夏季长江口邻近海域活体底栖有孔虫优势种群及分布特征研究

针对长江口及其邻近海域活体底栖有孔虫相关研究较为缺乏的问题,本研究对2016年7月长江口海域33个站位的表层沉积物进行了活体底栖有孔虫属种的鉴定和分析。发现研究海域活体底栖有孔虫共23属31种,丰度范围为0~21 ind./g,简单分异度范围为0~16种。优势种群为优美花朵虫(Florilus decorus)、杰克逊小九字虫(Nonionella jacksonensis)、亚易变筛九字虫(Cribrononion subincertum)、耳状脓泡虫(Cancris auriculus)、日本半泽虫(Hanzawaia nipponica)、条纹判草虫(Brizalina striatula)、亚洲沙壁虫(Arenoparella asiatica)、毕克卷转虫变种(Ammonia beccarii vars.)和压扁卷转虫(Ammonia compressiuscula)。活体有孔虫丰度较高的区域多集中在A3和A4断面所在海域,而在研究区域的东北部海域丰度整体较低。除长江口门以外,近岸海域具有“丰度高、属种少”的特征,而在A3和A4断面的远岸海域,则具有“丰度高、属种多”的特征。有孔虫的分布情况表明,A.beccarii vars.是研究区域内活体分布最广的种群,F.decorus是活体占比最高的种群,同时也是除A.beccarii vars.以外分布最广的种群。C.subincertum的丰度随离岸距离的增大而迅速减小,是典型的近岸优势种。

生物碎屑砂运动特性研究进展

生物碎屑砂是海洋沉积物的重要组成部分,运动特性是研究其沉积过程的关键。从生物碎屑砂的特性出发,归纳出形状和内孔隙这2个对泥沙运动产生影响的主要特性。分别从沉降、起动和岸滩演变的实验研究出发,剖析了生物碎屑砂特性对泥沙运动特性产生的影响。现有研究只探究了形状对单颗粒生物碎屑砂运动的影响,缺乏对群颗粒运动的探讨。受限于研究手段,缺少讨论内孔隙特性对生物碎屑砂运动产生的影响。未来应结合海洋水动力条件,综合考虑生物碎屑砂形状和内孔隙特性,开展生物碎屑砂运动特性研究,量化生物碎屑砂特性产生的影响,将成果运用于实际,预测生物碎屑沉积环境中的岸滩地貌演变。

北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏特征

北黄海西部泥质区沉积环境稳定、沉积记录连续,是重建过去周边流域变化与黄海海洋环境信息的良好载体。目前围绕北黄海西部泥质区沉积有机碳的研究工作多局限于通过表层沉积物揭示其现代分布特征,对于该泥质区长时间尺度沉积有机碳埋藏过程与机制的研究相对薄弱。通过北黄海西部泥质区W03岩芯的总有机碳指标,重建了全新世以来北黄海西部沉积有机碳的埋藏特征,探讨了气候及海洋环境变化对北黄海西部沉积有机碳埋藏的控制机制。研究表明:海平面上升的停滞期(10.3~9.8 cal.kaBP),发育硬质黏土层,有机碳以陆源输入为主(60.7%),动荡的沉积环境导致总有机碳含量相对较低,平均含量仅为0.22%;海平面上升期(9.8~7.0 cal.kaBP),海源有机碳的贡献增加(47.7%),相对稳定的沉积环境有利于该时期有机碳的埋藏;高海平面以来(7.0 cal.kaBP至今),黄海环流体系逐渐形成,陆源有机碳输入随着东亚冬季风驱动的沿岸流强度变化发生相应的改变,海源有机碳的贡献继续增加(50.0%),总有机碳的含量升高至0.58%。北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏主要受控于海平面变化和海洋环流体系的运动。

