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。

海南玉带滩障壁型海岸现代沉积特征及沉积演化

海南玉带滩是我国南海沿岸典型的障壁型海岸现代沉积场所之一。根据野外考察和室内分析,从沉积物的成分、结构、沉积构造等方面揭示了玉带滩障壁型海岸现代沉积特征。结果表明:玉带滩东侧为障壁岛海滩,沉积层序总体上表现为粒度向上变粗;中部为障壁岛沙丘,以中、粗粒石英砂为主,具平行层理、斜层理;西侧为障壁坪,以中、细砂沉积为主,夹杂一些贝壳碎片,层理构造比较明显。玉带滩西侧水体为河流作用明显强于潮汐作用的潟湖;河口沙坝发育或河流岩岛阻挡产生河汊是形成潟湖中冲积岛分布的主要原因;仅在潮汐通道外侧出现拦口沙坝堆积。现代沉积特征结合Google Earth卫星图像分析认为,该障壁型海岸沉积演化大致包括3个阶段:第一阶段,河流携带泥沙入海,在河口湾地区形成多级近新月型河口沙坝。第二阶段,由于后期水道延伸方向、水动力的不断变化,西侧河口沙坝出现合并并向冲积岛转化;在海岸拐弯处,以原有河口沙坝为主体,形成初期障壁沙坝,障壁沙坝西侧水体演变成潟湖。第三阶段,障壁岛西侧受河流冲刷作用影响,河口沙坝坝头几乎完全消失;障壁沙坝形成后,潟湖水面加宽,流速减小,河口沙坝增生合并,最终形成了三大冲积岛(沙坡岛、东屿岛、鸳鸯岛)。该障壁型海岸现代沉积发育冲积岛的障壁岛-潟湖沉积体系,而不同于传统的碎屑海岸障壁岛-潟湖沉积体系,研究其沉积特征和沉积演化为进一步认识和预测特殊类型的古代碎屑海岸障壁岛-潟湖沉积体系油气储层提供了具有参考价值的沉积演化模式。

荣成湾典型沙坝-潟湖海岸地貌演变研究

20世纪70年代末以来,荣成湾月湖沙坝-潟湖海岸地貌发生了巨大变化。研究沙坝-潟湖海岸地貌的演化过程可进一步掌握其演化规律,对保护和修复沙坝-潟湖海岸地貌体系具有重要的现实意义和理论依据。本文以1975-2021年47期遥感影像和1934-2014年4期不同时期测量的海图为数据源,通过遥感(Remote Sensing,RS)技术和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)对月湖沙坝岸线进行提取,并用数字岸线分析系统对岸线变迁进行定量分析,最后通过构建水下岸坡数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)对不同时期的等深线进行提取。结果显示:(1)1975-2021年沙坝处于侧蚀变窄和切蚀变短的状态,坝尾内弯显著。1975年以来沙坝侵蚀后退较显著,从坝根到坝尾侵蚀速率逐渐增加。其中,1979-1986年沙坝侵蚀最严重,最大后退距离达95.7 m,平均蚀退速率为8.32 m/a。(2)1975-2021年,沙坝面积逐渐减少,潮汐通道逐年展宽。其中,1979-1986年沙坝面积急剧减少,平均减少速率为0.0142 km2/a。2021年与1975年相比,沙坝面积减少了约43%。2001-2014年潮汐通道的平均展宽速率为14.01 m/a,2015年后宽度突破300 m。(3)以1980年为转折点,1980年以前水下岸坡总体趋势为淤高变浅,等深线向海迁移。1980年后水下岸坡侵蚀增强,等深线向陆迁移。荣成湾月湖沙坝-潟湖海岸地貌的演变主要受人类活动及沿岸泥沙输移的影响。

