苏州澄湖SC1孔晚更新世晚期以来的古环境演变研究

通过对苏州澄湖SC1孔沉积物的粒度、磁化率、孢粉和有孔虫等的实验分析,并结合沉积物的岩性构造特征以及AMS 14C测年数据,探讨了晚更新世晚期以来苏州澄湖地区的气候波动特征以及海侵、海退沉积巡回序列。研究发现该区域气候与世界气候波动性一致,具有温暖湿润-冷而略干-温暖湿润-暖热潮湿-温凉略干-温暖湿润的波动变化特征;晚更新世晚期以来具有两个海相沉积地层,一为晚更新世晚期海侵(约为34 kaBP),另一为全新世中期海侵(（6 955±50）aBP);整个剖面缺失硬粘土层,与之对应的则是两海相地层之间的泥砂互层;沉积环境经历了晚更新世晚期海侵期河床、河漫滩相-末次冰期干冷期河流湖沼相-全新世早期河口湾亚相-全新世中期滨浅海相-全新世晚期淡水湖沼相的演变过程。     

渤海湾晚更新世晚期以来古河道分布和三角洲发育及其古环境的演变

渤海湾及其沿岸是中国海洋地质与第四纪地质研究程度最高的地区之一。虽然研究成果众多,但仍有一些基础的地质问题亟待解决。比如,晚更新世晚期黄河是否流经渤海湾?全新世黄河在渤海湾及其沿岸形成的多期次三角洲叶瓣在海域如何展布?以上问题一直是中国海洋地质研究中备受关注的热点话题。借助2016-2017年在渤海湾获取的约2000 km的浅地层剖面数据、2个30 m左右的取芯钻孔（BXZK2017-1和BXZK2017-2孔）及相应的AMS ¹⁴C和OSL测年数据,同时结合前人的一些浅剖数据和钻孔的研究成果,将渤海湾中部晚更新世以来的地层自上而下划分出4个地震单元（SU1~SU4）和6个沉积单元（DU1-DU6）,分别对应前三角洲相、潮坪与浅海、泛滥平原、河道相、海陆交互相、湖沼相。在此基础上综合探讨渤海湾晚更新世晚期以来总体的地层框架和沉积演化特征。研究表明：黄河可能在21.8~9 cal ka BP,由近东西向流经渤海湾北部进入渤海中部盆地;全新世以来,渤海湾从西北侧至南侧,依次分布4期次的三角洲叶瓣,对应的发育时间可能分别是1400 AD~现在、11~1128 AD、700 BC~11 AD和1855~现在;渤海湾西侧最北两期次的水下三角洲可能主要与海河有关,而南侧其余2期次三角洲叶瓣则可能分别对应岐口超级叶瓣以及现代黄河三角洲超级叶瓣。加深了解渤海湾晚更新世晚期以来的地层序列演化、古河道发育以及全新世三角洲在渤海湾的展布情况,将有助于渤海湾海岸带开发、海底工程建设以及地质灾害防范等。     

长江三角洲北翼YBK1孔第四纪地层年代学研究

第四纪钻孔岩芯时间标尺的建立是分析平原覆盖区第四纪环境演变过程的重要基础。通过分析江苏扬州市施桥镇运河大桥东侧YBK1孔岩芯中总厚度95.50 m的第四纪沉积物的岩性、颜色、物质组成、沉积结构和接触界面形态等特征,并对地层进行详细分层基础上,综合采用AMS14C、光释光、宇生核素埋藏和古地磁等年代测试,建立了YBK1孔的第四纪地层年代标尺。结合地层的结构、构造、标志层等的标志,确定YBK1孔第四纪沉积物下覆地层为白垩系浦口组红色粉砂岩,第四纪地层自上而下可分为4套地层,从老到新分别为:中更新世晚期的启东组上段,发育时代为0.1~0.3 Ma,厚度30.20 m,以河床相砂砾层为主,成分较杂;晚更新世早期的昆山组下段,发育时代为0.1~0.045 Ma,厚度仅1.80 m,以残留的河床相砂砾为主;晚更新世晚期的滆湖组中段,发育时代为0.045~0.01 Ma,厚度仅3.40 m,以海滨形成的灰色粉细砂和灰黄色砂砾层为特征,晚更新世晚期的上段及下段均未见残留;全新世如东组沉积厚度较大,达55.10 m,可进一步分为上、中、下三段,分界年龄约为2.5 Ka和7.5 Ka。该区的全新世以滨海、河口、河漫滩沉积物为主,其厚度突然增大与全新世时期的河床改道密切相关。从YBK1孔的岩性特征分析,研究区域缺失早更新世及中更新世早期沉积物,中更新世晚期至晚更新世时期受河流侵蚀作用影响,以少量残留粗颗粒河床相沉积物为特征;全新世时期,因河流改道,地表水动力条件减弱,沉积了较厚的全新世沉积物。      