杭州湾北岸现代潮滩沉积物粒度特征及其对古海平面的指示意义

对杭州湾北岸3处现代潮滩沉积物进行高精度粒度分析,查找研究区潮滩不同微相的粒度特征和差异,提取基于粒度分析的潮滩微相识别敏感指标,并将其应用到该区域的全新世钻孔潮滩沉积物中,识别钻孔潮滩沉积微相,据此建立研究区全新世早期的海平面曲线。研究表明:杭州湾北岸现代高潮滩盐沼沉积物粘土含量明显高于高潮滩下部和中潮滩,而砂含量与之相反;高潮滩盐沼平均粒径等粒度参数明显小于中、高潮滩的粒度参数;盐沼沉积物粒度频率曲线峰态宽缓,明显区别于高潮滩下部和中潮滩。上述现代潮滩微相粒度敏感指标可成功应用到钻孔潮滩沉积微相划分中,并建立了该区域全新世早期海平面曲线。曲线显示,9700~8700 cal a BP期间海平面上升约11.6 m,海平面上升速率可达1.2 cm/a。现代潮滩不同位置沉积物粒度参数的规律性差异可作为潮滩微相识别的有效指标,为古潮滩沉积微相识别和古海平面重建提供参考依据。

辽东湾北部JXC-1孔孢粉组合特征及其古环境意义

【目的】研究辽东湾北部JXC-1孔孢粉学特征,以更好地认识早更新世晚期以来辽东湾古环境演化。【方法】对JXC-1孔沉积地层选取159个样品进行孢粉鉴定,结合测年数据,对比有孔虫丰度和粒度变化等指标,开展孢粉组合及含量变化分析。【结果】划分出9个孢粉带,孢粉组合可以反映渤海陆缘区植被面貌,其中草本花粉在整个剖面占绝对优势,含量在60%以上,具有超代表性,而木本花粉代表性低。【结论】对比冰期、间冰期气候变化过程,研究区早更新世晚期以来孢粉组合变化特征指示气候呈冷干-温湿交替。中更新世末期以来辽东湾经历了3次高海平面过程,与孢粉组合指示的气候变化趋势一致,MIS7和MIS5时期,阔叶树种和蒿属比例较高,有孔虫丰度较高,气候偏暖,属沉积动力相对稳定的浅海或滨海环境;而MIS6和MIS4时期,孢粉浓度极低,气候偏冷,属沉积动力相对复杂的滨岸湖泊或沼泽等陆相环境。MIS3时期至全新世(MIS1)时期,气候由凉湿向温湿转变。全新世孢粉组合指示气温先升后降的变化趋势,与海平面变化响应明显。

基于Biot理论的饱和砂质沉积物声传播模型及耗散机制分析

为研究海底浅表砂质沉积物的频散特性,利用由多孔介质理论发展而来的Biot模型、Biot-Stoll模型和附加接触喷流与剪切拖曳的Biot-Stoll模型(BICSQS模型),对比三种声传播模型描述下的典型砂质沉积物中纵波和横波频散特性,分析了模型中不同耗散机制对其声频散关系的影响;结合实测数据探讨了各模型对砂质沉积物的适用性。结果表明,沉积物的声频散特性是不同耗散机制共同作用的结果,不同频段内的主要耗散机制不同,相同频段内耗散机制对纵波和横波的传播影响亦不同;随着频率的增加,相比Biot和Biot-Stoll模型的预测结果,砂质沉积物的实测声速和衰减系数表现出更高的频散趋势,而BICSQS模型可更合理地预测和解释试验现象,适用性更好。

海南岛北部海湾表层沉积物粒度特征及输运趋势

对海南岛北部海湾(海口湾、铺前湾、木兰湾和东寨港)192站位的表层沉积物样品进行粒度分析,基于粒级组分划分沉积物类型,利用Flemming三角图式法进行沉积动力分区,采用二维粒径趋势分析模型(GSTA)分析沉积物输运趋势。结果表明:研究区表层沉积物类型包括砾、砂质砾、砂、粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂,其中,砂分布面积最广,其次为粉砂质砂,沉积物粒度由南往北依次呈“细—粗”旋回式变化,近岸和口门外砂体分选性较好,东寨港内湾和琼州海峡中部沉积物分选性差。研究区整体以偏高能环境为主,物质输运方式包括河流输沙、海岸侵蚀、沿岸输沙和底床剥蚀,其中,北部海峡潮余流作用强劲,表层沉积物存在EW向输运趋势;海湾中部受波浪和潮流的共同影响,于白沙浅滩处(如意人工岛)形成一个沉积汇聚中心;河口区受波浪、径流和潮流季节交替性作用控制,洪季时口门形成的堆积沙体,在NE向浪和W向沿岸流的侵蚀搬运作用下,向西输运至海口湾;近岸区主要受波浪改造作用影响,其中,铺前湾和木兰湾海域沉积物由海向岸搬运,趋势与波浪和涨潮流作用方向一致;东寨港水动力条件较弱,沉积物无明显输运趋势。研究结果揭示了本区海湾现代沉积特征及陆海交互作用,可为海岸侵蚀防护、航道安全保障和海洋环境治理提供科学依据。

