浙江近岸海域近现代沉积作用与全新世沉积环境演化

论文摘要

浙江近岸海域是连接浙江沿岸与东海内陆架之间的重要地区,也是陆海相互作用显著,人类活动频繁的地带,其陆源物质主要为长江等流域携带大量泥沙。在东亚季风、海平面变化及东海海流体系的综合作用下,形成了独特的近岸沉积特征和沉积记录,蕴含了揭示古气候和古环境的丰富信息。因此,对于该海域的近现代沉积作用和古沉积环境的研究具有重要的科学价值和实践意义。本文利用研究区616个表层沉积物的粒度、粘土矿物、微量元素和27个柱状样、2个钻孔岩芯的实验测试分析结果以及约7000 km浅地层剖面解译资料,对研究区近现代沉积作用及全新世沉积环境演化进行研究,主要取得了以下研究结果:（1）根据粒度分析结果,研究区表层沉积物主要有粘土质粉砂、砂-粉砂-粘土、粉砂、粉砂质砂和细砂五种类型,其中粘土质粉砂所占比重最大达74%左右,平均粒径较细,主要分布在近岸中心泥质区,呈条带状与海岸线平行展布;粉砂主要分布在靠近海岸区域。从岸向海沉积物依次分布有砂-粉砂-粘土、粉砂质砂和细砂。从近岸向远岸,沉积物整体上呈现出“粗-细-粗”的变化趋势。（2）运用粒径趋势分析,得到研究区表层沉积物的净输运模式。在舟山群岛东北海域以及象山港附近海域,浙闽沿岸流携带来自于长江悬浮泥沙向南输运,与北上台湾暖流和向岸的涨潮流相顶托,形成了沉积物辐聚的趋势。而在三门湾与乐清湾之间,该区域是夏季向北运动的浙闽沿岸流与台湾暖流主要控制区域,沉积物总体上呈现出向北输运的趋势。（3）根据柱状样的210Pb和137Cs测年结果,研究区沉积速率总体上从北向南逐渐减小,最北端沉积速率变化范围为2.363.88 cm/yr,而东南区则小于0.20cm/yr;在北部舟山群岛海域沉积速率随着离岸距离的增加不断减小,南部近岸海域则随着水深的增加呈现低-高-低的变化趋势。导致沉积速率如此分布的主要原因在于研究区泥质沉积物主要是由南向的浙闽沿岸流输运而至,在从北向南的沉降过程中出现沉积速率的下降。而在近岸海域的东南部海区则因沉积物源的减少以及外海潮波动力的增强,沉积速率减小至最低,甚至接近于零。（4）在研究区的地球化学环境中,沉积物中粘土矿物主要由蒙皂石、伊利石、绿泥石和高岭石等组成,其中,伊利石是表层沉积物的优势矿物,平均含量达到60%,主要分布在受台湾暖流影响的碱性介质的海相沉积环境;绿泥石平均含量为20%,分布在近岸外缘靠近外陆架地区;高岭石和蒙皂石的高含量分布则受陆源的影响较大。重金属元素（Cu、Pb、Zn、Cr、Ni和Co）浓度分布表现为近岸高于远岸,最高值出现在近岸中心泥质区,其污染载荷指数（PLI）也相应最高;在研究区东南部海域有一低值区,其含量远低于平均值,沉积物中重金属呈现无污染;其他海域重金属含量中等,PLI值略大于1,表现为轻度污染。重金属含量分布还与沉积速率变化具有较好的对应性。（5）根据高分辨率浅地层剖面揭示的地震层序和钻孔岩芯的地层层序,研究区地层自上而下依次划分为DU1、DU2、DU3和DU4等4个沉积单元。各沉积单元形成时的沉积环境分别为:DU4形成于MIS 3中晚期MIS 1早期,研究区的东部经历了从河流相演变为河口湾相沉积环境的转变,而近岸区则以河流沉积环境为主;DU3形成于MIS 1早期全新世早期。在MIS 1早期,海侵从远岸开始向近岸方向推进:东部远岸区在1412 cal kyr BP发育河口湾浅水潮下带环境,而近岸区在1110 cal kyr BP发育潮坪受潮汐影响的滨岸环境,这期间发育的沉积单元显示正粒序;DU2形成于全新世早期中期,在远岸区约127 cal kyr BP发育潮流沙脊/沙席,而近岸区在约107 cal kyr BP发育潮流沙脊/沙席,这期间发育的沉积单元显示反粒序。在全新世最大海泛面期间,在研究区沉积了细砂薄层,代表了缩聚层。DU1形成于全新世中期（约7 cal kyr BP）至今,发育了平行于岸线分布的来自于长江物源的楔形泥质沉积体,向远岸方向其厚度变薄。这一水下楔形泥质沉积体被认为是远离长江口的长江水下三角洲。