黄河源区第四纪地质研究的新进展

通过对黄河源区的钻孔、自然露头的研究, 建立了黄河源区的第四纪地层层序。第四纪地层可划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。下更新统为河湖相沉积; 中更新统主要有湖积物、冰碛物和冰水沉积物; 上更新统主要有湖积物、冰碛物、冰水沉积物、洪积物和河流沉积物; 全新统主要由河流沉积物、洪积物和湖积物构成。黄河源区的冰期可划分为3期, 即末次冰期、倒数第二次冰期、倒数第三次冰期, 末次冰期又可分为2个冰阶。黄河源区的湖泊演化可划分为早更新世、中更新世和晚更新世—全新世3个阶段: 早更新世的湖泊范围小; 中更新世的湖泊范围明显扩大, 在位置上也较早更新世的湖泊南移; 晚更新世的湖泊经历了两次的扩张—收缩变化, 到了全新世, 除现今还发育的几个湖泊外, 大多数地区的湖水已退出, 基本上转变为河流环境。在晚更新世末期到全新世初期, 封闭黄河源区的多石峡被切开, 湖水外泄, 现今的黄河形成了, 同时发生了袭夺长江水系的水流。     

滹沱河河道剖面地层及其沉积年龄

对河北省藁城市滹沱河河道剖面(GCA)进行了地层岩性及沉积年龄的研究。根据剖面地层特征及年龄建立了晚更新世末期以来古河道剖面年代地层框架,并推算出各沉积阶段平均沉积速率,为滹沱河平原段古河道的沉积环境演化及河流沉积规律等研究提供详细可靠的时间标尺。研究结果表明该剖面揭露了距今约3万年以来的沉积地层。以埋深880cm处的不整合面为界,分为上下两段。上段地层为全新世以来的沉积物,地层底界年龄约为11.35ka,平均沉积速率为0.78mm/a;下段地层为晚更新世晚期的沉积物,平均沉积速率为0.30mm/a。两段地层之间存在约6ka的沉积间断,这一发现对于重建研究区古环境具有重要意义。     

上海陆域古河道分布及对工程建设影响研究

上海地区第四纪时期古河道发育,其中晚更新世以来的古河道对工程建设影响最大.根据大量钻孔及测试资料,研究了晚更新世末期古河道、全新世晚期吴淞江古河道和近代古河道的成因、分布规律及沉积物特征.在此基础上,结合上海市工程建设特点,系统分析了古河道对工程建设,尤其是地下空间开发的影响,成果可为工程勘察、设计、施工提供基础地质依...     

长江三角洲晚新生代沉积物磁性特征和磁性矿物及其指示意义

笔者通过对长江三角洲平原晚新生代钻孔SG7孔沉积物的粒度和磁性分析,揭示磁性矿物类型随时间的演变,探讨新构造运动、气候、海平面等对本区沉积物源、沉积环境的耦合作用。研究结果显示,上新世磁性强弱相间,且达到全剖面最强,磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、针铁矿和黄铁矿,反映本区气候暖湿,发育山间湖泊,沉积物主要来自周边白龙港玄武岩的风化产物;早更新世早期,磁性为全剖面最弱,以磁铁矿为主,反映在构造沉降作用下,发生物源改变,即主要来自贫铁的中酸性浅成岩或喷出岩,同时沉积物主要为冰期的河道相沉积,反映山间河流/冲积扇环境;早更新世晚期至晚更新世末,磁性显著增强且和沉积物粗细变化一致,粗颗粒沉积物中磁性矿物以变质岩来源的粗粒磁铁矿为主,细粒沉积物中磁性矿物见针铁矿、赤铁矿和黄铁矿,反映古地理环境逐渐向冲积平原、滨海平原演变;自晚更新世晚期出现细粒磁赤铁矿和磁铁矿,反映长江上游物源的加入。全新世沉积物磁性较更新世泥质沉积物显著增强,反映长江河口、三角洲环境。     

