中国沿海响应气候变化的复杂性

在过去的一个世纪,中国海岸已明显观测到气候变暖和海平面上升所造成的危害。气候变化对中国海岸带的影响和海岸系统对气候变化的适应性具有明显的区域性差异。海岸自然条件复杂,海岸不同生态环境的自修复能力各异。人类活动对海岸带的影响巨大,在适应气候变化方面具有明显的能动性,适应能力受社会经济发展水平的制约,从而具有明显的区域特征。海岸系统与气候变化之间并不是简单的线性关系。未来气候变暖和海平面加速上升无疑将加大对海岸带的影响,但目前尚难以确定海岸生态系统的气候变化阈值。     

冰后期以来长江水下三角洲层序地层特征及沉积环境演化*

长江水下三角洲层序地层学研究有助于全面了解长江三角洲地层特征和沉积环境演化模式。通过对长江水下三角洲下切河谷区YD0901和YD0903孔岩心的详细沉积物粒度、特征元素比值(Cl/Ti和Zr/Rb)、沉积相对比分析,恢复了冰后期以来长江水下三角洲层序地层格架。研究区冰后期以来自下而上依次出现河流相、潮汐河流相、河口湾相、浅海相和三角洲相的沉积相序。末次冰期海平面下降,古长江形成下切河谷,古河间地发育硬黏土层,构成五级Ⅰ型层序界面。之后海平面回升,分别于15 cal ka BP和8.0 cal ka BP形成最大海退和最大海侵界面,水下三角洲区域最大海侵发生时间略滞后于平原区,约为7.5 cal ka BP。据此3个层序界面将冰后期地层划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。钻孔岩心记录揭示了14.8 cal ka BP海侵到达研究区;14.8~13 cal ka BP期间,受MWP-1A冰融水事件影响海平面快速上升,海岸线向陆推进速率可达71.9,km/ka;海退期间各钻孔沉积速率较低,直至2 cal ka BP开始,沉积速率明显增加。     

杭州湾庵东浅滩现代沉积物中的生物遗迹

杭州湾庵东浅滩沉积物中发现有多种造迹生物,主要有蝼蛄、泥甲虫、宁波泥蟹、珠带拟蟹守螺、泥螺、弹涂鱼、蚂蚁和鸟类等,营造的生物遗迹主要为觅食迹、居住迹和爬行迹(爬迹、拖迹和鸟足迹)等。分析表明,浅滩不同亚环境的造迹生物及其遗迹的主要类型和分布特征具有明显的差异性: (1)在潮上带植被茂密的草滩环境中,以层面上的生物觅食迹、居住迹和鸟足迹为主,造迹生物主要有蝼蛄、泥甲虫、蚂蚁和鸟类等,其中以蝼蛄的潜穴最为丰富。(2)在高潮滩的积水泥沼环境中,有大量近海喜盐植物,生物遗迹主要有宁波泥蟹的“J”形、“W”形和“Y”形潜穴、弹涂鱼的羽状爬迹、珠带拟蟹守螺在层面上营造的弧形、圆圈状的觅食迹和“C”形的条带状生殖迹。(3)在中、低潮间带的粉砂质环境中,以层面上珠带拟蟹守螺不规则的觅食迹为主。生物遗迹的分布与浅滩沉积底质沉积物粒度与含水量等特征密切相关。本研究不仅丰富了杭州湾浅滩沉积的新遗迹学研究,而且对古代潮汐沉积及其环境研究有重要的借鉴意义。     

还原成岩作用对磁性矿物的影响及古气候意义:以长江口水下三角洲岩芯YD0901沉积物为例

本文对长江口水下三角洲岩YD0901(31°11′N,122°30′E)中0～34.22m的沉积物进行高分辨率岩石磁学研究,结果表明:阶段Ⅰ (0 ～ 8m)中磁性矿物含量高,含有磁铁矿、赤铁矿及少量的硫化物;阶段Ⅱ(8.0～34.2m)中磁性矿物含量低,磁性矿物包括粗颗粒磁铁矿、赤铁矿和铁的硫化物.磁参数结果指示了沉积物垂向上氧化还原环境的改变,由还原环境(阶段Ⅱ)转为氧化环境(阶段Ⅰ).受成岩作用影响,阶段Ⅱ中的细颗粒的磁铁矿颗粒被溶解而生成铁的硫化物,但是粗颗粒磁铁矿和赤铁矿受成岩作用影响较小,可以提取原生的古气候信息.根据磁性矿物含量和矫顽力的变化在1300年至7000年之间识别出4个气候突然变冷事件,沉积物磁性矿物矫顽力反映的气候变化周期为800年和220年.     

