辽河-大凌河三角洲四百年来的演化研究

论文摘要

辽河三角洲是我国著名的河口三角洲,由辽河、大凌河、大辽河和绕阳河等多条河流注入辽东湾沉积形成。辽河和大辽河是流域较大、物源多元的曲流河入海,大凌河是坡降较大、泥沙量大的辫状河入海,而辽河经盘锦入海的历史仅百余年,大凌河下游河道几百年来多次摆动,这种多条河流形成的三角洲较为罕见。加之该区海岸线变动十分明显,辽河、大凌河、大辽河等河流沉积物的时空分布以及近现代辽河三角洲的演化过程是非常有意义的研究课题。本文根据史料文献、考古遗址、历史地图和遥感影像数据,恢复了四百年以来辽河三角洲的海岸线变化和河道摆动过程。对大凌河、绕阳河、辽河和大辽河下游河口地区采集的21个浅层沉积物样品,进行了矿物学、地球化学分析,得到了大凌河和辽河水系的粘土矿物、碎屑矿物和地球化学特征,并以粘土矿物组合特征构建了大凌河沉积物和辽河沉积物的混合模型,量化两个水系对辽河三角洲的沉积物贡献率。对辽河三角洲平原的28个钻孔进行了详细的岩性描述、粒度分析、粘土矿物分析和粘土混浊水电导率测试,结合放射性同位素测年所构建的年代学框架,建立了三角洲的等时地层格架。将大凌河三角洲和辽河三角洲沉积物空间关系、等时地层格架与海岸线变化、河流改道等地貌学分析结果相互印证,揭示辽河三角洲四百年来的形成演化过程以及沉积动力机理。强调了大凌河在现代辽河三角洲的形成和演化过程的重要作用,将辽河三角洲正名为辽河-大凌河多河流三角洲,总结了演化模式,为今后多河流三角洲演化提供研究思路。主要认识如下:（1）1600年,辽河-大凌河三角洲海岸线大致位于四海屯村、文字官村、南圈河村、龙王村、南坨子盐滩、田庄台镇、白庙子一线。至1800年,大凌河口和大辽河口海岸线由于泥沙量大,向海推进较多,而西沙河等河流径流量和输沙量较小,海岸线推进较慢。18001909年,由于辽河（双台子河）的形成,大凌河改道从盘锦湾入海,盘锦湾面积迅速缩小。19091956年,盘锦湾迅速淤积,海岸线向海推进约20km。建国之后,由于河流上游水库和拦水闸的修建,河流入海泥沙量减少,海岸线变化主要是由于人工养殖、围海造田和海洋工程造成的。1600年以来,大凌河下游河道经历了6次大的改道。（2）大凌河沉积物粒度较辽河、大辽河和绕阳河更粗。大凌河沉积物粘土矿物组合为蒙脱石-伊利石-高岭石-绿泥石,蒙脱石含量与伊利石含量比值大于1,辽河、大辽河和绕阳河粘土矿物组合为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石,该比值小于1。大凌河沉积物重矿物组合为绿帘石-磁铁矿-钛铁矿-普通角闪石-磁铁矿,大辽河为绿帘石-钛铁矿-普通角闪石-磁铁矿,辽河为钛铁矿-磁铁矿-绿帘石-石榴子石-普通角闪石,大凌河重矿物质量分数大于1%,辽河和大辽河不足0.1%。大凌河、辽河和大辽河沉积物的地球化学组成差别不大。（3）大凌河流域、辽河流域和大辽河流域均以物理风化为主,其中,大凌河流域物理风化最强,辽河次之,大辽河最弱。流域地表母岩和气候条件是影响沉积物矿物学和地球化学特征的主要因素。粘土矿物在河口地区的物源继承性很好,将其作为辽河-大凌河三角洲的物源示踪标志,以混合模型建立了物源判别体系。（4）根据钻孔的岩性、粒度特征和粘土混浊水电导率特征划分出沉积相,结合年代学框架和物源判别体系,构建了辽河-大凌河三角洲四百年来的等时地层格架。根据沉积相变化、海岸线和河流位置以及不同河流沉积物的分布特征,将四百年来辽河-大凌河三角洲的演化分为16001800年、18001909年、19091956年和1956年至今,共四个阶段。河流输沙量以及河流入海口的位置和数量是近现代辽河-大凌河三角洲演化的主控因素。（5）辽河-大凌河多河流三角洲是由辫状河和曲流河等不同性质河流共同塑造的,二者的多期次三角洲叶瓣相互叠加,最终形成了独特的多河流三角洲复合体。近百年来辽河的形成“掩盖”了大凌河对三角洲演化的贡献。多河流共同作用、人类活动影响以及河流与海洋作用强弱转变是辽河-大凌河三角洲演化特点,并据此提出了多河流三角洲的演化模式。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第一章 引言
•   1.1 研究目的和意义
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 源-汇系统研究现状
•     1.2.2 物源分析研究现状
•     1.2.3 辽河口地区研究现状
•   1.3 研究思路和技术路线
•   1.4 研究内容
•   1.5 论文工作量
•   1.6 本文创新点
• 第二章 研究区概况
•   2.1 辽东湾概况
•     2.1.1 气候特征
•     2.1.2 水文特征
•     2.1.3 海底地形地貌
•     2.1.4 入海河流
•     2.1.5 区域地质与地质构造
•   2.2 辽河概况
•     2.2.1 流域概况