河北唐山西部PZK14孔晚新生代沉积演化特征

为查明唐山西部平原区晚新生代以来松散堆积物的沉积演化特征,依托鸦鸿桥幅1∶5万区域地质调查工作,对唐山西部PZK14孔进行色度、粒度、视电阻率测井、自然伽马测井等研究,划分沉积相并计算各时段的沉积速率,结果表明: 该地区新生代晚期主要发育湖泊相、三角洲相和河流相。早更新世初始发育三角洲相,随着气候转暖,古滦河冲积扇退积,三角洲相转变为河流相; 早更新世中—晚期,发育3个湖泊-三角洲相沉积旋回; 中更新世发育一个湖泊-三角洲相沉积旋回; 晚更新世初沉积了巨厚的湖相层,随着气候转冷,渤海湾沿岸海侵结束,湖盆开始萎缩,转变为河流相; 全新世则以河间洼地沉积为主。沉积速率-年龄曲线表明: 第四纪以来构造作用对该地区沉积速率控制较弱,气候为影响沉积相发育的主要因素。第四纪各个时期的沉积速率均较快,奥杜威极性亚时(1.95~1.77 Ma)沉积速率最大,约为194.0 m/Ma; 2.52~1.95 Ma沉积速率最小,约为111.2 m/Ma。研究成果对恢复该区域古地理演化、水工环地质勘查等具有重要意义。     

青藏高原东北缘若尔盖盆地晚新近纪地层的多重划分与对比

以新构造运动为背景,以岩石地层特征为基础,以多种方法的测年数据为依据,以生物化石种属与产出层位和气候地层为参考,按照多重地层划分观点,本文首次对若尔盖盆地更新统及全新统的生物地层、气候地层和年代地层的划分做了深入研究,进而提出了若尔盖盆地晚新近纪地层的多重划分与对比方案.在以新构造运动为背景下沉积的更新统一全新统生物地层、气候地层等在不同发展阶段具有不同的特征,相同时期不同沉积物之间可以相互对比.利用植物、孢粉和测年数据,"阿坝砾石层"时代划归为早更新世.黄河干流、黑河和白河地层中所产古脊椎动物化石和介形类化石的地质时代为晚更新世.由泥炭孢粉剖面和RM孔孢粉资料揭示出晚冰期到冰后期以来,若尔盖地区的气候表现出极大的不稳定性,冷暖变化频繁,可与由冰期与间冰期或干旱期与湿润期交替演进的气候地层划分的中更新世4366高地冰期和尼格曲一公巴拉克冰期,晚更新世末次冰期早期的木哈隆冰阶、扎尔吉冰阶、羊拱海冰阶、希门错沟冰阶和末次冰期晚期的安纳尔冰阶、全新世冰后期气候地层单位,以及河流堆积阶地划分和风成堆积划分相对应.     

上海地区晚更新世地层与古地理

上海地区晚更新世沉积物极为发育,剖面完整,可划分为早、中、晚三期,六个沉积相。本区晚更新世出现三次寒冷期和二次温暖期,与国际气候分期基本一致。晚更新世早期为闸北寒冷期,相当于里斯冰期(庐山冰期);中期为早苏州河寒冷期,相当于早玉木冰期(早大理冰期);晚期为晚苏州河寒冷期,相当于晚玉木冰期(晚大理冰期)。其中早苏州河寒冷期为湖沼相暗灰色亚粘土,过去把该层划入浅海相层底部,显然是错误的。在本区西部和西北部有二层,暗绿色硬土层。埋深分别为5—10米和埋深20米。现发现前者为全     

渤海南部莱州湾晚更新世以来沉积演化特征

晚更新世以来渤海南部莱州湾发生了3次重要海侵-海退事件及沉积演化过程,渤海南部多源河流三角洲对莱州湾沉积环境改变作用明显。本文选择莱州湾剖面进行沉积地层对比,结合调查资料和测试数据,初步建立莱州湾沉积地层格架,分析晚更新世以来莱州湾沉积演化过程。研究发现,渤海南部中小河流与黄河泥沙为莱州湾沉积物的共同物质来源,二者在不同阶段分别对莱州湾沉积演化起主导作用。提出本区沉积地层具有分期性、分段性和相关性规律。在124.6~72.0 ka B.P.,60.0~24.4 ka B.P.和10.2~4.0 ka B.P.出现过3次暖湿期,分别对应沧州海侵、献县海侵和黄骅海侵,主要发育滨浅海相沉积,向南退积为三角洲/潮坪—河流沉积;由陆向海,短源河流沉积贡献降低,黄河沉积贡献增加。在72.0~60.0 ka B.P.和24.4~10.2 ka B.P.出现2次冷干期,分别对应玉木早冰期和玉木晚冰期,河流相发育,三角洲进积。受海陆交互作用影响,晚更新世以来渤海南部莱州湾大致经历了浅海相—三角洲—潮坪—浅海相—三角洲—陆相的沉积演化。     

Sediment distribution and provenance since Late Pleistocene in Laizhou Bay,Bohai Sea,China

