强潮型钱塘江河口湾及其下切河谷体系研究

发布时间：2020-08-23 19:48

【摘要】：河口湾是海岸带对海陆相互作用及全球气候变化最敏感地区,且其所在的下切河谷体系可将这些地质记录较完好的保存下来。因此,对河口湾及其下切河谷体系研究可恢复陆架区古环境演化、海陆相互作用及海平面变化历史,是正确划分地层层序、建立年代地层格架及地层对比的重要手段,同时有助于未来环境和海面变化的预测。但因晚第四纪以来河口地层形成时间短、侵蚀和改造作用频繁,沉积相变剧烈,国内外有关河口湾和下切河谷体系的研究因缺少精细的沉积序列描述、系统测年样品的采集和分析,而显得较为薄弱,且主要集中于对浪控和混合控型河口湾和下切河谷的研究。钱塘江下切河谷和河口湾是典型的潮控型下切河谷和河口湾,前人对其研究集中于下切河谷充填物特征、沉积相、环境演化等方面,而对其地球化学特征、物质来源、与邻区长江下切河谷形成和演化的耦合关系,以及不同时期长江物质在钱塘江下切河谷内的影响和扩散范围研究较少,某种程度上仍为一个空白点。本文立足于研究区大量的钻孔资料,以SE1和SE2孔为重点研究对象,通过矿物组分、有孔虫、粒度、元素地球化学和AMS 14C测年等方法,对晚第四纪以来钱塘江下切河谷充填物特征、物质来源以及沉积物的“源—汇”关系进行了精细研究,重建了其地层结构、层序及年代地层格架,总结了强潮型钱塘江河口湾和下切河谷的沉积模式及控制因素,并与世界其它地区河口湾和下切河谷进行了对比。钱塘江下切河谷充填物自下而上可划分出天然堤相、河床相、河漫滩相、古河口湾相、近岸浅海相(或滨海相)、现代河口湾相和湖沼相8种沉积相类型,整体为一个先向上变细后又变粗、从陆相到海陆过渡相到近岸浅海相再到海陆过渡相的沉积序列。该沉积序列基本可代表亚洲冰后期下切河谷充填物的沉积特征。本文在研究区首次识别出了古河口湾相的存在,其内部潮道砂体发育。SE2孔河床、河漫滩和古河口湾相具有与近岸浅海、现代河口湾相完全不同的物质来源。前者沉积物母岩以长英质中酸性火山岩为主,为古钱塘江提供物源,后者沉积物主要来自中基性物源,同时有部分长英质中酸性火山岩,与杭州湾水域CH2孔、长江和长江水下三角洲沉积物显著不同,可能与其位于河口湾近陆段,受局部物源影响较为强烈有关。冰后期以来,钱塘江下切河谷区形成了一套较为完整的I型层序。层序界面在下切河谷内表现为流水侵蚀面,在古河间地位于硬黏土层的顶面,在二者过渡段则表现为河阶地河床相砂砾和河漫滩相硬黏土层的表面。初始海泛面在下切河谷内位于河床相粗粒沉积物内部;在古河间地位于硬黏土层表面,与层序界面重合。最大海泛面在靠海段位于近岸浅海相泥质沉积物中,界面处沉积物粒度最细,有孔虫种数、分异度和丰度、TOC值最高;在近陆段位于河流相沉积物内部。海侵潮流作用面主要位于古河口湾相底部和内部,海退潮流侵蚀面则主要位于现代河口湾相底部和内部。与浪控型河口湾相比,强潮型钱塘江河口湾潮流作用面发育广泛,且分布范围更广,并不局限于湾口的进潮口。钱塘江下切河谷充填物受不同类型沉积作用的侵蚀改造强烈,沉积间断发育。钱塘江下切河谷的形成和演化可分为深切(20000～15000 yrB.P.),充填(15000～7500 yrB.P.)和埋藏(7500yrB.P.～现今)三个阶段。其充填物纵向上可分为4段。第1段为海向段,从低海面时下切河谷的口门延伸至目前近岸浅海相的陆向端,自下而上依次发育河床、河漫滩、古河口湾和近岸浅海相。第2段为近海段,从第1段内端延伸至最大海侵时近岸浅海相的陆向端,与第1段相比,上部现代河口湾相发育,且不同部位沉积序列各异。第3段为近陆段,对应于海侵末河口湾溺谷区,近岸浅海相缺失,且河口湾沉积序列在不同部位各异。第4段为陆向段,从第3段内端至下切作用的陆向端,河流沉积作用贯穿于该段的整个历史。古河口湾相中部为潮道砂体系,向陆渐变为感潮河沉积,两侧被潮坪或湖沼沉积包围,沉积物在平面上自陆向海呈现粗—细—粗的分布模式。现代河口湾相平面上自陆向海依次发育受潮流影响的河床—河漫滩复合体、粉砂砂坎、潮道—潮流砂脊系和湾口泥质浅滩沉积,并以潮间带潮滩和海滩为边界,沉积物呈现粗—细—粗—细的分布模式,与大多数河口湾常见的粗—细—粗的分布格局明显不同。钱塘江下切河谷体系的形成和演化主要受海平面变化、沉积物供应、沉积过程和下切河谷形态控制。下切河谷内河床和河漫滩相沉积物主要由古钱塘江提供。古河口湾相下部沉积物仍主要来自古钱塘江,但向上口外物质逐渐增多,至近岸浅海和现代河口湾相,沉积物则主要由口外物质提供。平面上河口湾相不同部位沉积物的物质来源也不同,主要表现为近口段以河流物质为主,而海向段以口外物质为主。同时,口外物质的差异或变化也会造成不同历史时期形成的河口湾相沉积模式不同。如古河口湾时期,东海陆架主要被细砂覆盖,而现代河口湾时期,东海陆架近陆段则表现为带状粉砂和黏土沉积,这种物质差异是造成潮道砂体在古河口湾相内部发育的主要原因。钱塘江河口湾为典型的潮控河口湾,以潮流作用为主,这是其平面上沉积模式不同于浪控型河口湾的主要原因,浪控型河口湾平面沉积相分布具典型的三元结构,即湾口砂坝和潮道复合体沉积、中央盆地及湾顶三角洲。钱塘江下切河谷长条和漏斗状的形态非常有利于潮流超时效应的产生,因此形成强潮型河口湾。另外,钱塘江下切河谷下切深度较大,在湾口处最大可达125m,为充填物沉积序列的保存提供了有利条件。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P736.2;P343.5
【图文】：