全新世长江河口铁结合沉积有机碳的埋藏及其影响因素的研究

探究海洋沉积物中有机碳的来源、埋藏通量及其稳定机制对于理解全球碳循环具有重要的意义。河口连结陆地和海洋两大碳库,是全球碳循环的关键地带。前人研究发现活性铁(FeR)在沉积有机碳的保存中扮演着重要角色。尽管长江口及其邻近东海区域的碳循环已经被广泛研究,但关于FeR在地质时间尺度上如何影响沉积有机碳的埋藏过程尚不清楚。文章对长江口横沙岛采集的一根40 m长的沉积柱样(HSD22)进行了分析,探讨了在全新世长江口沉积环境发生明显变化的三个阶段(潮滩相、河口湾-浅海相、三角洲相)期间总有机碳(TOC)和铁结合有机碳(FeR-OC)含量及其稳定碳同位素(δ13C)的变化及其影响因素。研究结果显示,在潮滩相、河口湾-浅海相和三角洲相,FeR-OC含量分别为0.04%±0.02%、0.08%±0.04%和0.09%±0.06%,占TOC的比例分别为6.73%、12.73%和12.06%。这一研究表明,在全新世期间,长江河口区约有11.72%±6.03%的沉积有机碳是通过与铁结合来保存埋藏的,凸显了FeR在河口湿地有机碳保存机制中的重要性。基于δ13C端元混合模型估算发现FeROC以陆源有机碳为主,但在不同的沉积相间波动明显。这些发现强调了河口湿地FeR矿物在有机碳保护过程中受到有机碳来源和埋藏条件的影响。

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。

基于空间插值的不规则海洋地质样品测试分析数据聚类算法研究

海洋地质调查中获取大量海洋沉积物柱状样样品测试分析数据,样品测试分析目的不同导致柱状样数据采样深度不同,由此造成地质取样数据在三维空间上呈现不规则散点状分布。传统聚类算法无法在三维空间上对此类不规则散点数据进行聚类分析。对此,文章设计了一种基于空间插值的不规则地质样品测试分析数据聚类算法,有效地将三维样品测试分析散点数据降为二维数据后进行聚类分析,本算法较好地解决了地质体中试验测试数据的不均衡性问题,为海洋地质大数据分析提供了基础技术方法。

闽江河口水下三角洲及周边海域现代沉积环境演化及其对人类活动的响应

【目的】河口三角洲是陆海相互作用的敏感地带,也是人类活动最为频繁的地区,研究人类活动对河口三角洲演化的影响,一直以来都是国际沉积学的研究重点和热点。【方法】以福建闽江河口水下三角洲为研究对象,通过水动力模拟和表层沉积物粒度分析,探讨了闽江河口水下三角洲及周边海域现代沉积环境演化。【结果与结论】研究区河口内潮流以往复流为主,在口外海域逐渐转变为旋转流,水下三角洲地区流速大,外海流速较小;沉积物类型以砂、粉砂和砂质粉砂为主,平均粒径平均值分别为1.57Φ、6.78Φ和5.62Φ,并且由河口向口外陆架方向沉积物粗颗粒组分含量逐渐减少,细颗粒组分含量逐渐增大;沉积物输运趋势显示,在闽江河口水下三角洲内,沉积物输运呈现向东、东南和东北方向,在口外海域沉积物呈现朝东南和东北离岸方向,以及向西北朝岸方向输运;基于粒度组成、粒度参数及站位水深多元统计分析,综合地理位置、沉积物源和水动力条件,将研究区现代沉积环境划分为4个沉积区;通过探讨不同控制因素下的河口水下三角洲沉积环境差异,揭示了不同沉积区的沉积环境对人类活动的响应。该研究结果可为河口资源开发和生态环境保护提供科学依据。

