河北昌黎海岸沙丘沉积构造及其发育模式

  河北昌黎海岸带是我国海岸沙丘规模最大且形态最为典型的分布地区之一。本文以昌黎翡翠岛海岸沙丘为研究对象,在野外观测划分沙丘类型的基础上,采用探地雷达（GPR）探测以查明沙丘内部沉积构造及其空间展布特点,运用粒度分析方法探讨沙丘物源与风沙输移状况,通过对海岸沙丘浅表层光释光（OSL）采样测年,以揭示海岸沙丘表层风沙活动及其蚀积变化规律,再结合前人有关渤海湾西岸与滦河三角洲北部海岸全新世晚期环境演变的研究成果,综合分析了研究区海岸沙丘的成因、发育过程与发育模式。得到以下初步认识：（1）GPR探测综合分析表明,横向沙脊可能是以滨海沿岸沙坝为基础发育的。沙坝主要以向海向陆缓倾斜的沉积构造为主形似假背斜,这种假背斜的组合类型是波浪作用下所特有的沉积构造特征。近现代风成沙丘沉积发育于滨海相沙坝之上。海岸带向海一侧经历了潮上带前丘到横向沙脊的演变过程,在东北风的作用下横向沙脊主要发育向陆倾斜的高角度交错层理,同时由于向岸合成风力的阶段性变化,这些层理的倾角略有差异,记录了海岸带风沙活动的周期性变化。（2）GPR探测综合分析表明,新月形沙丘是在横向沙脊内侧的滨海沙坝-澙湖沉积基础上发育的,内部由4组倾角和倾向不同的层理组成,被较大规模的二级界面分隔,雷达探测揭示的各个沉积构造单元的叠覆关系显示,新月形沙丘是风沙流围绕障碍物（草灌丛等）堆积后,经历了盾状沙堆、雏形新月形沙丘、成熟新月形沙丘的发育过程。大体印证了新月形沙丘三阶段发育模式。（3）昌黎海岸沙丘浅表层砂样的OSL测年结果表明,年轻的风砂沉积物测年实验中较适宜的预热温度为220℃。其中,横向沙脊浅表层年龄分布特征表现为自沙丘坡脚至丘顶减小,沉积速率自坡脚至丘顶增加,表明沙丘表层风沙在顺风向和垂向的加积增长过程。新月形沙丘浅表层的OSL年龄分布集中在距今21-26年,说明横向沙脊下风区域的新月形沙丘链十分年轻的发育历史。由于沙丘形态对近地面气流的影响,沙丘不同部位蚀积不同,新月形沙丘迁移是沙丘迎风坡侵蚀背风坡及两翼堆积的加积方式。（4）粒度分析结果表明,在粒度组成上海滩砂与海岸沙丘砂,均以中细砂为主,分选好；在粒度组成与频率分布曲线方面,沙丘砂与海滩砂相似,表明了沙丘砂直接来源于海滩砂。但因经历了短距离的风选作用,沙丘砂较海滩砂偏细、分选偏好。岸前沙丘砂下部表现为海滩砂特征,上部为风成沙丘砂；横向沙脊与新月形沙丘砂均表现为典型的风成砂特征,由于新月形沙丘中上部风蚀,粗砂含量比其他部位高。自海向陆,表层风砂有粒径细化、且分选变好的趋势。由此表明,海滩砂在向岸风的作用下不断向陆输砂。随着风力与输沙量的减小,直至内陆形成平坦的风成沙席。（5）综合上述GPR探测、OSL测年和粒度分析结果,结合全新世地层和古地理环境信息分析可知,河北昌黎滨岸沙坝形成于西汉末期海侵活动,汉唐以后海平面回落,滨海沙坝露出海面隔离外海形成了七里海澙湖。最近两千多年来漏湖逐步缩小,干涸湖底与滨海沙坝开始接受风力吹扬和海岸风沙沉积,紧邻海岸形成了高大的呈NE-SW走向的横向沙脊,横向沙脊西侧发育了典型的的新月形沙丘与羽状排列的新月形沙丘链,逐步形成了现今海岸带风沙地貌景观。

 

福建师范大学福建省

 

【学位级别】：硕士

 

页数：82

 