晋东南沁水盆地石炭二叠纪含煤岩系古地理及聚煤作用研究

晋东南沁水盆地是目前我国进行煤层气勘探开发的主要地区之一,煤层气储层主要分布在石炭系和二叠系,其厚度明显受沉积古地理控制。本文通过对露头及钻井剖面的岩石学和沉积相特征研究,对该区主要含煤岩系-山西组和太原组进行了岩相古地理和煤层气储层聚集控制因素分析。太原组以石灰岩、铝土质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及砂岩为主,厚度44．90-193．48 m,含多层可采煤层,厚度0-16．89 m,平均 7．19 m。在太原组沉积期,研究区北部发育下三角洲平原相,煤层相对较厚,中部和南部为潟湖相,煤层相对较薄,东南部主要为滨外碳酸盐陆棚相,在晋城一带为障壁砂坝相分布区,煤层亦较厚;山西组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主,石灰岩仅在局部地区见到,该组厚18．60-213．25 m,含可采煤层1-2层,厚度0-10．0 m, 平均4．20 m。在山西组沉积期,北部以下三角洲平原分流河道相为主,中部和南部以分流间湾相为主,东南部则以河口砂坝相为主,厚煤带都位于中部和南部的三角洲分流间湾地区。总之,太原组富煤地带多与砂岩富集带相吻合,位于北部下三角洲平原和南部障壁砂坝地区,而山西组厚煤带大都位于南部三角洲分流间湾地区。

山东莱州三山岛—刁龙嘴地区沙坝泻湖沉积和演化

大量钻孔岩芯，微古资料和Ｃ￣（１４）测年数据说明山东莱州三山岛—刁龙咀地区７．３ｋａＢ，Ｐ．开始海侵。由于ＳＷ向泥沙流提供物源和莱州浅滩的消能作用，于５ｋａＢ．Ｐ．以来，先后形成莱州沙坝和泻湖系列。２ｋａＢ．Ｐ．以米，许多泻湖先后被冲积物掩埋或被封闭成淡水湖。在刁龙咀西北的浅滩区目前正发育最新的沙咀。

南澳岛青澳湾沉积物粒度与烧失量指示的全新世沉积环境变化

通过对粤东南澳岛青澳湾NA6、NA9号钻孔剖面的岩性、粒度和烧失量特征进行综合分析,结合AMS14 C测年结果,讨论了该地区8 500cal.aBP以来沉积环境的演变过程。结果显示,烧失量反映的有机碳变化与沉积物粒度组分有十分密切的关系,表明海岸带水动力条件的改变与陆源有机碳的富集有关。潮下带淤泥沉积以及滨岸的!湖沉积较有利于有机碳的富集。相反,砂质堆积的有机碳含量较低,与高能的海浪作用有关。钻孔研究表明,该区沉积环境演变主要受全新世海平面变化的控制：8 500~5 500cal.aBP为海平面快速上升期,研究区被海水所淹没为潮下带沉积,沉积物中发现许多完整的近岸海相软体动物,且有机碳含量较高;5 500~3 000cal.aBP为砂质沉积,潮间带砂坪表明海平面稳定或略有下降;3 000~1 300cal.aBP水下沙坝-沙丘沉积,海平面基本稳定在现今高度;1 300cal.aBP以后为湖沉积,最后在洪积物冲积的堆积作用和海退下形成平原。

离岸沙坝-潟湖海岸拦门沙航道回淤——以渤海湾曹妃甸海域老龙沟拦门沙为例

渤海湾曹妃甸老龙沟海区属于典型的离岸沙坝-潟湖海岸体系,口门处发育有拦门沙。采用实测资料分析和二维波流泥沙数学模型计算研究了拦门沙成因及其开挖后的回淤情况。研究表明,涨落潮流路不一致、落潮流扩散是老龙沟拦门沙形成的主要原因。针对该海区波浪、潮流、泥沙及海床演变特点,进行了2006年、2007年大小潮潮流泥沙的验证及2008年8～12月试挖槽回淤的验证,在此基础上,预测了拦门沙航道正常情况下的泥沙回淤和大风天骤淤。试挖槽监测资料分析及数学模型计算表明,风浪掀沙是影响老龙沟拦门沙回淤的重要因素。

粤西博贺沙坝潟湖海岸体系形成发育与现代演变

粤西博贺湾地区发育一典型的沙坝渴湖海岸体系。通过对比分析，1932～2000年，博贺渴湖面积减少45．3％，人类活动已成为影响该区海岸演变的主导因素；滩涂围垦、海岸采沙与水产养殖等人类活动加剧了沙坝海岸的侵蚀后退，且使得渴湖面积迅速减少，不断淤浅萎缩，大大加快了海岸体系的演化进程。根据钻孔地层剖面和^14C测年资料分析，对该区沉积环境演变过程的研究结果表明，自晚更新世中期以来，博贺沙坝渴湖海岸体系经历了初步形成、遭受破坏、再次形成、发育、现代演变等5个主要阶段。