There are three transgression-regression events and evolutions of the sedimentary environment by sea level changes since the Pleistocene in the southern section of the Bohai Sea, China. It is obvious that a multi-source fluvial delta sedimentary system may be more dominant in a sedimentary environment. Based on previous research and survey or historical data, we carried out studies on the division of sedimentary units, sedimentary facies analysis and strata division and comparison, which aim to establish the sedimentary stratigraph of Laizhou Bay. We focus on the sedimentary procession of the Laizhou Bay since the early Late Pleistocene. It can be divided into two glacial periods and three interglacial periods, corresponding to two regression and three transgression events in Laizhou Bay since Late Pleistocene. In 124.6–72.0 ka BP, 60.0–24.4 ka BP and 10.2–4.0 ka BP, three times warm-wet periods occurred, respectively corresponding to the Cangzhou transgression, Xianxian transgression, and Huanghua transgression. In 72.0–60.0 ka BP and 24.4–10.2 ka BP, two dry and cold periods, it was the continental sedimentary environment, corresponding to Wurm early glacier and Wurm late glacier. The results show: (1) Sediments have the characteristics of phase and stage under the terrestrial input of the Yellow River and middle-small rivers in the southern section of the Bohai Sea. (2) PI moved towards coastal in Cangzhou transgression strata in early Late Pleistocene. PI moved northward from land in Xianxian transgression strata in the late Pleistocene. PI moved further north in the Huanghua transgression strata in Holocene. (3) During the regressive period, the land source input increased and the estuarine or lagoon sedimentation developed, which manifested as progradational superposition. (4) During the transgressive period, it mainly developed shallow coastal sediment and transitionally formed regressive deposition to the south in delta/tidal flat deposition.©2019 China Geology Editorial Office.     

晚更新世江苏海岸带沉积分布模拟研究

中国边缘海大陆架在晚更新世时期曾是海岸平原,在古长江、古黄河泥沙填充下形成了陆架堆积体,并在全新世发育了南黄海辐射沙脊群、废黄河三角洲和长江三角洲。根据点状的地质钻孔分析和重建,对南黄海-江苏海岸的沉积体系的分布和变化机制尚不明了。作为动力机制探讨,基于气候-海面-沉积系统,根据气候水文学、沉积学原理以及泥沙沉积面的动态高程计算,构建了气候冰川驱动-东黄海地海系统响应-河流沉积建造的数值模式,模拟了14万年、4万年和1万年不同时间尺度江苏海岸线和长江三角洲沉积的变化过程和分布,进而对冰川气候、构造沉降、沉积压实等复杂效应下的海面特征、陆源泥沙沉积和海岸线进行分析。模拟结果与地质钻孔资料揭示的层序和埋深能够进行对比。     

若尔盖盆地黄河第一湾河岸沉积地层序列及其成因研究

经过在若尔盖盆地进行全面野外考察,在黄河第一弯岸边发现了沉积序列清晰的、具有代表性的完整沉积地层剖面。通过沉积学和地层学特征和沉积相的观测分析,结合实验室粒度分析、数据处理和测年断代,其结果表明：该剖面底部蓝灰色古湖相沉积层反映出盆地内部在OSL年龄35 ka之前为较深的湖泊。其上覆盖的风沙与泥炭互层,反映出在该区域湖水消失之后,在30 ka之前古湖底出现泥炭沼泽,同时风沙作用盛行。而浊黄橙色古洪水沉积层（OFD1）则反映出在30~27 ka之间,曾经有来自于黄河源区流域的规模巨大的洪水进入若尔盖盆地,在古湖底泛滥并且将其携带的分选良好的细沙与粉沙质泥沙堆积下来。该剖面中部厚度达5~7 m的河漫滩-风沙层,沿着河岸追索,则可见其表现为高低起伏的古沙丘。这表明在末次冰期盛期和冰消期,气候干旱寒冷,黄河已经下切形成其河槽,其河漫滩沉积物被强劲的风力吹扬,形成连绵起伏的沙丘。该层之上所覆盖的浊黄橙色古洪水沉积层（OFD2）,则反映出在全新世初期9.86~8.28 ka之间,来自于黄河源区流域的大洪水再次进入盆地,在黄河第一湾两岸的古湖底沉积了分选良好的细沙质与粉沙质的泥沙。到了全新世中期后,若尔盖盆地风沙作用依然盛行,黄河河槽深切,第一湾两岸接受沙尘暴沉积。在全新世中期的相对温暖湿润气候条件之下,沙尘暴沉积物被改造为亚高山草甸黑土类土壤,成熟度极高。到了全新世晚期以来,风沙作用与沙尘暴沉积过程持续,沙尘暴沉积物也被改造为亚高山草甸黑土层。本文研究对于深入理解黄河源区末次冰期以来环境变化与地表过程演变,以及晚更新世以来的气候水文变化规律具有重要的科学意义。     

