从孢粉、藻类化石组合看长江三角洲第一硬质粘土层的成因及其古环境意义

文章通过对长江三角洲南翼 7个钻孔样品的孢粉、藻类分析 ,从晚第四纪第一硬质粘土层中提取出了种类和数量均较可观的孢粉、藻类化石 ,从而可以判别第一硬质粘土层形成时的沉积环境和植被类型 ,为长江三角洲地区硬质粘土层的成因研究提供了生物化石依据。研究结果表明 ,第一硬质粘土层中有多种孢粉、藻类化石组合。高含量淡水藻类的存在说明硬质粘土形成受到流水的作用 ,亦即硬粘土的形成环境可能为水域环境。化石组合中含量较低的海生沟鞭藻表明 ,长江三角洲地区在硬质粘土形成时曾受到海水影响。硬质粘土层中的禾本科 -莎草科 -落叶栎 -松、禾本科 -落叶栎 -松 -蒿和莎草科 -落叶栎 -香蒲孢粉组合指示研究区低地为平原区草甸 ,而周边的山地有针阔叶混交林分布 ,当时该地区属于温凉略湿的温带气候。

沉积物中硬质粘土层的研究进展

大量的钻孔资料表明,平原地区及其海域沉积物中普遍有硬质粘土层的存在。硬质粘土层在工程地质、地理学研究等方面具有重要的价值,它不仅是高层建筑的持力层,而且是研究全球环境变化事件、古气候演变的良好载体。该文阐述了硬质粘土层的一般特征、成因以及在粒度、地球化学元素、年代学、沉积环境等方面的研究进展,并展望了硬质粘土层在年代、物质来源和沉积环境等方面的研究方向,认为黄河三角洲硬质粘土层研究较少,需要开展大范围的、系统深入的、多学科的宏观和微观综合分析,挖掘硬质粘土层蕴含的古环境意义和应用价值。

长江三角洲北翼第一硬土层理化特征及其地质成因

在长江河口两翼广泛分布第一硬土层(FHSL),研究其形成机制及工程地质特性对工程建设具有很好的指导意义。根据调查资料(钻孔935个,累计进尺42128 m)和试验资料,首次精确确认了长江河口北翼第一硬土层分布界线,研究了第一硬土层的形成年代、粒度特征、地球化学特征、工程地质特性等。研究表明:第一硬土层形成年龄为20~11 ka B.P.(多个光释光和14C测年资料);硬土层含水率随深度的增加有增大的趋势,表明气候自下向上逐渐变凉和变干;第一硬土层的颗粒级配、粒度分布频率曲线、C-M沉积图等特征显示,第一硬土层主要由粉砂、极细砂和粘土粒级组成,样品的粒度频率曲线主要呈单峰分布,反映出物质沉积前所受搬运营力性质单一,土体颗粒沉积以均匀悬浮占绝对优势,沉积环境是一种相对稳定的低能环境。第一硬土层的发育受气候控制,大致可以分为3个阶段:第1阶段(20~15 ka B.P.)为沉积与成土交替作用时期,且以沉积作用为主,硬土层剖面厚度主要受该阶段控制,至末次盛冰期结束;第2阶段(15~11 ka B.P.)为暴露成土期,这时洪水不能形成越岸沉积,加积作用基本停止,硬土层厚度不再明显增加,已形成的第一硬土区域受到频繁变迁的分合河网的侵蚀切割,形成多条不规则古河道和台地,硬土层逐渐脱水成陆,经历了风化成壤的过程;第3阶段(11 ka B.P.至今)为淹埋期,随着全新世的到来,气候变暖,海平面不断上升,硬土层被其上覆的海相沉积层掩埋,成岩作用开始直到现今。土体易溶盐含量较高,为典型氯盐渍土类型,自下而上具有从低变高的趋势,为海相层覆盖硬土层以后成岩过程造成的。

晚更新世末北黄海中部硬质粘土层的形成及其古环境意义

北黄海中部晚更新世末以来低海面时期发育的硬质粘土层是古环境变化信息的重要载体。文章运用沉积学、孢粉学和年代学等方法，从样品中提取出了可指示北黄海硬质粘土层成因的孢粉、藻类化石，并揭示了其记录的古环境和古气候特征。研究表明，该硬质粘土层的形成年龄介于12602～10357cal．aB．P．之间，年代上与发生在12．9～11．6ka期间的末次冰消新仙女木气候回冷事件相吻合，与不同沉积环境中形成的北黄海泥炭层为同一时期的沉积，可作为新仙女木事件在北黄海陆架响应的一个重要证据。高含量淡水藻类（环纹藻、盘星藻）与香蒲的存在表明北黄海硬质粘土层的形成环境主要为淡水水域，而硬质粘土层中藜科-蒿属的存在指示其形成期间间或受到海水的影响，其上下层段海生沟鞭藻含量的增加说明硬质粘土层沉积初期及形成后期海水作用的增强，淡水藻类与陆生植物孢粉此消彼长的变化规律反映了硬质粘土层形成的阶段性特征。硬质粘土层中蒿属-香蒲-松-禾本科-单缝孢和松-蒿属-禾本科-单缝孢-香蒲孢粉组合表明研究区当时处于寒冷而湿润的环境，低地为以河流湿地为主的平原草甸，周边山地有针阔叶混交林分布。北黄海晚更新世末期形成的硬质粘土层与长江三角洲地区同期形成的硬质粘土层孢粉藻类组合中均出现高含量的淡水藻类化石，而差异性体现在前者存在一定比例的蒿属藜科植物花粉，主要由两者所处的纬度不同所致。