莱州湾晚更新世以来的沉积演化及物源分析

摘要

晚更新世以来，受全球海面变化影响，在渤海莱州湾沿岸形成的多源河流三角洲沉积体系发生了相应环境改变。莱州湾沉积物的物源主要受控于黄河，但是南部中、小河流对沉积地层的贡献也应值得关注。 本文在前人研究的基础上，充分利用研究区调查数据和资料，结合AMS14C测年和光释光（OSL）测年数据，分析钻孔岩性、结构等特征，进行沉积地层划分和对比，初步建立了莱州湾的沉积地层格架；重点分析了WFZK07孔沉积单元的地球化学元素特征，结合白浪河表层沉积物及钻孔粘土矿物组合特征进行沉积物源分析，依据研究区的古气候和海平面变化特征，探究晚更新世以来莱州湾沉积地层演化过程。 研究结果表明，晚更新世以来形成的5个沉积单元的沉积地层特征存在差异性，莱州湾沉积地层厚度变化相对稳定。南部中小河流（以白浪河为主）与黄河均为07孔沉积物的主要来源，二者从晚更新世早期至今对莱州湾南岸弥河～潍河多源河流三角洲体系的沉积起主要控制作用。虽然整个莱州湾沉积地层的来源主要受控于黄河陆源碎屑的输入，由于黄河在发展晚期频繁改道，受海平面变化、河流径流量及输沙量、构造运动和波浪潮汐等作用的综合影响，沉积地层的主要物源也具有分期性和分段性。依据常微量元素综合分析结果、特征值在垂向上的变化以及粘土矿物组合特征，莱州湾在124.6～72.0 ka B.P.、60.0～24.4 ka B.P.和10.2～4.0 ka B.P.出现三次暖湿期，分别对应于沧州海侵层、献县海侵、黄骅海侵；在72.0～60.0 ka B.P.和24.4～10.2 ka B.P.出现两次冷干期，分别对应于玉木早冰期和玉木晚冰期，属于陆相沉积环境。在海侵期主要发育滨浅海相沉积，向南过渡为三角洲或潮坪-河流相沉积，沉积物总体上表现为退积的叠加样式。由陆向海，短源河流的沉积贡献逐渐降低，而输入量大的黄河沉积贡献增加；海退时期，莱州湾发育陆相的河流及三角洲相沉积，陆源输入增加，沉积物表现为进积的叠加样式。晚更新世以来莱州湾经历了“滨浅海相-三角洲-陆相-潮坪-滨浅海相-三角洲-陆相”的沉积演变。

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摘 要

1.1 研究目的及意义

1.2 研究现状及存在问题

1.2.1 沉积演化及物源研究现状

1.2.2 主要存在问题

1.3 主要研究内容

1.4 研究思路和技术路线

1.5 论文工作量

1.6 论文的主要成果

2.1 研究区位置及入湾河流概况

2.2 地质概况

2.2.1区域构造特征

2.2.2地层发育及分布特征

3.1 材料

3.2 测试方法

3.2.1粒度

3.2.2粘土矿物

3.2.3测年

3.2.4地球化学元素

4.1 WFZK07钻孔沉积单元划分与沉积特征

4.2 BH1301钻孔沉积单元划分与沉积特征

4.3 晚更新世以来的地层对比

4.4 小结

5.1 常量元素组成及特征

5.2 微量元素组成及特征

5.3 元素比值特征

5.4 小结

6.1 物源示踪

6.1.1沉积物稀土元素组成

6.1.2稀土元素总量变化和Eu、Ce异常

6.1.3沉积物粘土矿物特征

6.1.4物源判别

6.2 晚更新世以来的沉积演化特征

6.2.1古气候及海平面变化特征

6.2.2沉积演化分析

6.3 小结