辽东大洋河地区东部平原钻孔沉积环境特征分析

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辽东半岛地处亚欧大陆东岸,东濒黄海,对气候变化影响的海侵、海退反映敏感。大洋河作为半岛主要河流之一,其冲积平原的沉积地层可以很好的代表当时沉积环境变迁。本文以辽东地区大洋河东岸冲积平原上中全新世早期以来的浅海相沉积物(DYH钻孔)为研究对象,通过粒度、地球化学元素和孢粉特征多个指标,探讨研究区的沉积环境。(1)DYH钻孔主要由黏土质粉砂、粉砂和粉砂质砂组成,上层黏土部分主要是粉砂、黏土和黏土质粉砂,表明水动力较弱;下层砂砾部分主要为砂和粉砂质砂,表明水动力较强。沉积物频率曲线上层黏土部分表现为显著单峰形态,总体粒径较细,反映这一阶段水动力较弱,沉积环境较为稳定;下层砂砾部分呈多峰态,粗峰态显著。概率累积曲线为三段式形式,以跳跃组分为主,推移和悬浮组分分选均优于跳跃组分,岩芯自下而上水动力条件表现为逐渐减弱的趋势。粒度参数上部黏土部分表现为窄峰态,近对称和正偏,下部分砂砾层砂含量占到50%及以上,表现为宽峰态,多偏态,总体分选差。研究岩芯包含三个端元组分,EM1和EM2为细粒组分,代表着弱水流沉积所携带的细粒物质,在DYH 1~4阶段含量较高,分布在均匀悬浮区;EM3为粗粒组分,在DYH 5阶段含量显著增大,分布在滚动和悬浮物质的混合区域,指示这水动力较强的冲洪积沉积。(2)研究钻孔的常量元素主体元素是SiO2、Al2O3,平均含量可分别达到54.95%和18.86%。常量元素含量随着深度变化发生阶段性增减,符合成土过程的的一般规律。所选取的元素指标CIA与A-CN-K图、Sa、Saf、残积系数、ba、退碱系数、Rb/Sr也具备较好的相关性,自岩芯底部至顶部表现出风化强度强-弱-弱-强-弱的变化趋势。通过A-CN-K三角图反映出岩芯中元素Ca、Na发生一定程度的淋失,斜长石发生风化分解,蒙脱石淋失严重,与CIA整体变化相一致,整个岩芯属于中等风化的沉积环境。(3)落叶乔木花粉和灌木和草本花粉是主要的孢粉组合,平均含量达到47.19%、30.73%。孢粉组合带反映温湿的沉积环境逐渐转变干冷,自Ⅲ阶段(95~169cm)开始属淡水种的双星藻科含量开始显著增加,说明此时海水退出大洋河东部平原,原海侵区域的淡水湖沼环境基本形成,沉积环境发生显著改变,推测为全球波动性的海退。综合以上指标和研究资料,推测DYH钻孔为中全新世(大孤山组8~2.5ka B.P.)早期7~6ka B.P.全球高海面时期沉积形成,此后受中全新世中期5.5~5ka B.P.至今的波动性海退,岩芯形成明显的砂砾层向黏土层的过渡,沉积环境由温湿转向干冷。
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