深海黏土定年研究进展

深海黏土广泛分布在水深超过碳酸盐补偿深度(CCD)以下的大洋盆地中,其沉积速率十分缓慢,只有少量的生物组分(主要是生物磷灰石)被保存,通常具有较高的稀土元素含量;海洋沉积物常用的磁性地层与生物地层相结合的定年手段通常不能有效使用。因此,深海黏土沉积年龄框架的建立一直存在巨大的困难和挑战,严重阻碍了对沉积环境演化和稀土超常富集机制等方面的深入研究。本文回顾总结了20世纪以来逐步发展应用的多种深海黏土定年方法,主要包括磁性地层、鱼牙87Sr/86Sr定年、鱼牙U-Pb定年、10Be测年、230Thex测年、187Os/188Os定年、鱼鳞石生物地层、恒定Co通量模型以及常用的地层对比方法。这些方法各具优缺点,单一使用以上任何一种定年方法几乎都难以获得完整可靠的年龄框架。因此,综合运用多种定年方法,对获得的年龄框架进行系统对比和验证,将会更为有效地提高深海黏土年龄框架的可靠性。

百年来海州湾沉积物中黑碳分布特征及环境意义

沉积物中黑碳记录了百年来区域生物质燃烧特征变化。本文以海州湾入海潮滩采集的岩芯沉积物样品为研究对象,采用热光反射法(TOR)分别对沉积物黑碳、焦炭和烟炱进行测定,分析探讨海州湾近百年来生物质燃烧演变过程。利用相关性分析、主成分分析和特征比值法分析黑碳含量的历史变化和可能来源,试图揭示该区域百年来能源结构的转变过程。结果表明,近百年来沉积物黑碳、焦炭、烟炱质量分数垂直变化幅度较大,分别在0.507~1.281 mg·g^(-1),0.395~1.080 mg·g^(–1),0.112~0.389 mg·g^(-1)范围内变化。其中,黑碳质量分数高值出现在20世纪80年代中后期(0.873~1.029 mg·g^(-1)),而低值出现在20世纪20年代到20世纪中叶期间(0.675~0.751 mg·g^(-1))。不同区域黑碳分布比较发现,我国东部边缘海地区比青藏高原和瑞典湖泊高出10倍,但发达国家黑碳通量峰值出现时间早,反映了黑碳沉积与区域工业化水平和人类活动相关性显著。黑碳特征比值法(char/soot)的源解析结果表明,黑碳的来源中化石燃料燃烧占48.8%,是生物质燃烧的4.2倍。根据相关性分析、主成分分析和char/soot比值结果分析,黑碳在1950年以前主要来源是生物质燃烧,在1950年以来煤炭燃烧、工业源、交通源比重增加,主要和区域人口、工业总产值、能源消费等因素有关,人类活动占据主导。研究结果为进一步理解该区域黑碳污染状况及制定未来海州湾地区的生态环境管理政策提供参考。

曼谷湾顶红树林区近百年来有机碳埋藏记录及影响因素

通过对曼谷湾顶红树林区柱状沉积物D1的总有机碳(Total Organic Carbon, TOC)、总氮(Total Nitrogen, TN)、稳定碳同位素(δ^(13)C)及粒度等指标的分析,在^(210)Pb建立的年代地层框架的基础上,重建了该地区近百年来有机碳的埋藏记录,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,TOC含量和δ^(13)C值变化范围分别为1.35%~2.26%,-24.18‰~-22.67‰,均自下而上表现为先增加后减少的趋势。研究区为河口型红树林,相比海洋型红树林,其沉积物中有机碳来源受红树林影响较小,这是由于受周期性涨落潮和河口径流的冲刷,较轻的红树林碳屑极易被分解或被带至外海,难以在沉积物中存储。综合研究区的环境因素,选择陆源、海源和人为源作为三端元,计算得出柱状沉积物中有机碳以人为源和海源为主,陆源贡献相对较低。1939年以来,人为源有机碳贡献不断增大;1980—2008年间,因入海河流上游修建大坝,导致入海物质通量减少,加之该时期区域气候模式发生变化,降雨量相对减少,陆源有机碳贡献相对降低。因围海造田、围海养殖等人类活动增强,人为源有机碳贡献相对增加。该时期红树林遭到大规模砍伐,红树林的海岸屏障作用削弱,导致沉积物中海源有机碳贡献相对增加。2008年以来,因红树林恢复和堤坝建设,陆源有机碳的贡献几乎消失。

