y16站岩心沉积物中元素含量和粒度组成进行了分析,并通过137Cs测定了年龄。结果表明,该岩心沉积物中元素含量在垂向上的变化与沉积物粒度组成的变化密切相关,根据元素含量的变化特征可将其分为3段:1966年之前、1967—1989年和1990—2006年。R型因子分析表明,影响该岩心沉积物中元素含量变化的主要因素为陆源物质供给。另外,生物沉积作用和人为污染对部分元素含量的变化有一定影响。元素含量的变化特征在前两个阶段主要与流域自然过程相联系,在后一阶段(1990—2006年)人为污染对沉积物中Pb和Zn元素含量的变化有所影响,但这种影响在长江大量输沙的背景下被明显减少。目前,由于长江输沙量的大幅下降(2006年长江输沙量仅为0.85亿t)以及人为污染影响程度的增强(煤、石油燃料消耗的持续增加以及工业的持续发展),未来长江口海域重金属元素的污染情况将面临更大的挑战。     

渤海LZK06孔25万年沉积物粒度特征及沉积环境意义

对渤海北岸大凌河冲积平原的LZK06孔上部60 m沉积物开展了粒度测试,分析了粒度特征变化规律,探讨了控制粒度特征变化的因素及其对环境演化的指示。结果显示,LZK06孔沉积物以下部陆相沉积和上部海陆交互相沉积为特点。LZK06孔沉积物粒度整体较粗,指示了较强的沉积水动力。整体上海相沉积物粒度略粗于下伏陆相沉积物。地层年代学结果表明,LZK06孔上部60 m记录了渤海北岸25万年来经历了3次主要的海退—海侵过程。影响钻孔沉积物粒度特征变化的主要因素可能是古气候变化背景下的大凌河沉积水动力强度和携沙量的变化。在高海面时期,潮汐和波浪对沉积物粒度起到后期改造作用。     

苏北老黄河三角洲北部末次冰盛期以来沉积序列研究

ZK14孔是位于苏北老黄河三角洲北部地区的1个50m全取心钻孔,对其上部(1.0~22.0m)岩心沉积物的沉积特征分析,结合AMS14 C测年结果,表明末次冰盛期以来该地区主要沉积了硬黏土层和河流沉积(末次冰盛期至全新世早期,22.00~16.63m)、潮坪—浅海—老黄河三角洲沉积(全新世早期至公元1855年,16.63~1.00m),沉积物主要以黏土质粉砂和粉砂为主,夹少量细砂薄层。沉积物粒度频率曲线在16.63m以上为单峰-双峰分布交替出现,而在16.63m以下则出现三峰分布,向下过渡为双峰和单峰分布。沉积物粒度参数(分选系数、偏态和峰度)变化频繁,表明了物源(河流和海域来源)和沉积动力环境(径流、潮汐及波浪作用)的复杂性。ZK14孔末次冰盛期以来沉积序列的形成,受到海平面与物源变化以及沉积动力条件的共同影响。     

南黄海中西部晚更新世沉积地层结构及其意义

利用1992—1993航次和1999航次获得的2000多公里的浅地层剖面资料,结合QC2钻孔岩芯的测年数据,对南黄海中西部海域晚更新世沉积地层结构进行了分析,并对地层进行了地质年代标定。研究结果表明,南黄海中西部晚更新统可划分出8个地震地层单元(U1～U8),它们所反映的相对海平面变化与全球海平面变化基本上相一致。根据沉积厚度、QC2孔岩心和地震反射结构特征推测,晚更新世早期(氧同位素5e)QC2孔附近区域发育古长江水下三角洲;而晚更新世中期(氧同位素3期),研究区西部也发育古三角洲沉积,究竟是古长江还是古黄河形成的还有待于进一步研究。南黄海北部盆地边界断层的构造活动一直延续到全新世初期,在一定程度上影响了来自西部沉积物的空间分布特征,并对晚更新世海平面上升时岸线向陆的推主牛、大面积湖泊的形成起了重要作用。     

