近千年长江三角洲启东地区沉积环境演变及其反映的黄河南迁影响

论文摘要

河口三角洲是海陆相互作用的产物,是人类经济活动的中心,也是全球变化的敏感与脆弱地带。在近年河流输沙量大幅减少的大背景下,认识近千年以来的沉积过程与物质来源,对预测三角洲未来演变趋势和三角洲可持续发展至关重要。长江三角洲作为一个典型的河流-潮流控制三角洲,尽管晚全新世三角洲发育过程已有大量研究成果,但是近千年以来三角洲地层的年代框架以及物源仍是一个薄弱环节。本文选取长江三角洲启东地区北新（BX）、庙桥（MQ）和王鲍（WB）三个晚全新世钻孔（25 m长）,进行了光释光测年、粒度、全样与分粒级样品环境磁学和地球化学分析,并结合历史文献、长江主要输沙支流（金沙江、嘉陵江和汉江）和废黄河三角洲表层沉积物的采样和分析,建立了启东地区晚全新世地层年代框架,探讨了沉积物来源,特别是近千年来黄河南迁对长江三角洲形成的影响。获得的主要认识如下:1.三孔光释光测年结果显示,三孔沉积物年龄在190年至3490年之间,20m以浅的三角洲前缘和三角洲平原相沉积物年龄在500年以内（沉积速率为8-13 cm/a）,20 m以深的前三角洲相沉积物年龄老于2000年（沉积速率<0.5 cm/a）。居中的MQ孔三角洲前缘相粒度最粗,形成时间最早,结合沉积特征推断MQ孔位于古河口沙岛,而南北BX和WB孔位于沙岛两侧的古河口分汊河槽中。三角洲平原相（8m以浅）年龄自北向南成陆时间为:300年（WB孔）、250年（MQ孔）、200年（BX孔）,该结果与历史文献记载的启东地区海岸线变迁和北部率先成陆的历史相吻合。2.综合全样与分粒级样品磁性特征、红度和一阶反转曲线-主成分分析（FORC-PCA）结果,发现BX、MQ和WB孔磁性特征由亚铁磁性矿物主导,磁性矿物主要集中在<16μm粒级组分中,2m以浅沉积物磁性特征受成土作用影响显著,400年以前沉积物磁性特征受还原早期成岩作用的影响显著。3.在排除粒度和次生作用的影响后,近400年来三孔沉积物分粒级磁性特征仍存在差异。在细颗粒沉积物中（<63μm）尤其在<32μm粒级中,北部WB孔沉积物磁性特征更接近废黄河沉积物,而南部BX孔更接近汉江沉积物,中间的MQ孔呈两者间的过渡特征。4.全样地球化学分析结果表明,三孔沉积物元素含量受粒度影响显著。近400年来三孔沉积物的分粒级地球化学特征表明,<16μm粒级结果与磁学结果一致。利用物源模型计算得出,该粒级中废黄河沉积物对BX、MQ、WB孔的贡献分别为12±9%、44±12%和64±14%。5.根据年代结果与物源分析,1128-1855年间黄河南迁,尤其是400年前黄河治理采取“束水攻沙”策略后,细颗粒黄河沉积物经苏北沿岸流南下,受涨潮流影响向陆运移,对启东地区的三角洲发育产生了重要影响。这揭示了沿岸河流对邻近三角洲的远程影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景与研究意义
•   1.2 研究进展
•     1.2.1 全新世长江三角洲下切古河谷区域环境演变研究进展
•     1.2.2 光释光测年技术及其在三角洲地区的应用
•     1.2.3 长江三角洲物源示踪研究进展
•   1.3 研究目标和内容
•   1.4 研究创新点
•   1.5 技术路线
• 第二章 研究区域及研究方法
•   2.1 研究区域
•   2.2 样品采集
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 光释光测年
•     2.3.2 磁学参数
•     2.3.3 粒度分析
•     2.3.4 地球化学
•     2.3.5 漫反射光谱
• 第三章 晚全新世长江三角洲启东地区环境演变过程
•   3.1 钻孔岩性与粒度特征
•     3.1.1 BX孔
•     3.1.2 MQ孔
•     3.1.3 WB孔
•     3.1.4 与相邻钻孔地层的对比
•   3.2 光释光年代
•     3.2.1 光释光测年结果
•     3.2.2 光释光数据可靠性分析
•     3.2.3 光释光年龄与地层、历史文献记录的对比
•   3.3 晚全新世长江三角洲启东地区环境演变过程
•     3.3.1 三孔沉积环境差异
•     3.3.2 沉积速率及其机制
•   3.4 小结
• 第四章 长江三角洲启东地区沉积物磁性特征及粒度和次生作用的影响
•   4.1 全样磁性特征
•     4.1.1 BX孔
•     4.1.2 MQ孔
•     4.1.3 WB孔
•   4.2 粒度对磁性特征的影响
•   4.3 次生作用对磁性特征的影响
•     4.3.1 FORC-PCA对次生作用影响的辨别
•     4.3.2 成土作用对磁性特征的影响
•     4.3.3 早期成岩作用对磁性特征的影响
•   4.4 小结
• 第五章 近千年来长江三角洲启东地区沉积物物质来源
•   5.1 磁性特征对物源的指示
•     5.1.1 三孔磁性特征差异
•     5.1.2 端源分粒级磁性特征差异
•     5.1.3 磁性特征指示的物源
•   5.2 地球化学特征对物源的指示
•     5.2.1 三孔全样地球化学特征及其与粒度的关系
•     5.2.2 典型样品分粒级地球化学特征差异
•     5.2.3 端源分粒级地球化学特征差异
•     5.2.4 地球化学特征指示的物源
•   5.3 黄河南迁对长江三角洲的影响
•     5.3.1 废黄河沉积物对长江三角洲影响的证据与贡献
•     5.3.2 黄河南迁时期对长江三角洲影响机制分析
•     5.3.3 对三角洲演化研究的启示
•   5.4 小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 主要结论
•   6.2 不足与展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果
• 致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 王峰

导师: 张卫国

关键词: 环境演变,物源分析,光释光测年,环境磁学,分粒级,晚全新世,长江三角洲,废黄河

来源: 华东师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学,地球物理学

单位: 华东师范大学

基金: 国家自然科学基金项目“近两千年来长江三角洲沉积物物源及黄河南迁的影响”(41271223),“基于释光技术的全新世苏北平原埋藏潮成砂体演化研究”(41771009),“东海内陆架泥质区沉积物磁性特征的早期成岩改造及其影响因素”(41576094),国家留学基金委

分类号: P343.1;P534.63;P59

DOI: 10.27149/d.cnki.ghdsu.2019.000042

总页数: 135

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