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组障壁潟湖沉积相模式及有利储层分布规律

依据鄂尔多斯盆地古构造古地理背景、古水动力以及古气候条件,结合单井沉积相分析建立了马家沟组障壁潟湖沉积相模式,该模式分三个阶段即与海侵期相对应的以灰岩沉积为主的障壁潟湖沉积阶段(阶段Ⅰ)、与海退相对应的以灰岩夹蒸发岩沉积为主的障壁咸化潟湖沉积阶段(阶段Ⅱ)和与低海平面期对应的以膏岩盐沉积为主的障壁膏盐湖沉积阶段(阶段Ⅲ)。文章进一步分析并总结了在上述模式下各阶段储层的发育规律,认为阶段Ⅰ中的障壁滩相和阶段Ⅱ中的障壁滩及潟湖边缘坪有利于储层的发育,并指出了马家沟组储层主要为岩溶型储层,分布于马一、马三和马五的顶部。

潮汕地区全新世障壁海岸三角洲沉积演化与砂体展布

全新世我国华南沿海广泛发育障壁海岸,此环境下发育独特的障壁海岸三角洲沉积。基于对潮汕地区的现代地质考察,并总结前人的研究认识,得出该地区韩江三角洲形成演化的主要控制因素为海平面变化、障壁—潟湖体系、河流搬运能力;明确了不同时期三角洲演化的特征及砂体的展布规律;然后,结合螺河三角洲和万宁小海的发育特点,划分出障壁海岸三角洲演化的三大阶段,即形成期:障壁—潟湖体系形成,潟湖内开始形成三角洲;发展期:潟湖内水体稳定,三角洲前积较快,障壁沙坝向海迁移;改造期:潟湖逐渐消失,沉积物开始在障壁沙坝外侧沉积,三角洲向海推进;最后,建立了潮汕地区早期潟湖内河流作用为主、后期障壁外多种动力共同作用下的障壁海岸三角洲的沉积模式。

海南岛小海沙坝-泻湖-潮汐通道体系自动调整及恶化

本文运用历史地图对比方法 ,结合现场考察及水文泥沙测量资料 ,分析海南岛小海口门近 4 0a来的变化过程 ,找出小海口门在人为作用下的演变规律 .结果表明 ,小海沙坝 泻湖 潮汐通道体系曾是一个稳定的系统 ,它通过口门断面、地形调整以适应在人类活动作用下口门动力的变化并保持相对平衡 .三大人为活动的综合影响 ,尤其是盐墩三岛的围垦及网箱养殖 ,破坏了口门维持的最后动力 (潮汐动力 ) ,使小海沙坝 泻湖 潮汐通道体系失去了调整作用 ,直接导致了口门的迅速缩小 .

沙坝—潟湖海岸研究进展与展望

沙坝-潟湖海岸是世界海岸的重要组成部分,也是目前国际陆海相互作用研究的焦点内容。在当前人类活动的干预下,部分沙坝-潟湖海岸亦已出现消亡。基于此,本文从沙坝-潟湖海岸的演化、通道体系的稳定性及其人类活动的影响等方面阐述此类海岸的研究进展及不足,同时指出今后沙坝-潟湖海岸体系的研究应将人类活动因子纳入,并着重对沙坝-潟湖海岸响应人类活动后出现的环境效应进行评估,以为沙坝-潟湖海岸资源可持续利用提供相应对策和理论依据。

沙坝-泻湖海岸动力地貌学研究进展

国内外对沙坝 泻湖海岸的研究主要采取动力地貌学的方法 ,本文评述了近一个半世纪以来在这一领域所取得的重要成果 .波浪、潮汐、径流等特殊的动力场决定了泥沙输运的方式和路径 ,从而形成了与其相应的沙坝、泻湖。

东营凹陷沙一段滩坝-泻湖沉积体系和层序发育的控制特点

根据沉积和生物特征可以确认东营凹陷沙一段中的特殊岩性段沉积在滩坝－泻湖体系内．按构成岩性可将滩坝分为砂质和碳酸盐两类．它们的出现反映了凹陷内沙一期相对湖水位上升速率、供屑速率、气候、沉积基底地形等综合背景条件．在演化上，碳酸盐沉积的全面终止意味着滩坝－泻湖体系的终止，终止的根本原因是相对湖水位较大幅度上升所导致的河流注屑速率下降．该沉积体系被认为是湖进体系域的主要构成部分，而且很可能没有典型凝聚层与之伴生．