对钱塘江下切河谷充填物沉积特征、水动力条件、沉积相类型和微观环境变化规律，特别是对古河口逡逑湾相及其内部透镜状砂体的特征和成因进行了精细研究和描述，并在此基础上建立了两条横剖面逡逑（Ａ－Ａ＇和Ｂ－Ｂ＇）（图１－ＵＡ－Ａ＇剖而位于余杭一萧山一带，Ｂ－Ｂ？剖而位于杭州湾大桥部位），用于建立晚第逡逑四纪以来钱塘江下切河谷的地层结构和层序年代格架，重建强潮型钱塘江下切河谷和河口湾的沉积模逡逑式，分析对比其与世界其它地区典型下切河谷沉积物充填演化的共性和特性；对下切河谷充填物的层逡逑序边界、海侵面、最大海泛面等关键界面、沉积间断及其控制因素进行研究，探讨研究区晚第四纪沉逡逑积相序的连续性和保存潜力；对各沉积相的矿物组成和常量一微量一稀土元素特征进行了精细研究，逡逑以剖析钱塘江下切河谷形成演化过程中沉积物的物质来源、垂向变化、及其与北部长江下切河谷发育逡逑的耦合关系。逡逑丨？０＾邋３

积大约４．８８ｘｌ0４ｋｍ２邋（许建平和杨义菊，２００７），年径流量达３．９0ｘｌ0１Ｄｍ３以上（顾明光，２００９）。钱塘江河口逡逑区位于东经１２０。￣邋１２２。，北纬２９。５０＇？３０。５０＇，面积约２００００邋ｋｍ２；浙江省东北部，上海市南部，北与长逡逑江口毗邻，南与象山港为邻，东有舟山群岛为屏障，并与东海相接（图２－１Ａ），包括了沪、杭、甬十三逡逑个市县的三角地带，是整个长江三角洲经济区的南翼，在我国的经济发展中占重要的地理位置。现代钱逡逑塘江河口湾为我国第一大强潮河口湾，该地涌潮波澜壮阔、举世闻名，吸引了无数游客，钱塘江流域丰逡逑富的历史文化遗址更是受到了国内外人文学者的关注，其从潮区界芦茨埠至湾口全长２７０邋ｋｍ邋（张桂甲和逡逑李从先，１９９５），平面上呈典型的喇叭状。芦茨埠至闸口约９０邋ｋｍ的河口段，两侧受山体约束，自西南往逡逑东北方向顺直流出；闸口至湾口长１８０ｋｍ，河口逐渐转折向东，进入宽广的海岸平原区，于澉浦至余姚、逡逑慈溪两市交界处的西三连线汇入杭州湾（许建平和杨义菊，２００７）。湾口南汇嘴至镇海宽达１００邋ｋｍ邋（平均逡逑潮位），向内逐渐收缩，澉浦处骤减为２１邋ｋｍ，上游八堡一带仅为３．５邋ｋｍ，杭州处则缩为ｌｋｍ，该河口湾逡逑满河槽宽度与距芦茨埠之间的距离呈对数关系。杭州湾内岛屿众多

。（朱永其等，１９７９；严钦尚等，邋１９８７；李从先等，１９８６；邋Ｓａｉｔｏｅｔａｌ．，１９９８；Ｈｏｒｉ邋ｅｔａ丨．，２００１ａ；图邋２－２）。海平面逡逑在１２邋０００丫［８上、１０邋０００邋丫丨８．卩．、８邋５０（＾『８上、７邋５００邋丫『３１．和７邋０００丫１８．？．分别位于现今海平面之下逡逑５０邋ｍ、２８邋ｍ、１８邋ｍ、５邋ｍ、和４邋ｍ。６邋０００邋ｙｒＢ．Ｐ．海平面比现在要高，但之后基本未变（＋：京涛，１９８２；蔡逡逑祖和林洪泉，１９８４；严钦尚等，１９８７）。海平面上升速率在１５邋０００￣邋１２邋０００ｙｒＢ．Ｐ．、１２０００￣邋７邋５００邋ｙｒＢ．Ｐ．逡逑和７邋５００邋￣邋６邋０００邋Ｂ．Ｐ．期间分别为３５邋ｍｍ／ｙｒ、１０邋ｍｍ／ｙｒ和３邋ｍｍ／ｙｒ。冰后期平均沉积速率为２．９邋ｍｍ／ｙｒ邋（林逡逑

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王中波;杨守业;张志s

本文编号：2801948