广西钦州湾外湾海域表层沉积物粒度特征及沉积环境

沉积物粒度特征是反映沉积作用、沉积环境和沉积动力条件的明显标志,为了解广西钦州湾外湾海域沉积环境,对研究区167组表层沉积物样品进行粒度测定,分析粒度参数特征并划分沉积物类型,运用Pejrup三角投图对研究区进行沉积动力环境分区,采用Gao-Collins粒径趋势分析法总结研究区表层沉积物的运移趋势。结果表明:研究区表层沉积物以粉砂和砂为主,分选系数差。Folk-Ward分类法的结果显示研究区表层沉积物类型共12种,以砂质粉砂、砂质泥和粉砂分布最广,分别占样品总数的22.16%、17.37%和14.97%。沉积动力分析显示研究区的沉积环境复杂,水动力整体表现出由湾口向外逐渐减弱的特征。粒径趋势分析表明研究区表层沉积物整体向湾口及潮流深槽(航道)方向运移。综合分析表明研究区的沉积环境主要受潮流、波浪及人类活动等的影响。研究成果可为港口建设、深水航道改扩建以及海洋牧场建设等提供科学参考。

桂东北D/C界线沉积特征及对台盆相间演化的启示

台盆相间是桂东北泥盆纪和石炭纪沉积的重要特色,而D/C界线又是台盆相间沉积最突出的一个时段之一。文章回顾并评述了桂东北D/C界线的研究历程、相序划分、主要代表剖面,认为桂东北D/C界线可划分为碎屑岩相序和碳酸盐岩相序以及它们的过渡类型。通过对20条典型剖面的岩性组合特征对比,恢复了桂东北D/C界线海平面相对下降期的岩相古地理,结果显示桂东北在该时期主要存在柳州、桂林两大台地以及多个小型台地,台地间普遍发育快速相变的台沟、盆地沉积,石炭纪初期海水变浅,台地分布范围显著扩大,江南古陆供给增强,台盆相间格局迅速发展。为了进一步探讨桂东北D/C界线的演化过程和背后的控制因素,文章分析了广西整体的台盆相间演化的阶段性、同沉积构造作用以及海平面变化的影响,梳理了台盆相间演化过程中沉积环境分异与构造运动-海平面的关系,认为在滇黔桂裂谷盆地在持续断陷发展的前提下,桂东北D/C界线沉积分异的主要原因可能是受冈瓦纳大陆冰川形成与消融导致的海平面异常波动,以及柳江运动引发的局部同沉积断陷强度差异变动影响,且构造和沉积要素在D/C界线的耦合作用达到最强,最终促进桂东北台盆相间格局在D/C界线达到鼎盛。在此模式下,可以将台盆相间的演化划分为4个阶段,早泥盆世中期—晚期为台盆相间格局的孕育期,早泥盆世晚期—中泥盆世晚期沉积开始分异,为台盆相间格局的发展期,晩泥盆世—早石炭世台-盆出现强烈分割,海平面异常下降和柳江运动同时作用于沉积,为台盆相间格局的鼎盛期,早石炭世之后,台盆相间沉积维持了一定时期的强度,晚石炭世开始海水逐步恢复正常后台盆相间逐渐减弱,为台盆相间格局的衰退期。

90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物来源及沉积过程

通过对阿拉伯海中部AS06-13岩芯的地球化学特征、黏土矿物组成特征分析,结合有孔虫壳体AMS14C年龄和氧同位素数据建立的年代框架,探讨了阿拉伯海中部海域沉积物的来源及沉积过程。结果显示:AS06-13岩芯涵盖了阿拉伯海90 kaBP以来的沉积序列,平均沉积速率为2.34 cm/ka;稀土元素含量为64~194μg/g,平均值为114μg/g,δEu(平均值为0.71)负异常显著;黏土矿物主要由伊利石(平均含量为56%)、坡缕石(平均含量为18%)、绿泥石(平均含量为15%)、高岭石(平均含量为8%)和蒙脱石(平均含量为2%)组成。球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的右倾模式,表明研究区沉积物以陆源碎屑为主,通过δEuUCC-(La/Yb)UCC判别图进一步将90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物来源变化划分为3个阶段:S1阶段(90~73 kaBP)研究区主要接受印度河入海物质和阿拉伯半岛风尘物质的输入;S2阶段(73~11 kaBP)仍然以印度河和阿拉伯半岛风尘的物质输入为主,但逐渐受到印度半岛的片麻岩区物质的影响;S3阶段(11~0 kaBP)主要接受来自印度河的河流沉积物、阿拉伯半岛风尘、印度半岛的片麻岩区和德干高原物质的共同沉积。坡缕石含量和高岭石/伊利石比值指示90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物的陆源物质输入和沉积演化主要受季风和海平面的共同控制,西南季风的减弱和海平面下降导致印度河、德干高原物质对研究区的输入量增多,东北季风的增强和西北风相对增强使阿拉伯半岛的风尘输入增加;全新世海平面快速上升使输入阿拉伯海的河流沉积物急剧减少。

