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黄东海陆架晚第四纪古环境演化及海平面变化

庄丽华

  本文根据南黄海中部泥质区和东海中陆架的两个钻孔岩芯的古生物、AMS~(14)C测年、浅地层剖面等,参考QC_2、DZ_4成果及标准氧同位素曲线探讨了黄东海陆架晚第四纪古环境演化、底栖动物群特征、古气候、冰后期以来气候事件、古水团、沉积速率、古水深、沉积物源、海平面平均上升率,讨论目前中国东部海平面上升的状况、温室效应及海岸带保护。南黄海中部泥质区的EY02-2孔共揭示了氧同位素6期以来的海侵海退序列,该孔浮游有孔虫匮乏,说明黄海暖流对钻孔所处南黄海中部冷涡泥质沉积区影响一直很弱,底栖有孔虫中玻璃质壳占绝对优势,比例为93.87~100%。Q型因子分析揭示EY02-2孔5种有孔虫组合,分别对应滨岸盐沼环境、黄海沿岸流冷水分布区、高潮坪浅海沉积环境、水深大于50m的现代浅海环境及较冷的沉积环境。因子载荷的分布与有孔虫群落特征吻合较好。南黄海有孔虫含量——水深转换函数关系式有一定的局限性,并不能在南黄海陆架地区推广使用。EY02-2孔柱样碳酸盐含量在0-34.55%之间变化,呈现大西洋型CaCO_3溶解旋回,冰后期以来碳酸盐高含量与高碳酸盐的现代黄河和废黄河物质有关,而中晚更新世碳酸盐极高含量与贝壳含量有关。南黄海中部涡旋泥开始形成的时代约为9.7kaB.P.。不同时代、地点的沉积速率也各有差异,南黄海EY02-2孔位于冷涡沉积区边缘,0~7.9kaB.P.期间,沉积速率较低,为0.133mm/a,比南黄海东南部沉积速率2.28mm/a要低得多,也比冷涡中心区的沉积速率0.1cm/a低得多;7.9~10.16kaB.P.期间,沉积速率较高,为0.426mm/a。而东海中陆架北部EY02-1孔间冰期时的平均沉积速率明显高于冰期时的平均沉积速率。粘土矿物、碳酸盐、粗碎屑、海域悬浮体、表层沉积物粒度趋势分析、POC δ C~(13)及底质沉积物的δ C~(13)等多方面研究表明:以黄海暖流为主导,南黄海堆积陆架平原西侧现代沉积物陆源物质主要源于黄海沿岸流携带的现代黄河悬移物质,黄海槽东西两侧的沉积差异主要表现在冰消期以来沉积厚度、沉积层序、氧同位素记录上。东海中陆架的EY02-1孔共揭示了氧同位素6期以来的海侵海退序列,该孔表层沉积中浮游有孔虫丰富,向下减少,转轮虫亚目底栖有孔虫占绝对优势。玻璃质壳占83.1~100%,在全新统中含量最高;瓷质壳,0~17.4%;胶结壳,0~8.27%。螺旋壳平均含量为28.5%,在末次冰期沉积中含量最低;可能受对马暖流水流路摆动影响,列式壳在表层沉积中含量最高,达61.39%。东海EY02-1孔底栖有孔虫分布格局包括:中陆架水与以长江冲淡水为主体的东海沿岸流有孔虫组合、以长江冲淡水为主体的东海沿岸流与外延的黄海冷水团有孔虫组合、中陆架水与外延的黄海冷水团有孔虫组合、内陆架浅水组合、滨岸盐沼和河口湾组合、水体较凉的近岸浅海组合及水温较高的浅海组合。据Q型因子分析东海EY02一1孔有孔虫可分为5个组合,分别对应低温低盐近岸浅海、中陆架浅海、相对低温的黄海水团、内陆架浅海、水体较凉的近岸浅海等环境,部分沉积相不能从Q型因子分析结果中辨认出来。EY02一1孔、EY02一2孔末次间冰期有孔虫均表现为乃口才‘切hidium tuberc“latum组合,说明古黄海冷水团在晚更新世末期末次间冰期也曾出现过,当时古黄海冷水团分布范围较广,分布位置比现今偏西南,甚至也能扩展到东海中陆架现今9伪11水深处。在氧同位素6期、4期及2期等气候冷期时,东海中陆架普遍发育了滨岸河口陆相沉积、河流、河口湾三角洲沉积。氧同位素sa一5d期的古海岸线大约在现今水深30~401n附近,海退时发育了古长江水下三角洲,构成了东海陆架的主要沉积单元,平旋壳有孔虫百分含量大量增加,高达633一81.5%;在氧同位素se期,东海中陆架北部为浅海沉积环境,古水温较高,物质来自西北方向的大陆,有孔虫表现为Ammonia ma、hassi一百加丙idium magellanic“m组合,丰度达到钻孔最高峰值3200枚/克,在氧同位素3期,东海中陆架北部为低温低盐的河口湾沉积环境,受周边河流的影响远远大于现在,以古长江冲淡水为主体的东海沿岸流与外延的古黄海冷水团控制着有孔虫组合;东海中陆架EYOZ一1孔大约在1 3kaB卫就被海水波及,约在12k瓦B卫海侵推进到50~60m水深,至1小gk扛B.P.全新世初期海水达到现代海岸线附近,发育了全新世潮流沙席沉积。在南黄海和东海均可发现新仙女木期的海平面波动,该事件可能对应两大融冰事件引起两次海平面快速回升之间的一个减缓期;东海中陆架上1.5一1.9m沉积物中有孔虫的变化可能反映了0.65刁.skaB.P.的小冰期期间的气候波动。8一2.skaB卫的中全新世高温期(MHHT)对应EY02一2孔0.31补1 .lm沉积;在东海EY02一1孔MHHT表现得并不明显:8一7kaB.P.间受中陆架水与外延的黄海冷水团控制;7一4.7kaB卫间受控于长江冲淡水为主体的内陆架浅水水团;4.7一3.4kaB卫间受中陆架水水团控制;3.小2.5k瓦B卫间受控于长江冲淡水为主体的内陆架浅水与外延的黄海冷水团,而且内陆架浅水有增强的趋势,推测在7礴.7kaB卫和3.小2.skaB卫,EY02一1孔东部黑潮的主流轴似乎更偏东一些或黑潮强度?……   
[关键词]:古环境演化;平均沉积速率;冰后期气候事件;沉积物源;水团;Q型因子分析;古水深;海平面变化与上升
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(海洋研究所)2002年
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