山东莱州湾南岸晚上新世以来(6.8~0.004 Ma)古植被演替与海平面波动

【研究目的】海岸带沉积物中的微体古生物化石保存着丰富的地质环境信息,本文的目的是重建莱州湾南岸晚上新世以来的古植被演替与海平面波动关系。【研究方法】拟通过对HLL01钻孔的孢粉、淡水藻类、海相沟鞭藻、有孔虫内衬等微体古生物化石的分析,恢复和重建莱州湾南岸及其附近地区晚上新世以来的古植被演替与海平面波动。【研究结果】(1)在晚上新世—早更新世阶段(约6.8~1.6 Ma),大量的陆生草本花粉(75.13%)指示研究区的植物群落主要以藜科、蒿属及禾本科为主的草原植被,气候温暖偏干。(2)在早更新世—中更新世阶段(约1.6~0.6 Ma),研究区的植物群落开始由草原向森林草原类型过渡;急剧增加的淡水藻类,则指示研究区可能有大的河流注入,或形成较大规模的湖泊;降水量增加,气候变得湿润。(3)在中更新世—晚全新世阶段(约0.6~0.004Ma),研究区的植物群落已经变成森林草原植被。淡水藻类含量略有降低,指示研究区的河流注入量开始减少,湖泊面积也开始萎缩。同时,海相沟鞭藻和有孔虫内衬等海相化石记录,指示研究区在该阶段出现了较为明显的大规模海侵事件。【结论】莱州湾晚上新世以来发生了3次古植被演替与海平面波动事件。

渤海湾海面变化

【研究目的】海面上升,是渤海湾泥质海岸带地区全新世海陆变化最主要的影响因素。通过重建海面变化历史,有助于预测今后的变化趋势。【研究方法】全球基于实际调查的建模研究,恢复了过去数万年来较高分辨率的海面变化历史、分析了导致这种变化的各类分量的贡献。我们通过地区性相对海面变化研究,着重对地区性和区域性分量或做了定量评估、或进行了半定量推理分析,并做了具体的案例研究。【研究结果】这些研究表明,距今10~7 ka时全球海面平均上升速率是~9 mm/a,同期渤海湾西岸相对海面平均上升速率是~5.6 mm/a。这一较快的上升造成了包括渤海湾在内全球沿海平原海岸线后退(以及渤海海盆-渤海湾可能的数道沿岸堤被淹没)。但是,7 ka至今,全球与冰融水等效海面(ice-equivalent sea level,ESL)的平均上升速率降至~0.64 mm/a;5 ka以来,甚至不再上升。7 ka以来,渤海湾西岸相对上升速率是~0.46 mm/a;5.5 ka之后,进一步减弱到~0.18 mm/a。上述全球和渤海湾西岸海面变化,显示出明显的“二段式”上升特点。以~7 ka为转折点:之前与之后的上升速率相差一个数量级。对于渤海湾西岸而言,叠加在这个长达~7000年的明显减速但仍缓慢上升背景上的,是均衡掀升分量与下沉(新构造下沉+沉积自压实下沉)分量的相互抵消。于是,全球性海面的缓慢上升、区域性均衡调整造成的掀升与局地下沉,这三者的复杂博弈,形成了长达~7000年的、经常受高潮水影响的渤海湾西岸障壁岛型贝壳堤-潟湖盐沼洼地周期性交替的沿海地形地貌格局。1870 CE至今的150余年间,全球海面平均上升速率~1.7 mm/a,近10余年来更加速至3.7 mm/a,渤海湾同时期I堤海岸线向海侧的前凸岸段平均蚀退1~3 km。【结论】我们推断1870CE以来的全球气温上升-海面上升与渤海湾同时期海岸线蚀退可能具因果关系。21世纪全球变暖及因此引起海面~6~8 mm/a上升的预测,是1870 CE至今全球加速升温-海面加速上升的必然延续。从地质学角度,这将导致渤海湾今后的“可容空间”逐步增加,为海岸线-潮间带蚀退、盐沼湿地退化提供条件,从而将可能导致持续了~7000年的贝壳堤障壁岛-潟湖盐沼地貌过程的终止,转入与7 ka之前相似的海面上升加速时的沿岸堤-沿海低地模式。以上基于全球研究及渤海湾实际调查结果做出的推断,将对渤海湾泥质海岸带的中长期发展产生影响。

中国海岸20 ka以来的演替过程及趋势分析:对现代海岸生态保护修复的启示

【研究目的】为支撑海岸带生态保护修复,提出科学修复方案,需要掌握中国海岸自然演替总体规律和趋势。【研究方法】本文在系统梳理总结中国海岸演化相关成果的基础上,采用钻孔综合研究、遥感解译和ArcGIS空间分析等手段,定量重建了末次盛冰期以来的海岸演化过程。【研究结果】结果显示,近200多万年以来海水频繁进出中国海岸带地区,其中最后一次大规模海退-海侵发生在近20 ka以来,当时,中国海岸整体经历了末次盛冰期—中全新世早期的海侵、中全新世早期—1850年的海退、~1850年以来的海侵3个阶段。【结论】基于现有器测资料分析显示,中国乃至世界海岸未来将面临海面上升加快、海岸侵蚀加剧、风暴潮威胁增大的自然过程,这些将是海岸带生态保护修复面临的核心问题。有鉴于此,针对海岸带生态保护修复建议如下:一是顺应砂质岸线整体侵蚀的自然规律,将具有重要生态和/或经济价值的岸段作为修复重点,避免大规模过度修复。二是针对海面上升和海岸侵蚀对红树林生态空间的挤压,确定科学可行的修复目标。三是加强泥质沿海低地地区的生态化海堤建设。

