长江三角洲东部地区第四纪海侵地层、古气候古季风演化研究

发布时间：2020-06-15 09:20

【摘要】：长江三角洲位于我国东部沿海，亚洲的东端，联系着全球最大的边缘海盆与最高的青藏高原，是当今海陆交互作用最为敏感和复杂地带。晚第三纪以来，随着西部青藏高原的强烈隆起，我国东部不断张裂沉降，由原先的高地／内流盆地逐渐向浅海沉积环境转变。从而在整个中国大陆确立了“西高东低”的地貌格局，地形发生“东西倒转”的沧桑巨变。从此导致长江、黄河等东流水系发育，东亚边缘海形成，东亚季风盛行等一系列的亚洲乃至全球环境变化格局。在上述地理环境巨变当中，处于亚洲东端敏感地带的长江三角洲地区，势必记录了丰富的第四纪乃至晚第三纪以来区域／全球环境演化信息。通过对该地区第四纪乃至晚第三纪沉积地层中海平面波动与古气候演化的研究，将有助于发掘、探寻本区域构造、气候／海平面相互耦合作用机制，从中揭示我国东部地区第四纪沉积环境演变对全球变化的区域响应。 本文主要根据长江三角洲东部平原的浦东国际机场第四纪钻孔(Pd)来开展相关研究。浦东国际机场孔长约360m，打穿了本区数百米的第四纪，直达晚第三纪上部的玄武基岩。根据Pd孔大量的样品分析数据(335个粒度样品、63个元素地球化学和粘土矿物样品、215个古地磁测年、151个微体古生物和孢粉样品)，同时结合前人大量研究成果，本文将对长江三角洲河口区第四纪海侵地层和古气候演化进行深入剖析。 从古地磁、粒度和微体化石分布来看，浦东机场孔(Pd)的沉积地层可划分为：(1)上新统(354.0-289m)，为冲洪积相沉积，沉积物以黄灰色、灰白色含砾中粗砂为主，分选差，层理不发育。(2)下更新统(289-155m)，以冲积相-辫状冲积河流相沉积为主，沉积物主要为灰黄色含砾中粗砂，分选性较差，砂泥互层的“二元结构”逐渐增多。(3)中更新统(155-102m)以冲积-曲流河流相沉积为主，间歇性地受海侵影响，发育滨海沉积。(4)上更新世沉积物以灰色、灰黄色粉砂质粘土、粘土质粉砂为主，早、中期主要发育溺谷相、河口相沉积，后期演变成浅海相沉积。(5)全新世以灰色粘土或粘土质粉砂为主，为滨岸浅海／河口相沉积，已属于现代长江三角洲沉积。 浦东机场孔(Pd)的元素地球化学分布中更新世以来存在4个B、Sr含量较 高的阶段(①一④)，这4个地层可分别与Pd孔的微体化石分布相吻合，指示了 4次海侵:(i)嘉定海侵(160一14Om)，发生于中更新世早期(0.7Ma)，海侵较 弱，影响较小;(11)太湖海侵(102一90m)，发生于晚更新世早期(约100一80ka)， 主要沿着地势较低的东部古河谷入侵;(iii)隔湖海侵(70一30m)，发生于晚更新 世中晚期(约60一20ka)，海侵强度较大;是长江三角洲地区第四纪以来最大规模 海侵，该期另可分出两个亚期;(iv)镇江海侵(一29m)，发生于全新世早、中 期(约10ka以来)，对应于全球冰后期末次海侵。 对比之下，B、Sr含量在中更新世早期较低(71.3ppm，113.4ppm)，到晚更 新世全新世逐渐增加(108.sppm，135.7ppm)。而Ga、Ba含量略有减小。相应 的，Pd孔的微体古生物在中更新世早期仅零星出现丈bra咖i(布氏土星介)等淡 水至微咸水种，到晚更新世、全新世逐渐连续的分布Ammonia beccarii(毕克卷 转虫)、Ammonia comp~iuscula(压扁卷转虫)等河口/浅海相微体化石。这表 明本区从中更新世开始海侵作用逐渐增强。 通过抱粉图谱和粘土矿物的分析，本文建立了该区第四纪以来的冰期/间冰 期冷暖序列，即:恭兹冰期(289一270m)，恭兹一明德间冰期(270一230m)，明德 冰期(230一160m)，明德一里斯间冰期(160一140m)，里斯冰期(140一102m)，里 斯一玉木间冰期(102一90m)，早玉木冰期(90一70m)，玉木亚间冰期(70一30m)， 晚玉木冰期(30一29m)和冰后期(29m)。对比发现:本区的4次海侵均发生在 中更新世以后的间冰期内。’在中更新世以前，本区没有发现大规模的海侵现象， 说明本区沉积基准面相对全球海平面仍处在较高位置。本区更新世早期以冲一洪 积相为主的沉积环境，与中、晚期以海侵占优的沉积环境形成鲜明对比，表明区 域地质的沉降作用和古气候/海平面波动作用是长江三角洲东部地区第四纪沉积 环境建造过程中的祸合控制因素。中更新世以前构造活动与古气候变化控制着长 江三角洲东部的沉积环境演化，中更新世以后由古气候冷暖波动控制的海平面变 化影响着长江三角洲的沉积环境变化。 大洋钻探资料分析表明，更新世中期历经了第四纪以来最重要的气候转型事 件:中更新世革命(Mid一Pleistocen。Revolution)。该次事件的演化痕迹在黄土和 深海沉积中均有明显的记录，并被认为与当时青藏高原的强烈隆升有密切联系。 本区在中更新世前后的古气候指标也表现出对此次气候转型的区域响应。粘土矿 物和元素地化指标在160一14Om层位波动强烈。Sr与S犯a比值在该时期强烈波 动(山30%)，并下降;蒙皂石和高岭石均强烈波动升高(Cv.60%)，同时绿 泥石含量和CH月丈比值明显降低。这种现象表明当时古气候暖干湿交替频繁，暗 示了转型期间全球气候的不稳定。 浦东机场孔(Pd)的抱粉资料显示了在中更新世前后呈现不同的分布和组合 面貌。在中更新世以前(150m)沉积物中，抱粉较为稀疏与不均，抱粉浓度多 数20(粒
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P736.1
【图文】：

