微体古生物学报

废黄河三角洲典型钻孔全新世地层与微体古生物

 

0 引 言

全新世(约11 ka B.P.— )是一个温暖湿润的时期,对应MIS1(Marine Isotope Stage),全球海平面上升,在6 ka B.P.前后温暖气候达到顶峰。本次研究钻孔XJ01中全新统下段仅有11 cm厚,主要为中段与上段地层,沉积环境差异性大,分界线明显,但中段地层存在被河流侵蚀的迹象。废黄河三角洲往南,全新世孢粉组合特点总体反映为常绿、落叶阔叶林植被,总的气候环境比现今更暖湿或与现今相似,但这一时期的气候变化仍存在冷暖波动(萧家仪等,2005)。

钻孔ZK14位于废黄河三角洲北部,1.0~22.0 m处由下往上,可以划分出末次冰盛期—全新世早期硬黏土层—河流沉积、早全新世—1128年潮坪—浅海沉积和1128年之后的三角洲沉积,该沉积环境演化进程与南黄海西部陆架和苏北平原近岸以往的研究结果一致(Bornhold et al.,1986;Xue et al.,1995;薛力园等,2014)。

前人对废黄河三角洲的研究主要从其沉积物粒度分析、遥感解译、近岸带冲淤变化等方面开展,缺乏在滨海相地层研究中占有重要地位的14C测年数据与微体古生物综合分析数据。

通过研究废黄河三角洲古黄河主河道沉积区XJ01孔全新世以来的沉积地层及其微体古生物记录,揭示废黄河三角洲近岸地区沉积作用过程及其沉积环境演变。

1 研究区域

废黄河三角洲位于江苏北部(图1),由1128—1855 年期间黄河南泛夺淮入海所带来的泥沙堆积形成。黄泛层的分布范围可称为大三角洲,本次研究主要针对其主体部分的小三角洲,范围大致以响水县云梯关为顶点,北起灌河口、南至射阳河口,包括响水、滨海2县以及射阳、灌云、灌南的一部分,整个三角洲面积约为7 160 km2。废黄河三角洲海岸为典型的淤泥质海岸,由于侵蚀,目前滩面较窄(王艳红,2006)。1855 年黄河北归后,巨量泥沙供应断绝,废黄河三角洲形成了以六合庄为中心的侵蚀岸段(刘小喜等,2014)。

图1 钻孔XJ01位置图(地貌图据叶青超,1986修改)1-大三角洲及界线;2-小三角洲及界线;3-冲积扇;4-滨海低地;5-低潮线与淤泥质浅滩;6-湖泊;7-贝壳堤;8-低山丘陵;9-砂;10-1855年海岸线;11-宋代海岸线;12-范公堤;13-京杭大运河;14-钻孔及编号Fig. 1 Map showing location of the drill hole No. XJ01 (geomorphologic map modified from Ye, 1986)

2 研究现状

就中国东部沿海地区而言,长江三角洲地区在MIS3—MIS1暖期沉积之间,即约25~16 ka B.P.的末次盛冰期,河谷区形成灰绿色硬黏土层,河间地区域形成浊黄棕色、红棕色黏土、粉砂质黏土、黏土质粉砂和砂沉积。在上海浦东PD119孔62 m处见全孔唯一一层泥炭,14C测年为(14 480±530)a B.P.(王强等,2009),接近16 ka B.P.末次冰消期开始的年代。由于古河谷区在长江三角洲地区甚为发育,故将冰后期—全新世下推到15~16 ka B.P.层位的第一硬黏土层顶部(李从先等,1998)。

在北方,受全球海面下降变化影响的大河流较少,除局部末次盛冰期下切河谷地区外,其他河间地-泛滥平原地区则以海平面上升后引起地下水位抬升造成沼泽化普遍出现为特征,水深足以生长挺水植物后埋藏形成基底泥炭,上覆海侵层序(李汉鼎等,1995)。连云港地区全新统最早基底泥炭测年为7 ka B.P.(陈希祥,1988)。

由于各地河流输沙能力强弱不均,基底泥炭可以出现多层,例如河北黄骅Hg6 孔15~20 m之间就有3层泥炭,即(8 510±90)a B.P.、(8 680±90)a B.P.、(10 160±100)a B.P.至(10 520±170)a B.P.,指示历时2 ka 的沉积地层(王强等,1999)。

进入全新世海侵期,可依照Klein(1971)潮坪沉积三段式确定地层的细分,即自下而上依次出现夹杂贝壳碎片的砂质潮下带、砂泥互层潮间带和泥质潮上带,且在渤海湾西岸钻孔地层得到了很好的应用。然而,在温州温黄平原钻孔,由于钻孔位置前端与海洋隔离,全新世一直为泥质沉积(尚帅等,2013)。

3 样品测试

钻孔XJ01上更新统顶部AMS-14C测年(BATA实验室)结果为(13 490±50 )a B.P.;全新统底部见泥炭层,其中20.09 m处测年结果为(6 890±40)a B.P.,19.80 m处测年结果为(3 170±30)a B.P., 3.65 m处测年结果为(80±30)a B.P.,均可作为沉积年代依据。

微体古生物样品的测试方法:取样品20~40 g(干质量),置于清水内用双氧水分解,以0.063 mm(240目)分析筛淘洗后,取筛上物置于蒸发皿内,烘干后在显微镜下挑选全部钙质标本;粗估1个门类样品超过200个个体后,即先行样品缩分,鉴定后再计算为样品中全部标本总量;编绘分类数量统计图,数量超过100时一般以算数值和常用对数值曲线表达;最后将筛上物(>0.063 mm)颗粒称重,编绘全孔粗粉砂含量曲线。

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