28ka以来莱州湾南岸的沉积学记录及环境意义

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本文针对莱州湾南岸BH2钻孔上部14.70m岩心资料,通过年代学结果、粒度和粘土矿物的特征及其包含的环境代用指标意义的解读,对比研究区内的已有成果、其他研究材料的环境信息及全球变化特征,解释了莱州湾南岸平原28ka以来的沉积学记录,并讨论了其环境意义。主要结论如下:1、利用光释光(Optical Stimulated Luminescence, OSL)年代学方法内插获得了BH2孔的年代学标尺。结果显示BH2孔沉积时限为28ka,5.94ka B.P沉积速率发生一次大的转折,28~5.94ka B.P.阶段沉积速率为0.14m/ka,5.94ka以来沉积速率为1.97m/ka。通过对比BH1孔和Lz908孔的沉积特征,沉积速率的转折是由于气候变暖背景下物质输运量增大,高海面期后海水对河水能量的抵消作用减弱,造成沉积物的迅速堆积。2、粘土矿物含量具有分段性。可分为底部蒙脱石和高岭石低值、伊利石高值段,中部蒙脱石和高岭石高值、伊利石低值段,上部蒙脱石、高岭石和绿泥石低值、伊利石高值段3段。沉积物的母岩主要为极低变质作用和浅变质作用形成的岩石;黄河来源的沉积物和山东半岛黄土也可能为莱州湾南岸的两个物源。伊利石的化学指数和膨胀层的相对数量在韵律上变化相同,但不能反映全新世变暖背景下的化学风化作用,分析是由于物质输入量的大幅增加及海面变化所导致。3、粒度反映出沉积物类型具有分段性。不同环境的沉积物粒径大小明显不同,其中全新世之前的沉积物表现为细粒沉积,而全新世内的沉积过程形成了粗粒沉积。平均粒径和分选系数反映出了海平面变化影响下的沉积过程特征:海面升高时,海水与河水能量抵消,潮流、波浪对沉积物的淘洗和再悬浮作用强烈,反映了低速的沉积过程;海水退去时,河流快速堆积,沉积速率较大,分选较差,反映了河流沉积的特征。4、粒度的主成分分析结果表明,第一主成分F1的方差贡献量为54.7%,控制了整个沉积物的粒度变化;第二主成分(F2)的方差为22.5%,前两个主成分涵盖了沉积物的大多数组分。F1变化与细粒组分含量相同,可以指示东亚冬季风的变率,而F2与中粗粒组分含量变化相同,可以指示东亚夏季风的变率。冬季风和夏季风在变冷过程中呈正相关关系,两者在偏暖环境下呈负相关关系。
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