•     2.2.2 水系概况
•     2.2.3 气候特征
•     2.2.4 区域水文泥沙特征
•     2.2.5 地质特征
•   2.3 大凌河流域概况
•     2.3.1 流域概况
•     2.3.2 水系概况
•     2.3.3 气候特征
•     2.3.4 区域水文泥沙特征
•     2.3.5 大凌河流域地质构造背景
• 第三章 样品采集和研究方法
•   3.1 样品采集
•     3.1.1 辽河-大凌河三角洲表层沉积物样品
•     3.1.2 辽河-大凌河三角洲钻孔沉积物样品
•   3.2 研究方法
•     3.2.1 粒度分析
•     3.2.2 粘土矿物分析
•     3.2.3 碎屑矿物分析
•     3.2.4 粘土混浊水电导率测试
•     3.2.5 元素化学分析
• 210Pb、¹³⁷Cs测年'>    3.2.6²¹⁰Pb、¹³⁷Cs测年
•   3.3 资料收集与处理
• 第四章 实验结果
•   4.1 河流表层沉积物特征
•     4.1.1 河流表层沉积物粘土矿物特征
•     4.1.2 河流沉积物粒度特征
•     4.1.3 河流沉积物碎屑矿物特征
•     4.1.4 河流沉积物元素地球化学特征
•   4.2 柱状样沉积物特征
•     4.2.1 放射性同位素测年结果
•     4.2.2 柱状样沉积物粒度特征
•     4.2.3 柱状样沉积物粘土矿物特征
•     4.2.4 柱状样沉积物粘土混浊水电导率特征
• 第五章 辽河-大凌河三角洲四百年来海岸线和河流变迁
•   5.1 明末（公元1600 年）海岸线和河道位置
•   5.2 清中期（公元1800 年）海岸线和河道位置
• 1909 年）海岸线和河道位置'>  5.3 清末（公元1880¹909 年）海岸线和河道位置
• 1949 年）海岸线和河道位置'>  5.4 民国时期（公元1912¹949 年）海岸线和河道位置
•     5.4.1 1926 年海岸线和河道
•     5.4.2 1933 年海岸线和河道
•     5.4.3 1936 年海岸线和河流
•     5.4.4 1945 年海岸线和河道
•   5.5 60年以来海岸线和河道位置
•   5.6 小结
• 第六章 河流沉积物特征的控制因素及物源示踪意义
•   6.1 河流沉积物特征的控制因素
•     6.1.1 流域风化条件
•     6.1.2 物源区母岩类型
•   6.2 辽河-大凌河三角洲沉积物的物源示踪
•     6.2.1 河流沉积物粘土矿物示踪标记的稳定性
•     6.2.2 辽河-大凌河三角洲的物源判别体系
•   6.3 小结
• 第七章 辽河-大凌河三角洲四百年来的演化过程及控制因素
•   7.1 辽河-大凌河三角洲的年代学框架
•   7.2 辽河-大凌河三角洲四百年来的沉积环境
•     7.2.1 组合Ⅰ
•     7.2.2 组合Ⅱ
•     7.2.3 组合Ⅲ
•     7.2.4 组合Ⅳ
•   7.3 岩心中记录的海岸线和河流信息
•     7.3.1 岩心中海岸线标志面的确定
•     7.3.2 岩心记录的历史海岸线和河流位置
•   7.4 辽河-大凌河三角洲四百年来的演化过程
• 1800 年）'>    7.4.1 阶段Ⅰ（1600¹800 年）
• 1909 年）'>    7.4.2 阶段Ⅱ（1800¹909 年）
• 1956 年）'>    7.4.3 阶段Ⅲ（1909¹956 年）
•     7.4.4 阶段Ⅳ（1956 年至今）
•   7.5 辽河-大凌河三角洲近现代演化的控制因素
•     7.5.1 河流输沙量
•     7.5.2 河流入海口的位置和数量
•   7.6 小结
• 第八章 辽河-大凌河三角洲演化模式及研究模式
•   8.1 辽河-大凌河三角洲演化模式
•   8.2 多河流三角洲的研究模式
• 第九章 结论与展望
•   9.1 结论
•   9.2 研究不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
•   钻孔柱状图
•   个人简介
•   攻读博士学位期间的科研成果
•   参与的科研项目及学术活动

文章来源

类型: 博士论文

作者: 刘大为

导师: 胡克

关键词: 辽河大凌河三角洲,多河流三角洲,粘土矿物,物源判别,演化过程

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P343.5

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000173

总页数: 251

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