旅游开发活动对沙坝—潟湖景观稳定性的影响分析——以广西北海银滩沙坝—潟湖景观为例

本文以北海银滩沙坝—潟景观为例,基于1990年、2000年和2003年的遥感影像数据,研究旅游开发活动对沙坝—潟景观体系稳定性的影响,结果表明:(1)在旅游活动的影响下,银滩沙坝—潟景观发生了衰退,两组沙坝(滩)年蚀退速率分别为5.37米/年和6.07米/年,其中2000年蚀退速率最大;(2)银滩公园的开发使正门沙坝—潟景观在1990-2000年间出现了萎缩,2000年整治不合理开发后其有所回涨,而开发较迟的电白寮沙坝—潟景观呈同步变化,海岸景观生态过程与联系使得沙坝—潟景观体系的整体演变效应明显扩大;(3)旅游活动影响下的沙坝—潟景观格局的稳定性,主要取决于旅游经济活动对沙坝—潟景观的利用是否合理。

全新世淮河三角洲初步研究

1128年以前淮河是位于我国东部独立人黄海的一条大河。1128年黄河下游河道决口改道,夺淮入黄海,结束了淮河三角洲的活动。尽管1855年黄河再次改道回归渤海,但是1851年洪泽湖大堤决口,此后淮河成为长江的一条支流。根据近几十年来苏北全新世沉积研究成果及淮河、江苏近岸海洋水文状况,推测7000aB.P.～1128年形成的淮河三角洲形成、演化和特征。1128年以前淮河口及其附近海域东北向和东北偏北向波浪强,在波浪和沿岸流的作用下,沉积物优势运移方向为SSE,河口南侧形成两条延伸很远的海岸砂堤(障壁坝-海滩脊),其内侧为泻湖和海岸低地,形成一个明显不对称的淮河三角洲。淮河三角洲发育历经两个阶段:早期阶段为7000～3500aB.P.,东岗砂堤逐渐形成,加宽;晚期阶段3500aB.P.～1128年西岗砂堤逐渐形成,加宽。

砂坝-泻湖沉积体系地层分类及其应用

由我国海岸砂坝-泻湖体系研究得出的四种地层类型,即海侵型,海退型,稳定型和局部海侵型,用于分析北美大西洋沿岸,黑海和澳大利亚东南海岸大陆架,以及内蒙、甘肃、宁夏古生代的同类沉积体系,证明所得出的四种基本地层类型是适用的。同时,由于构造运动、海平面变动和泥沙供应的长期变化,也发现若干新的沉积相组合和不同类型砂坝-泻湖体系转化的新途径。

广西江平地区沙坝-泻湖沉积相序与沉积环境演变过程

本文在地貌、第四纪地质野外调查和３３个钻孔资料的基础上，运用粒度、碎屑重矿物、微体古生物和１４Ｃ年代测定等方法探讨江平沿岸沙坝－泻湖体系的沉积相序和沉积环境演变过程。沙坝－泻湖发育在一片起伏不平的基岩侵蚀面上，其沉积相序自下而上为：基岩侵蚀面→河床→、河漫滩相→河口湾、近岸浅海相→滨外沙坝、半封闭泻湖相→风成沙丘、封闭充填泻湖沼泽相。本区的沙坝泻湖属于海退型。作者初步认为本区沙坝可分为新、老２期，老沙坝大约形成于６７００～３６００ａＢ．Ｐ，新沙坝大约形成于２３００～１０００ａＢ．Ｐ。

海南岛小海沙坝-泻湖-潮汐汊道体系的演变分析研究

小海作为海南岛最大的泻湖是一种典型的沙坝-泻湖-潮汐汊道体系,它自上世纪70年代以来发生了巨大变化,变得极不稳定,但其变化过程和机制尚不清楚。本文利用地理信息集成技术,研究小海泻湖面积和潮汐汊道30多年来的变化过程及其相互联系,分析变化的原因,提炼沙坝、泻湖、潮汐汊道体系演变的规律性认识,为小海今后港口航道和生态环境的可持续利用打下基础。