泥质沉积物和泥岩中有机质的赋存形式与富集机制

运用多学科的、系统的分析方法, 研究泥质沉积物和泥岩中有机质赋存形式与富集机制的差异性. 黏土粒级的有机碳和氯仿沥青A含量明显高于其他粒级, 说明黏土矿物对富集有机质具重要作用; 其中氯仿沥青A含量增加尤为显著, 表明黏土矿物富集的主要是可溶有机质. 热重(TG)和差热分析(DTA)结果显示, 有机质富集和赋存形式具明显的多样性, 除在黏土粒级中主要富集可溶有机质外, 在其他粒级中见大量的生物碎屑和无定形有机质的存在, 在DTA曲线上表现为多个放热峰的出现. 泥岩样经不同方法预处理后, 进行X射线衍射(XRD)和DTA分析. 在XRD曲线上黏土矿物层间距随温度变化, DTA曲线上的有机质放热峰也随温度变化. 在350℃附近黏土矿物层间距与有机质放热峰的变化具有一致性, 且极其稳定, 这是有机质进入黏土矿物层间形成有机黏土复合体的显著特征. 由此可见, 有机质与黏土矿物结合并不完全是简单的表面吸附, 部分有机质进入到黏土矿物的层间, 形成非常稳定的有机质黏土复合体. 有机质在沉积物和泥岩中的保存形式和富集机制的研究对于深入理解全球碳循环过程和通量, 以及评价有机质的生烃过程具有重要意义.     

长江三角洲泥质潮坪沉积的韵律性及保存率

通过现场观测,将潮汐层偶的特征直接与潮汐动力进行对比,从理论上论述了潮汐周期产生潮汐沉积韵律的可能性,但层偶的保存率很低,即使在平静天气下也约有８０％的层耦形成后又被侵蚀掉,因此研究区发育与潮汐周期相关的潮汐韵律层序可能性极小,长江三角洲南冀泥质潮增面向开阔的东海,受季节性暴风浪影响,滩面出现周期性冲淤演变,实际在泥质潮坪沉积中保存下来的粗细粒交替韵律层可能是平静和风浪天气季节性气候变化的产物。纹     

近百年来长江水下三角洲高分辨率洪水沉积记录及其控制机理

夏季洪涝灾害对长江流域社会经济造成了严重的影响,急需开展多时空尺度流域洪水发生规律和控制机理的研究,但因洪水器测数据年限短和缺少有效的古洪水沉积记录研究方法而难以实现.选取长江水下三角洲YEC1701柱状样顶部100 cm进行高分辨率XRF岩心连续扫描(XRFCS),粒度、有机碳、N元素、δ13 C和210 Pb定年分...     

木兰溪河口及邻近海域春季水文环境特征及悬沙输移机制分析

基于2016年春季航次观测数据,分析了木兰溪河口及邻近海域温度、盐度及浊度等水文环境要素特征;并运用通量机制分解法分析该区兴化湾南日水道连续观测站位资料,以揭示该海域悬沙输移的控制机制。结果表明,春季兴化湾及邻近海域温盐变化受木兰溪径流、浙闽沿岸流和台湾暖流共同控制,湾外东南侧海域受高温高盐台湾暖流控制,西北侧近岸海域受低温低盐的浙闽沿岸流显著影响。调查海域悬沙浓度总体较低,外海泥沙通过南日水道向兴化湾内输移,但净输运量非常有限,仅为0.32×10~(-4)kg/(m·s)。平流输沙与潮泵输沙是南日水道泥沙净输运的主要机制,底沙再悬浮作用较显著,且剪切扩散效应也不容忽视。     

潮坪层序的粒度特征与沉积相划分--以杭州湾庵东浅滩为例

现代潮滩依据多年平均潮位线划分高、中、低潮滩，这对于古代潮坪沉积相研究无实际意义。本文尝试用潮坪层序粒度参数剖面来划分沉积相。潮坪沉积物以粉砂为主，但敏感地反映沉积动力变化的却是粗、细尾部分。因此，在沉积相划分时主要依据粘土、砂含量及平均粒径的变化特征。分选系数是一重要依据，但要考虑絮凝沉积的影响。偏态和峰态变幅小、较复杂，在相划分中只具参考价值。利用粒度参数剖面进行潮坪沉积相划分可广泛应用于古代潮坪层序研究，而且根据中潮坪沉积厚度(x)与平均潮差(y)存在的显著性相关关系：y=1．8314x 157．31(单位cm)，推算古潮差。     

长江口南汇边滩冲淤变化规律与机制

根据1842—2004年海图资料分析发现,南汇边滩存在近百年尺度的强烈冲刷—淤积旋回。长江主泓走南港或北港是造成冲刷期"北滩、东滩淤积,南滩、过渡带冲刷"或淤积期冲淤态势反相的主要原因;冲刷期内风暴强度和频数明显多于淤积期,造成冲刷期滩面叠置记忆的是暴风浪成因的"高滩冲刷、低滩淤积"的冲淤态势,而淤积期保存的是弱风浪成因的"高滩淤积、低滩冲刷"叠置增强的剖面特征。尽管三角洲整体冲淤态势的转变主要受流域来沙量的控制,但不同岸段受河口河势分水分沙作用、潮流和波浪等共同作用,明显存在此冲彼淤、冲淤动态调整等特征。已有的入海泥沙含量阈值研究以点代面或以局部代整体,这是造成阈值估算偏高的主要原因。2003年三峡水库开始蓄水后平均年输沙量154 Mt/a已低于低阈值184 Mt/a,但三角洲尚未如预测那样发生由净淤积向净侵蚀的转变。已有的河口水文观察资料显示,水体含沙量也未发生明显下降,这可能是潮控型三角洲潮流对泥沙在河口的再分配起主导作用,并可能由此延长三角洲冲淤转变对入海泥沙量减少的滞后。今后需进一步加强潮控型河口复杂过程的综合研究,提高对泥沙含量阈值估算和应对可能面临的海岸侵蚀及其相关的环境地质灾害的能力。