2.1样品采集本文主要针对浦东国际机场钻孔(Pd)进行系统采样来开展相关研究。浦东国际机场孔位于现今上海浦东国际机场内(图2一1)，长约354.5m，打穿了上海地区第四纪和上新统地层，直达晚第三纪的玄武基岩。可001军oo男，oo图2一1长江三角洲浦东机场孔(Pd)位置浦东机场孔采样工作共计3次。上海地质调查研究院在打钻完成后(2001年)，随即采集了数百个样品，系统地进行了古地磁、微体古生物和抱粉的分析鉴定工作。其中古地磁样品215个，采样间距约Zm;微体古生物和抱粉样品巧1个

3.1晚上新世以来沉积地层根据上海地址调查研究院的资料，浦东国际机场孔(Pd)的沉积地层从下到上，可分为上新统、早更新统、中更新统、晚更新统和全新统(图3一1)。3.1.1上新统上新统(354.5一289m)沉积总体偏粗，中值粒径平均为4.39，砂(40.32%)、砾石(3.86%)较多，粘土含量为(24.8%)，岩性较为混杂。地层下覆白龙港老第三纪玄武基岩，呈灰绿一黑绿色，气孔杏仁构造发育。基岩上覆约20m风化残积物，强粘土化岩屑、长石混杂，主要为灰绿、灰色泥质细中砂，局部为中粗砂，往下含砾增多。330m以上粘土化的岩屑、长石含量逐渐增多，剖面颜色也开始变浅。1)330一犯4m

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 战吉艳;陈国兴;杨伟林;胡庆兴;;苏州第四纪沉积土动剪切模量比和阻尼比试验研究[J];岩土工程学报;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 陈静;长江河口区晚新生代沉积物中标志性物源分析及其河流贯通入海意义[D];华东师范大学;2006年

本文编号：2714210