全新世长江口沉积记录中的陆海相互作用界面—河口锋的位置迁移及机制分析

发布时间：2017-12-14 14:30

  本文关键词：全新世长江口沉积记录中的陆海相互作用界面—河口锋的位置迁移及机制分析

  更多相关文章： 陆海相互作用 河口锋 有机碳来源 海平面 季风 古河口湾 人类活动

【摘要】：全球冰川加速融化,海平面加速上升,长江输沙量骤减,将导致长江三角洲地区风暴潮、沿海低地和海岸湿地淹没、海岸侵蚀和盐水入侵等一系列自然灾害风险增加。长江三角洲人口密集、经济发达,是中国经济发展最快的地区之一。自然灾害加剧将成为经济发展的制约因素之一,迫切要求我们寻找应对措施。全新世在气候和海平面等作用下,长江口经历的陆海作用过程变化丰富,研究全新世河口界面的迁移,有利于理解当前和未来海平面上升和气候变暖背景下该区陆海相互作用及河口动力沉积与生物地球化学过程响应,有利于深刻认识海平面上升造成的实际影响。因此,本研究在长江口下切古河谷获取5个全新世钻孔,进行岩性、粒度、AMS14C年龄、TOC、TN和δ13C等分析测试,部分钻孔还进行了有孔虫分析,同时收集长江流域悬沙、长江口及邻近陆架表层沉积物和钻孔沉积物的有机碳分析测试结果,在弄清长江口表层沉积物C/N和δ13C分布特征及与河口界面关系的基础上,判别分布于长江三角洲顶部到前三角洲的7个钻孔沉积物全新世的有机碳来源和动力沉积变化及分析不同阶段各钻孔与河口锋位置关系,试图揭示全新世长江口河口锋位置迁移过程,并探讨其与海平面、季风气候及三角洲演变的关系。河口区由陆向海可划分为3个水团区域:径流水、混合水和分层水,混合水与分层水之间为河口锋洪季界面。其中,流域输入的悬沙、河口径流水和混合水表层沉积物的δ13C值大多小于-24‰,反映陆生植物或淡水藻类有机碳来源;河口分层水和浅海表层沉积物的δ13C大于-24‰,反映海洋藻类有机碳来源;因此洪季河口锋是现代表层沉积物有机碳陆海来源的重要边界,反映陆源输入有机质大多被该锋面拦截而不能向外海输送。各个钻孔在12-10 cal.ka BP期间C/N和δ13C均反映陆源有机质主导,河口锋还未进入古河口湾。低海平面对河口锋位置起到控制作用。同时快速转强的东亚季风导致河流作用加强,长江入海径流在古河谷的通道挟持作用下产生强劲的下泄力,也可能减缓河口锋向陆迁移的速度。约9 cal.kaBP,位于现三角洲平原的NT和HM孔为陆源有机质主导,位于崇明岛的CM97孔、北支口门附近的HZK1和前三角洲的ZK9孔转变为海洋有机质主导,因此河口锋在HM孔与CM97孔之间,从浅海陆架跳跃式迁移到长江三角洲中下部地区,记录了 9 cal.ka BP前后MWP1C全球性海平面快速上升事件及其影响下的古潮流显著增强对长江口陆海相互作用的影响。在其后的中晚全新世,河口锋长期处于HM孔与CM97孔之间,直到约1.0 cal.ka BP,向海迁移至HZK1孔与HZK8孔之间。0.4 cal.ka BP以来,继续向海推进到HZK8孔与ZK9孔之间。由此可见,尽管～8-6 cal.ka BP期间海平面仍然快速上升了大约10 m,长江口陆海相互作用的界面却没有向古河口湾内入侵,反映了全新世大暖期期间长江入海径流强盛。6 cal.kaBP以来,海平面已经基本稳定,河口界面却没有向海推进,推测与季风衰退、入海径流减弱和强潮型河口湾有关。近千余年来锋面向海推进,反映了巨大的古河口湾已经基本充填,河口界面向口外迁移。该过程也应与近千年来三角洲在人类活动作用下加速进积有关。长江口全新世钻孔沉积物有孔虫丰度和有机碳指标所揭示的长江河口锋位置迁移过程较为一致,说明长江口河口锋对河口生物地球化学过程具有指示意义。河口锋内外侧有不同的沉积构造特征,外侧较细,以均质泥和粉砂质泥为主,内侧较粗,以泥质粉砂、粉细砂和细砂为主。此外,长江口全新世钻孔沉积物C/N变化范围2.6-23.7,平均值仅7.8,其中3个钻孔最小值小于4,反映河流携带入海的有机碳经历了矿化、再矿化作用和腐殖质作用等早期成岩过程改变,也反映了大河流域物质输运入海较缓慢的特征。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P534.632

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本文编号：1288256