文章目录

中文摘要

Abstract

中文文摘

第1章 绪论

    1.1 选题背景

    1.2 国内外海岸沙丘研究进展

    1.3 光释光（OSL）测年与探地雷达（GPR）技术在海岸沙丘研究中的应用进展

    1.4 研究意义与技术路线

第2章 研究区概况

    2.1 研究区自然地理

        2.1.1 地质地貌

        2.1.2 气候水文

        2.1.3 土壤植被

    2.2 昌黎海岸沙丘特征

第3章 研究区全新世地层序列与海岸沙丘年龄

    3.1 昌黎海岸带全新世地层地貌分析

    3.2 海岸沙丘浅表层光释光年代分析

        3.2.1 光释光测年原理

        3.2.2 光释光测年实验流程

        3.2.3 昌黎海岸沙丘砂光释光特征与测年结果

第4章 海岸沙丘的沉积构造与沉积序列

    4.1 探地雷达基本原理

    4.2 野外探地雷达剖面设计与数据处理

    4.3 GPR图像解译

        4.3.1 岸前沙丘沉积构造与沉积序列

        4.3.2 横向沙脊沉积构造与沉积序列

        4.3.3 新月形沙丘的沉积序列与沉积构造

第5章 海岸沙丘粒度特征及其空间变化

    5.1 粒度分析基本原理

    5.2 粒度采样与实验方法

    5.3 海岸沙丘表层的粒度组成与粒度参数特征

    5.4 海岸表层砂粒度参数空间变化与沉积环境判别

第6章 海岸沙丘发育模式及其演化过程

    6.1 海岸沙丘的发育条件

    6.2 海岸沙丘发育模式

        6.2.1 横向沙脊发育模式

        6.2.2 新月形沙丘发育模式

    6.3 昌黎海岸环境演变与海岸沙丘演化过程

        6.3.1 全新世以来渤海湾环境演变与海岸线变迁

        6.3.2 昌黎海岸沙丘的演化过程

第7章 结论与展望

    7.1 结论

    7.2 创新点

    7.3 问题与展望

附录1

附录2

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

索引

个人简历

 

参考文献

 

期刊论文

 

[1]渤海湾西岸全新世海面变化[J]. 李建芬,商志文,王福,陈永胜,田立柱,姜兴钰,王宏.  第四纪研究. 2015 (02)

[2]福建漳浦赤湖海岸沙丘沙粒度特征及其环境意义[J]. 夏菁,李志忠,靳建辉,王贤立,龚松柏,邓涛,姜锋.  湖南师范大学自然科学学报. 2014(03)

[3]渤海西岸全新世气候演化与海陆变迁[J]. 李凤林,阎玉忠,商志文,王宏,王福,陈雍,施佩歆.  地质学刊. 2014(02)

[4]福建漳浦海岸沙丘粒度参数记录的环境演变[J]. 王贤立,李志忠,靳建辉,夏菁,龚松柏,邓涛.  地理与地理信息科学. 2014(03)

[5]光释光测年基本流程[J]. 赖忠平,欧先交.  地理科学进展. 2013(05)

[6]基于释光测年的福建晋江海岸沙丘粒度记录的风沙活动[J]. 胡凡根,李志忠,靳建辉,赵倩,张辉,王贤立,夏菁,陈秀玲.  地理学报. 2013(03)

[7]河北昌黎翡翠岛海岸沙丘移动的初步观测[J]. 董玉祥,黄德全.  中国沙漠. 2013(02)

[8]海岸沙丘表面现代风成沙地球化学元素分异的典型研究——以河北昌黎黄金海岸横向沙脊为例[J]. 龙黎,董玉祥,孙忠.  沉积学报. 2012(04)

[9]海岸横向沙脊的移动与形态变化——以河北昌黎黄金海岸横向沙脊为例[J]. 黄德全,董玉祥,哈斯,倪少春,马骏.  地理研究. 2011(12)

[10]海岸沙丘表面不同部位风沙流中不同粒径沙粒垂向分布的变化[J]. 董玉祥,黄德全,马骏.  地理科学. 2010(03)

 

硕士论文

 

[1]盘锦海岸沙丘发育过程与环境指示意义[D]. 王小乐.中国地质大学（北京） 2014

[2]滦河三角洲演变过程及趋势分析[D]. 王平格.河北师范大学 2008

[3]秦皇岛海岸带变迁及其环境效应研究[D]. 董坤.河北师范大学 2008