长江河口地区晚更新世晚期以来沉积环境的变迁

本文所述长江河口地区,指河口附近的陆上部分,包括北部的三角洲平原,东部的滨海平原及西南部的冲积一湖积平原。全区除局部见有一些基岩山体以外,绝大部分为第四系覆盖区。整个第四系岩相层序比较复杂,反映沉积环境有过多次更替。     

山东广饶地区晚更新世以来沉积演化与古气候变迁

受晚更新世以来海侵影响,渤海西南内陆第四系浅层经历了复杂的海陆交替演化。利用4口钻孔取芯井和88口静力触探井资料,采用现代测试技术和地层对比的方法对渤海西南内陆广饶地区第四系浅层进行沉积学综合研究。广饶地区地表以下30 m内,南部以风成黄土沉积为主,北部自上而下发育两期海相层,在研究区称为第一、第二海侵层,分别是10~4 ka B.P.的黄骅海侵层和40~28 ka B.P.的献县海侵层。黄土沉积于晚更新世玉木冰期,在研究区南部以17 m为界划分为大站组和羊栏河组(未见底)。晚更新世以来发生两期海侵事件(黄骅海侵、献县海侵),在海侵范围最大时到达广饶地区,先后对冰期沉积黄土层侵蚀改造,形成了“上超型海蚀黄土”的海侵演化模式。根据海侵与黄土沉积演化所对应的古气候变迁,将研究区晚更新世以来气候演变划分为6个期次:干冷期、温暖湿润期、干冷偏凉期、温暖期、潮湿湿润期和现代气候期,对应不同的沉积演化特征。     

浦东新区“硬土层”的沉积物特征和成因

在浦东新区高层建筑主要桩基持力层之一的暗绿色和褐黄色硬土层系统勘察的基础上,运用沉积学的研究方法和地层对比研究,对硬土层的沉积特征作一剖析。认为该硬土层为末次冰期干冷气候条件下风成黄土沉积物经过次生变化作用演变而成。     

郧县前坊村剖面黄土-古土壤序列风化成壤及古气候研究

秦岭作为我国南方和北方地理、气候、自然环境的天然分界线,并当作是黄土高原的南屏障。汉江上游谷地地区位于秦岭南侧,属于北亚热带气候区域,受季风气候活动影响强烈。为了探讨该地区在亚热带气候背景下,风成黄土成壤改造对气候变化的响应机制,通过对汉江上游谷地前坊村（QFC）剖面磁化率、烧失量、粒度、Rb/Sr等理化性质进行研究。结果表明:①末次冰期以来沙尘暴很有可能越过秦岭在其南侧堆积,黄土-古土壤剖面地层序列从上到下依次为:MS-L₀-S₀-Lt-L₁-AD;这些沉积物完整记录了一级阶地上晚更新世气候变化信息,地层单元受到各个时期不同程度成壤强度的改造。②前坊村剖面中,理化性质在不同地层单元有显著差异。例如磁化率、烧失量、Rb/Sr指标平均含量的高值出现在古土壤层中,低值出现在黄土层;而Zr/Rb含量变化正好相反;这些理化性质表明,在古土壤发育期,水热条件进入最适宜期,沉积物的风化成壤作用显著;在黄土堆积期,气候寒冷干燥,主要以粉尘堆积为主,沉积物的风化成壤作用较弱。③秦岭南侧北亚热带汉江上游前坊村一级阶地剖面化学风化强度变化揭示了黄土-古土壤环境气候变化的规律:末次冰期以来（大约18.0～11.5 ka B.P.）,气候干冷,沙尘暴频繁出现,沉积物以黄土堆积为主,成壤作用微弱,形成马兰黄土（L₁）;全新世早期（约11.5～8.5 ka B.P.）,气候由干冷向暖湿方向转变,但主要以干冷为主,形成过渡层（Lt）;在全新世大暖期（8.5～3.1 ka B.P.）,气候条件达到最优阶段,水热配合较好,生物活动活跃,成壤作用十分显著,发育了古土壤S₀;到了全新世晚期以来（3.1 ka B.P.）气候又由暖湿向干冷方向转变,成壤作用明显减弱,沙尘暴出现较为频繁,形成了以黄土堆积为主的全新世黄土（L₀）。现代表土层（MS）是在（1.5 ka B.P.）以来气候转暖,加之人类长期农业耕作扰动,在全新世黄土L₀顶部叠加而形成的。