黄河下游湖泊沉积物的磁性特征及指示的物源信息与环境变化

湖泊沉积物是记录黄河决溢、改道和沉积环境变化的重要地质载体。由于以往研究很难有效区分出黄河物质以及区域内其他物质的信息,导致对黄河下游湖泊物源解析和沉积过程探讨不精准,影响了对下游黄河变迁和沉积环境演化的认知。本文基于黄河下游现代沉积物及湖泊钻孔磁性矿物特征研究,探析大野泽钻孔洪泛沉积物潜在物源和黄墩洼地钻孔沉积物记录的重要沉积过程,提取相关黄河下游河道和沉积环境变化信息。基于磁性矿物类型、粒径和组分差异,识别出大野泽钻孔洪泛沉积物主要物源为黄河泥沙,证实了磁性矿物特征分析在物源识别中的有效性并可以用来探究湖泊沉积过程。进一步通过高分辨率的环境磁学指标与粒度、总有机碳(TOC)等环境代用指标的综合分析,揭示苏北黄墩洼地沉积环境发生了重要转变。黄墩洼地自早/中全新世(约9712 aBP)以来经历了截然不同的沉积过程,即由接收陆源碎屑沉积到逐渐转化为河流洪泛物质沉积。两种沉积环境转变大致出现在4201 aBP,暗示了黄河最早影响苏北黄墩地区的时间。以上基于磁性矿物特征的物源分析和沉积环境变化探讨,为深入理解黄河下游的变迁规律及其与湖泊的相互关系提供了重要科学参考。

琼州海峡第四纪层序格架及其沉积演化

为探讨琼州海峡地区第四纪地层结构及其沉积演化过程,对琼州海峡1140 km高分辨率单道地震剖面和5个钻孔岩心资料进行解译,结合粒度分析、^(14)C测年、光释光测年以及微体古生物分析等测试数据,描述地震相特征及沉积环境,并进行地层划分和对比,分析沉积环境变化规律。结果表明:单道地震剖面上共识别出8个地震反射界面,划分为6套地震层序。琼州海峡第四纪沉积整体表现为“西厚东薄”,主要分布在海峡东、西口海域及海峡南北两侧边坡,海峡中部深水区几乎被强劲海流冲蚀殆尽。琼州海峡受海平面频繁升降、新构造运动及强劲水动力影响,第四纪沉积环境变化复杂:早、中更新世时期出现多次海陆交互沉积;晚更新世时期海峡西部海陆交互沉积明显,东部则以浅海沉积为主;全新世时期海侵过程中也出现数次沉积间断。

南极罗斯海末次冰盛期以来的古生产力变迁

研究罗斯海古生产力的目的在于揭示南极地区过去的气候变化和生态系统演变,为预测未来气候变化影响和提高气候模型准确性提供关键信息。通过对南极罗斯海ANT32-RB16C岩芯沉积物的有机碳、氮及同位素和主、微量元素等测试分析,重建了自24.8 cal.kaBP(末次冰盛期)以来的罗斯海研究区古生产力演变史。结果显示,ANT32-RB16C站位的沉积记录较好地反映了罗斯海在末次冰盛期、末次冰消期与全新世的古生产力变化情况,该地古生产力的演变趋势与南极地区的气温变化基本一致,整体表现为在温暖时期较高、寒冷时期较低的特征:24.8~17.5 cal.kaBP,海洋生产力较低;17.5~11.7 cal.kaBP,海洋生产力由低到高转变;11.7~0 cal.kaBP,海洋生产力逐渐恢复。罗斯海古生产力的演变受地区气候变化的影响较为明显,尤其是南极冷反转、新仙女木与小冰期等几次气候变化事件对研究区古生产力的影响较大。同时,海冰与营养盐含量的变化等也是影响罗斯海末次盛冰期以来古生产力演变的重要因素:在冷期,研究区的海冰覆盖及表层水分层增强,导致富含营养盐的深层水的上升减缓;同时表层海水中的硝酸盐等物质相对缺乏,海洋生产力总体较低。