渤海的风暴潮

风暴潮是海岸带地区经常发生的自然灾害,本文以渤海为研究区,从风暴潮概况、类型划分、形成过程及成灾因素等方面对风暴潮进行了介绍,以期提高民众对于风暴潮的认识和灾时自救能力,降低风暴潮造成的人员生命和财产损失,同时亦可为渤海风暴潮的预测及灾害防治提供科学依据。

钢管混凝土框架-整体装配式填充墙抗震性能

为消除填充墙对框架的不利影响,充分发挥钢管混凝土框架变形能力强、延性好的优势,采用在钢管混凝土框架柱与填充墙间预留缝隙,填充墙与型钢梁间柔性连接的构造措施。为验证该种连接的可靠性,研究钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙的抗震性能及相互作用机理,进行了1个足尺单榀两跨两层框架填充墙模型的低周反复荷载试验。基于试验,分析了填充墙的损伤演化过程、钢管混凝土柱框架和连接件的变形及结构整体的抗震性能。研究表明:钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙滞回曲线饱满,耗能能力强;加载点极限移位角达1/41时,整体结构仍具有稳定的承载力,延性较好;装配式填充墙板-框架间的柔性连接,削弱了框架传递给填充墙板的荷载,延缓和减轻了整体装配式填充墙板损伤;填充墙板与装配式钢框架整体连接可靠,发挥了框架变形能力强、延性好的优势;整体结构后期承载能力稳定,具有良好的抗震性能和安全储备。

Radiocarbon ages of different fractions of peat on coastal lowland of Bohai Bay: marine influence?

Peat in boreholes is the most important ^(14)C dating material used for constructing age framework. 20 bulk peat samples were collected from five boreholes, the ^(14)C ages of two fractions(organic sediment fraction and peat fraction) of the bulk peat samples were investigated by AMS-dating and which fraction is better to help construct an age framework for the boreholes were compared and discussed. The results indicated that the peat fraction give a good dating results sequence in the boreholes, compared with the corresponding organic sediment fraction. And the dating results of organic sediment fraction show 161-6 702 years older than corresponding peat fraction, which was caused by marine influence. Then, we suggest an experience formula as y =0.99 x-466.5 by the correlation analysis for correcting the marine influenced organic sediment ages within the conventional ages between 4 000 to 9 000 yrs BP, and more study should be carried out for the AMS ^(14)C dating of the bulk organic sediments.

渤海湾西岸钻孔记录的沉积演化过程和沉积物风化强度、物源重建

渤海湾沉积记录研究对于认识华北平原形成过程及晚新生代以来东亚季风演化具有重要意义.对渤海湾G4孔~5.2 Ma以来的沉积物开展了粒度、色度及元素地球化学研究.结果表明:CIA、Al/Si、Al/Na、Al/K、Ba/Sr及(La/Sm)N、(La/Yb)N元素地球化学指标揭示钻孔底部5.2 Ma至1.6 Ma沉积物的化学风化程度由中等风化向弱风化转变,反映晚新生代全球气候变冷和东亚冬季风对华北平原产生同步影响. 1.60 Ma以来G4孔沉积物出现(La/Sm)N、(La/Yb)N明显增大, CIA、Al/Si、Al/Na、Al/K、Ba/Sr变化趋势与同期深海氧同位素、黄土CIA及87Sr/86Sr缓慢降低特征不相符的情况,指示发生了一次物源变化,可能与黄河进入华北平原有关.渤海湾钻孔剖面显示自1.60 Ma开始至0.78 Ma,黄骅坳陷被快速填平补齐,可能揭示黄河带来的大量物质对华北平原形成贡献巨大.

科尔沁区三义堂剖面晚全新世地层与环境演化

通过对西辽河中游科尔沁区三义堂剖面及相邻地区晚全新世沉积物组成、沉积相、地层层序、年代学（AMS 14C和考古断代）及宽浅河谷、沙地地貌的初步研究，揭示了古西辽河冲洪积砂、古科尔沁沙地风成砂、古湖泊泥质沉积与古土壤层的基本地层关系。尽管贮存库效应导致14C年龄存在明显颠倒，但考古学提供的断代证据及对贮存库效应的解释，对14C数据做出了尽可能合理的取舍，从而建立了自约1500 B.C.以来年代学的基本序列。据此，揭示了研究区晚全新世地层三分的基本格局：1）晚全新世早期，古西辽河冲洪积砂层在约1500 B.C.转为风成沙丘并发育良好的栗钙土（第1栗钙土层），标志着晚全新世科尔沁沙化的重新开始；随后，砂质沉积（冲洪积和风成）与（发育程度相对低的）多次栗钙土成壤反复交替。这一过程结束于约1250 A.D.时的第二次发育良好的栗钙土层（第6栗钙土层）。2）晚全新世中期（金元时期、＂中世纪温暖期＂后半期），是1250 A.D.之后的一次突然出现、而又突然结束的短暂湖泊发育期，经历黑钙土成壤作用的黑色泥质湖相层与上、下地层均为清楚的突变接触。3）晚全新世晚期，为冲洪积-风积砂层与栗钙土层的反复交替，直至现代。＂湖泊-黑钙土成壤化＂的突然出现与结束，暗示着干旱-湿润-干旱两次气候突变过程的存在。