论文目录

• 作者简历
• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景与选题意义
•   1.2 东海陆架沉积作用研究进展
•     1.2.1 现代沉积作用研究进展
•     1.2.2 全新世沉积作用研究进展
•   1.3 研究内容与研究目的
•   1.4 研究方法与技术路线
• 第二章 研究区域概况
•   2.1 区域地质背景
•   2.2 水文气象特征
•     2.2.1 东海沿岸流
•     2.2.2 黑潮
•     2.2.3 台湾暖流
•     2.2.4 陆架上升流
•     2.2.5 潮汐与波浪
•   2.3 现代沉积地貌特征
•     2.3.1 沉积物来源
•     2.3.2 现代沉积分布特征
•     2.3.3 现代沉积地貌特征
•   2.4 本章小结
• 第三章 研究材料与方法
•   3.1 研究材料
•     3.1.1 海底表层沉积物采样
•     3.1.2 重力柱状样采集
•     3.1.3 钻孔资料及处理
•     3.1.4 浅地层剖面测量
•   3.2 研究方法
•     3.2.1 表层沉积物粒度分析
•     3.2.2 元素地球化学分析
•     3.2.3 年代测试分析
•     3.2.4 粘土矿物X射线衍射分析
•     3.2.5 微体古生物鉴定
•     3.2.6 浅地层剖面解译
• 第四章 浙江近岸海域表层沉积特征与沉积动力环境
•   4.1 浙江近岸海域表层沉积物粒度特征
•     4.1.1 表层沉积物粒度参数分布特征
•     4.1.2 表层沉积物粒级组成分布特征
•     4.1.3 表层沉积物类型与分布特征
•   4.2 浙江近岸海域表层沉积物输运及其影响因素
•     4.2.1 粒径趋势分析法的理论依据
•     4.2.2 表层沉积物净输运趋势
•     4.2.3 影响表层沉积物输运的主要因素
•   4.3 浙江近岸海域粘土矿物特性与沉积环境
•     4.3.1 粘土矿物含量与分布特征
•     4.3.2 粘土矿物的物源探讨
•     4.3.3 粘土矿物分区与沉积动力环境的关系
•   4.4 表层沉积物微量元素分布及地质意义
•     4.4.1 重金属元素含量分布特征
•     4.4.2 影响重金属元素含量变化的主要因素
•     4.4.3 重金属污染及其潜在生态风险评价
•   4.5 浙江近岸海域近现代沉积动力环境变化
•     4.5.1 基于粒度组成的沉积动力环境判别
•     4.5.2 浙江近岸海域沉积动力环境分区
•   4.6 本章小结
• 第五章 浙江近岸海域沉积速率与近现代沉积环境
• 210Pb比活度变化特征'>  5.1²¹⁰Pb比活度变化特征
• 210Pb比活度垂向变化'>    5.1.1²¹⁰Pb比活度垂向变化
•     5.1.2 柱状样210Pb剖面垂向分布变化
•   5.2 近现代沉积速率分布及其影响因素
•     5.2.1 沉积速率的分布变化特征
•     5.2.2 沉积动力环境对沉积速率的影响
•   5.3 近岸海域近现代沉积环境特征
•   5.4 本章小结
• 第六章 浙江近岸海域全新世以来的沉积环境演化
•   6.1 浙江近岸海域地层层序划分
•     6.1.1 地震地层学与典型地震相识别
•     6.1.2 地层界面单元划分
•     6.1.3 地震地层层序划分对比
•   6.2 ECS-1302 孔沉积地层序列
•     6.2.1 测年结果
•     6.2.2 沉积序列划分与沉积相分析
•     6.2.3 沉积层序与沉积环境演化
•   6.3 ECS-1401 孔沉积地层序列
•     6.3.1 测年结果
•     6.3.2 沉积序列划分与沉积相分析
•     6.3.3 沉积层序与沉积环境演化
•   6.4 全新世不同钻孔沉积单元对比
•   6.5 全新世以来浙江近岸海域沉积环境演化
•     6.5.1 沉积环境对气候变化的响应
•     6.5.2 沉积环境对海平面变化的响应
•     6.5.3 沉积环境对人类活动的响应
•   6.6 本章小结
• 第七章 结论
•   7.1 成果与认识
•   7.2 论文主要创新点
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 博士论文

作者: 梁娟

导师: 刘健,王家生

关键词: 粒径趋势分析,沉积速率,地层层序,全新世,浙江近岸海域

来源: 中国地质大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学,地质学

单位: 中国地质大学

基金: 中国地质调查局海洋地质保障工程:长江三角洲海岸带综合地质调查与监测项目(GZH201200506)

分类号: P736.21

DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000255

总页数: 199

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