东海内陆架EC2005孔重矿物组合特征及其物源指示意义

为探讨东海内陆架17.3ka BP以来的重矿物含量变化及其物源指示意义,对东海内陆架南部泥质沉积中心EC2005孔的沉积重矿物进行了鉴定和分析。结果表明:(1)在0.063—0.25mm粒级沉积物中,重矿物含量平均值为27.3%,变化范围为3.7%—89.6%,重矿物含量较高的部分均出现在自生黄铁矿富集的层位;(2)片状矿物、含铁氧化物、角闪石族矿物、绿帘石族矿物、白云石、辉石族矿物、变质矿物、蚀变矿物和自生黄铁矿占重矿物颗粒总数的96.0%以上,但其含量变化很大;(3)以重矿物分布特征为依据将岩心划分为Ⅰ—Ⅴ五个沉积层段,各层段对应的特征矿物分别为片状矿物、白云石、片状矿物、自生黄铁矿和榍石。结合粒度、AMS14C年代及西太平洋海平面变化等数据对物源进行分析,结果表明:自17.3ka BP以来,EC2005孔沉积物源主要是长江,其次还可能受到瓯江等浙江沿岸河流所输运物质的一定影响。     

近百年来长江中游网湖沉积物粒度特征及其环境意义

通过放射性核素137Cs和210Pb精确计年,建立了长江中游原通江湖泊网湖近代沉积物年代序列。运用沉积物粒度指标分析了近100年来网湖沉积记录的环境特征,结果表明,近100多年来网湖沉积速率较大,平均约为0.56cm/a;沉积物粒度指标变化与流域降雨量、人类活动以及长江洪水密切相关,降水大的年份和大洪水时期沉积物粒径增大,分选性变差,峰态变宽。根据沉积物粒度指标特征,近100年来网湖沉积环境大致可分为两个阶段:(1)20世纪50年代以前,湖泊沉积主要受降水和洪水等自然因素控制,沉积物粒度组合变化相对较小,在湖泊水动力条件变化时沉积物粒度指标出现明显的波动,反映了流域降水及长江洪水对湖泊沉积环境的影响。(2)20世纪50年代以后,湖泊沉积物平均粒径较大且分选性差,与流域强烈的人类活动所引起的大量陆源碎屑进入湖泊有关,湖泊沉积粒度指标主要反映了流域工农业生产的快速发展、人口的持续增长以及水利工程建设等人类活动对湖泊沉积环境的影响。     

长江口泥质区24Z孔沉积物粒度特征及对洪水事件的沉积响应

对长江口泥质区24Z孔的沉积物柱状样进行了粒度和元素分析,根据沉积物的粒度特征可将岩芯从下到上分为3个阶段:A阶段(1931—1964年)粒度参数的波动较小,各层位平均粒度Φ在5.58～7.65;B阶段(1964—1983年)粒度参数波动范围比A阶段更小,整个阶段没有出现明显峰值,Φ在6.51～7.37;C阶段(1983—2003年)粒度参数波动范围明显增大,出现多个峰值,Φ在5.59～7.46。元素Zr和Rb质量比(m_Zr/m_Rb)的大小实际上反映了粗粒级矿物与黏土粒级矿物的相对含量的高低,24Z孔的沉积物中m_Zr/m_Rb波动范围在1.02～3.59,出现了多个明显的峰值。利用24Z孔沉积物平均粒度和m_Zr/m_Rb识别出多个突变层位,结合长江中下游洪水水文记录,发现突变层位年代与20世纪80年代后的水文洪水年份有着较好的对应,这可能与长江主泓的变化有关。对比突变层位与正常层位的粒度特征,突变层位沉积物的粒度频率曲线呈负偏态且峰高而尖,正常层位粒度频率曲线...     

江苏灌河口沉积物粒度组分特征及沉积速率研究

为了研究灌河口海区的沉积环境,利用激光粒度仪对位于灌河口的柱状样 GH-1孔进行了沉积物粒度分析,根据粒级-标准偏差方法对此柱状样的环境敏感粒级进行了计算,并结合对粒度概率曲线图的分析来对该区域进行沉积环境的研究,从而探讨了该环境敏感粒度组分的环境指示意义。在研究区内确定环境敏感粒度组分为250~32μm,32~16μm,代表沉积过程中的两种动力机制,分别是风暴流和沿岸流。通过该柱状样的210Pb测年可以得到沉积速率和沉积环境的变化,上段沉积速率较大为1.9 cm/a,下段20 cm沉积速率较低为0.4 cm/a。     

近两百年来人类活动对北部湾潮间带环境的影响

对北部湾潮间带两个柱状岩心沉积物进行了210 Pb测年、粒度分布特征和重金属元素含量分析,并探讨了近两百年来人类活动对沉积环境的影响。结果表明,YX07和YX05岩心的平均沉积速率分别为0.45和0.37cm/a,分别约记录了231年和210年以来的环境历史。重金属元素含量变化特征与沉积物平均粒径变化大体相反,说明重金属元素倾向于在细粒级物质中富集;不活泼微量元素比值La/Th的大小及其在岩心深度上的稳定变化,说明两个岩心物源的同一性且一直没有发生明显变化。岩心沉积物记录的沉积环境在1930年以前主要是自然影响,而1930年以来则更多受到人类活动影响,1930年以来岩心沉积物粒度变粗,可能因为人口的增加和土地的开垦等因素,在自然降水量降低的情况下人为地增加土壤物理侵蚀。同时,岩心中Al校正后重金属元素As、Pb、Cu等的含量从1930年直线增加2~3倍,则表明大量工业和生活污水经河流倾泻到河口和近岸地区,致使潮间带沉积物中重金属污染状况严重。     

辽东湾北部LH01孔晚更新世以来的元素地层

在辽东湾北部的LH01孔岩心进行高分辨率取样的基础上,测定了沉积物中的14个地球化学指标。通过对各元素与Al2O3含量的比值、特征元素比值在岩心中的垂向变化规律的分析,结合粒度、测年和R型因子分析方法,可将岩心至上而下划分为4层,分别反映了4种沉积环境:100~889cm为全新世河口滨海现代沉积,889~1330cm为全新世中期浅海沉积,1 330~1 913cm为全新世早期海陆交互相沉积,1 913~2 455cm为晚更新世末期的陆相沉积。化学元素的变化所反映的地层特征与晚更新世以来的气候和海平面变化具有较好的对应关系。     

图解法和矩值法估计海岸带沉积物粒度参数的差异

粒度参数的计算方法主要有图解法和矩值法两种,为了比较不同方法计算结果的差异,利用新近在莱州湾南岸获取的LZ908孔岩心,在粒度分析的基础上,综合运用相关分析、回归分析、聚类分析等统计方法,从参数计算过程、沉积物粒度分布形态(多峰态粒度特征)等方面讨论了两种参数估计方法对计算结果的可能影响及其影响因素。结果表明:平均粒径、标准偏差相互替代的程度高,而偏度、峰度相互替代的程度低,或者不可替代;两者的差异是由各自本身的计算过程引起的,是沉积物粒度分布特征的一种反映,并且与沉积水动力条件密切相关。     

罗斯海西北陆架(JOIDES海槽)末次冰期以来冰架消融过程及水动力变化

罗斯冰架的消融过程对全球气候和大洋环流的变化都有重要影响。通过分析罗斯海西北陆架上中国第31次南极考察所采集的ANT31-JB06岩心重建末次冰期以来罗斯冰架的消融历史。通过AMS14C测年,建立了该岩心的地层年代框架,其沉积物被划分为末次冰期(36.6 ka)以来到全新世的沉积序列,并对该岩心进行了粗组分含量分析、粒度组成及其端元模拟的综合研究。该岩心的粒度端元分析结果显示,峰态中值为15.1和18.9 μm的组分端元的变化可分别代表弱和强水动力环境,而峰态中值为63.4和234.1 μm的组分端元的变化可分别代表海冰和冰山搬运等沉积动力的变化。末次冰期罗斯冰架在研究站位并未触底,在27~21 ka左右增长到最大位置,可能已经到达该岩心所在的位置。罗斯冰架在21 ka左右开始退离JOIDES海槽,在AIM 1暖期(17~14 ka)大规模崩塌消退;而在南极冷反转ACR时期(14~12 ka)罗斯冰架消退缓慢;ACR之后冰架继续崩塌直到全新世中期,在5 ka左右罗斯冰架基本达到稳定状态。该处水动力在冷气候时期较强,在暖气候时期较弱,可能是气候较冷时结冰过程形成的盐度较大的水下沉到底部促进了上下水体交换,使得沉积界面的水动力相对也比较强,沉降下来的颗粒相对偏粗。     

15 ka以来罗斯海陆架岩心沉积学记录及古海洋学意义

本文对取自罗斯海陆架的JB04岩心沉积物进行AMS14C测年、粒度、有机碳等测试,结合沉积物粒度组分因子分析,研究该岩心的沉积学记录,探讨其古海洋学意义。结果显示:JB04岩心沉积物的底部年龄为15 ka;沉积物粒度组分因子分析提取出3个环境敏感粒级,分别代表正常冰海沉积、低能海洋沉积和高能海洋沉积;综合沉积物岩相及沉积物组成特征,可以将岩心分为4段,从底部到顶部依次为主要受冰盖刮蚀影响的冰盖下沉积、属低能海洋环境的冰架下沉积、属高能海洋环境的冰架前缘沉积和主要受冰山影响的季节性海冰区沉积。该岩心的沉积地质记录及其古海洋学研究对全面认识罗斯海的海洋环境演变具有重要的意义。     

南海北部神狐海域SH37岩芯浊流沉积及其物源分析

为了分析南海北部神狐海域的浊流沉积,对SH37岩心进行了沉积物粒度测试、AMS~(14)C测年和地球化学元素测试等工作。根据粒度特征和C-M图等分析认为,200～300 cm层位属于浊流沉积,该层沉积物粒度较粗,分选较差,敏感粒级端元EM3与Zr/Rb元素比值在该层均含量较高,且有地层年龄倒转现象。推测浊流成因为海平面的变化或重力作用引起的陆坡滑坡。稀土元素含量与(La/Sm)_(UCC)-(Gd/Yb)_(UCC)、(Gd/Yb)_(UCC)-(Gd/Lu)_(UCC)散点图结果显示,SH37岩心沉积物来源较为一致,主要来自于珠江和台湾岛内河流。     

长江三角洲北翼后缘晚第四纪以来的沉积粒度特征及环境演化

对长江三角洲北翼CSJA3孔的粒度数据及粒度参数、频率分布曲线和概率累积曲线等沉积物粒度特征进行了详细分析,并结合岩性、沉积构造、孢粉和有孔虫组合等数据,探讨了研究区晚第四纪以来的沉积环境演化及海侵记录。分析表明,粒度数据可以很好地反映沉积环境的变化,间冰期黏土含量降低,砂含量增加,平均粒径较大;冰期正好相反。根据岩性、测年、孢粉、有孔虫等建立的年代框架确定CSJA3孔底部为MIS6期。CSJA3孔自下而上可分为6个沉积单元：U6(泛滥平原—河漫滩)、U5(河口—潮坪)、U4(河漫滩)、U3(潮坪—滨浅海)、U2(河漫滩)、U1(澙湖—潮坪)。CSJA3孔共记录三次海侵,U5、U3和U1地层分别对应MIS5期太湖海侵、MIS3期滆湖海侵和MIS1期镇江海侵。其中,MIS3期海侵强度比MIS5期更大,与全球海平面变化不符。造成这种差异的原因可能是在全球气候变化的大背景下,构造作用控制的古地势变化造成的。     

西北冰洋楚科奇海台P31孔晚第四纪的陆源沉积物记录及其古海洋与古气候意义

通过对北冰洋西部楚科奇海台P31孔沉积物进行岩性特征和颜色旋回分析、XRF元素扫描、AMS14 C测年、有孔虫丰度统计、筏冰碎屑(IRD)(250和154μm)含量分析以及粒度组成的综合研究,建立了该孔的地层年代框架,其沉积物被划分为MIS 3-MIS 1的沉积序列。自MIS 3以来,楚科奇海台P31孔可以识别出5个IRD事件,它们分别出现在晚MIS 1、MIS 2和早中MIS 3期。这些IRD主要被来自加拿大北极群岛的冰山或者大块冰所携带,随波弗特环流搬运至楚科奇海台并卸载到海底,这不仅反映了晚第四纪冰期-间冰期旋回中北美冰盖的崩塌事件,还反映了波弗特环流的变化历史。粒度组分变化表明,细砂级组分主要来自于冰山或大冰块的搬运,因为其高值对应于IRD的高值,粉砂级组分可能主要来自于海冰的搬运,而黏土级组分主要由波弗特环流和雾状层所搬运。两个敏感组分(5～13和110～176μm)含量的变化呈现明显对称性分布,后者的变化对应于IRD的变化,前者可能指示了物源和沉积作用后期的影响。该孔MIS3-MIS1的沉积速率分别为2.2、0.16和1.6cm/ka,平均沉积速率约为1.2cm/ka。与北冰洋其他海区沉积速率资料对比显示,海冰边缘地区沉积速率较高,而永久性海冰覆盖区沉积速率低较。水深越浅,越靠近陆架物源区,沉积速率越高,纬度越高的门捷列夫-阿尔法脊和加拿大海盆区,沉积速率越低。     

南黄海中部MIS6期以来沉积物稀土元素组成及其物源指示意义

对南黄海中部SYSC-1孔0～30 m段岩芯稀土元素（REE）和粒度进行分析,结合年代测定,研究了沉积物REE组成特征及其影响因素,并对其物质来源变化进行了探讨。结果表明,∑REE含量为111.66～231.12 μg/g,垂向分布变化较大,均值与中国黄土∑REE均值比较接近。∑REE与粒度变化有一定的相关性,但(La/Yb)N、(Gd/Yb)N和(δEu)N等参数受粒级影响较小。稀土元素分异参数有效示踪了物质来源,与周边河流对比发现,SYSC-1孔沉积物(La/Yb)N和(δEu)N散点图分布位置与黄河和长江较为一致,而与朝鲜半岛河流有明显不同。REE判别函数（DF）的物源区分结果表明,钻孔MIS6期经历了一次大的物源转换,沉积物由长江源（27.98～30 m）转为黄河源（24.24～27.98 m）。MIS5.5—MIS5.1期间（24.24～16.98 m）发育了浅水陆架冷水团沉积,主要是长江源细颗粒沉积物被古黄海暖流由南往北携带而来,并在冷涡区附近沉积下来。MIS5.1—MIS1期间（16.98～3 m）的低海平面时间较长,主要发育了一套滨浅海相-河口/潮坪相-三角洲相沉积,随着海平面急剧下降,陆架可容纳空间缩小,导致黄河、长江入海口向陆架区移动,黄河沉积物质控制了钻孔所处的南黄海北部区域。MIS1中晚期,山东半岛沿岸流的形成将黄河沉积物质主要控制在南黄海西部附近海域,而黄海暖流将济州岛西南部泥质区的长江源细颗粒物质搬运至SYSC-1孔附近的冷涡区沉积下来。总体来说,MIS6期以来南黄海中部海域沉积演化是西太平洋边缘海河海相互作用的一个典型范例,海平面波动和海洋环流变化在物源转换过程中发挥了重要作用。     

长江口泥质区垂向沉积结构及其环境指示意义

2006年4月在长江口泥质区获取了沉积物柱状样,进行了粒度分析及粒度分形计算,并从中提取沉积物环境变化敏感的粒度组分,结果表明,柱样的垂向沉积结构可分为两个部分:上部0~12cm是动力环境改造频繁的活动层,沉积物混合程度较高;自12cm以下沉积物有粗细旋回变化的特征,可能与长江入海泥沙的季节变化有关。本区沉积物主要含两个敏感粒度组分,标准偏差峰值为6.0~7.2μm的细组分与长江来源的悬沙粒径大致相当,而标准偏差峰值为40.7~57.5μm的粗组分则可能与风暴潮、波浪和潮流输沙、长江流域及河口区的水利工程的影响有关。沉积物粒度在0.9~20.3μm标度范围内的统计自相似程度很高,具有分形特征,粒度分维数的波动与沉积物粒度参数变化相吻合,表明沉积物粒度分维数具有一定的环境指示意义。     

现代黄河口晚更新世以来沉积地球化学特征

对现代黄河口KD4孔岩心进行了粒度与地球化学分析,结果表明KD4孔的化学元素随深度变化表现出一定的分层性,自上而下可划分为10层,分别为黄河三角洲沉积、全新世浅海相沉积、晚更新世玉木Ⅲ冰期陆相地层、玉木上亚冰期海相沉积、玉木Ⅱ冰期陆相地层、玉木下亚间冰期的浅海相沉积、玉木Ⅰ亚冰期的陆相沉积以及上玉木—里斯间冰期的海相沉积及其后波动期的陆相、海相地层。对各层元素含量与变化进行了描述。对常、微量元素进行R-型聚类分析,可将元素组合初步分成4个聚类。R-型因子分析反映常、微量元素变化主要受5个因子控制,分别反映沉积物粒度、水动力、物源、地球化学作用和自生作用等因素的影响。研究结果揭示出本区自晚更新世以来的玉木—里斯间冰期及其波动期、玉木Ⅰ亚冰期—下亚间冰期、玉木Ⅱ亚冰期—上亚间冰期、玉木Ⅲ亚冰期—冰后期4次大的冷暖交替旋回,较好地响应了区域和全球气候变化。