冰后期長江下切河谷體系與河口灣演變.pdf

1、冰后期長江下切河谷體系包括早期的河谷充填沉積、中期的河口灣沉積以及晚期的三角洲沉積。本文試圖通過對下切河谷典型部位鉆孔地層的分析，建立地層格架，并探討冰后期長江下切河谷充填、河口灣演變及三角洲發(fā)育過程中涉及的一些問題。冰后期長江三角洲下切河谷體系包括河流相、河口灣相、淺海相和三角洲相等4種沉積相類型。這些沉積相在古河谷的不同部位組合關(guān)系不同，形成下切河谷充填層序在橫向上的差異。在古河谷下游地區(qū)，下切河谷充填層序中4種沉積相

2、發(fā)育齊全，自下而上由河流相、河口灣相、淺海相和三角洲相組成。在上游地區(qū)，淺海相和河口灣相相繼變薄直至尖滅，三角洲相則發(fā)生相變，過渡為河口灣頂砂壩相。鉆孔測年資料揭示的長江三角洲冰后期最大海侵發(fā)生時間，以及黃橋、金沙、崇明等砂體的發(fā)育時間，都與前人研究結(jié)果比較吻合。鉆孔元素地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析表明，冰后期長江三角洲沉積物源發(fā)生一定程度的變化，早期河流相中近源成分較多，晚期三角洲相中可能混有黃河源的成分。HM03孔和CX03孔沉積物

3、中的化學(xué)風(fēng)化指標(biāo)在鉆孔垂向上的變化相當(dāng)一致，反映了冰后期長江流域的氣候經(jīng)歷了兩個“溫濕—冷干”的變化過程，其中第一個冷干期可能對應(yīng)著新仙女木事件，第二個溫濕期可能對應(yīng)著全新世大暖期。這個結(jié)論與其它學(xué)者的結(jié)論十分相近，表明沉積物的化學(xué)風(fēng)化參數(shù)是較好的指示流域氣候變化的替代指標(biāo)。有機(jī)碳同位素比值在HM03孔和CX03孔中的變化受沉積環(huán)境控制明顯。δ13C值在HM03孔河口灣相中的變化可能指示了全新世大暖期的影響。由于影響沉積物有

4、機(jī)碳同位素比值的因素比較復(fù)雜，利用它在河口地層中研究氣候變化必須格外小心。對HQ03、HM03和CX03孔上部河口砂壩相沉積物特征的對比表明，黃橋期沉積物所反映的水動力條件最強(qiáng)，海門期次之，長興期最弱。樣品平均起動流速的比較證明，冰后期長江河口灣的為一個強(qiáng)潮河口灣。通過與錢塘江河口灣的比較，認(rèn)為喇叭狀的河口灣和水下沙坎的存在，是強(qiáng)潮形成的必要條件。由此推斷，強(qiáng)潮形成條件的消失是冰后期長江強(qiáng)潮型河口灣演變?yōu)橹谐毙秃涌诘闹饕?/p>

5、因。根據(jù)長江三角洲古海岸線變化資料分析表明，喇叭狀的河口灣地形在金沙期砂體出露水面后徹底消失。據(jù)此推測冰后期長江河口潮汐類型轉(zhuǎn)變的時間應(yīng)當(dāng)在金沙期砂體出露地表之時，大約距今2000年前后。冰后期最大海侵時期長江古河口灣的沉積物分布模式與錢塘江現(xiàn)代河口灣的沉積物分布模式十分相似，但是與目前國際流行的河口灣模式相去甚遠(yuǎn)。因此，長江古河口灣和錢塘江現(xiàn)代河口灣可能代表了某種尚不為人知的河口灣模式。借鑒錢塘江現(xiàn)代河口灣的沉積動力空間變

6、化模式和沉積物分布模式，建立了長江古河口灣的動力和沉積模式，并將其推廣為一種下切河谷沉積模式。通過此模式推斷的長江水下三角洲垂向沉積相序列，與實(shí)際鉆孔資料比較吻合。通過對長江三角洲冰后期不同時期地層體積的計(jì)算，估算出了冰后期不同時間段長江入海輸沙總量的變化，并且對變化原因作了探討。長江三角洲在整個冰后期、冰后期海侵階段和海退階段的沉積物數(shù)量分別為14415.5×108t、7955.9×108t和6459.6×lO8t。。其中

7、，下切河谷沉積量超過三角洲兩翼，海侵期沉積量大于海退期，南翼沉積量大于北翼，兩翼前緣沉積量大于后緣。通過分析冰后期滯留于現(xiàn)今三角洲地區(qū)的沉積物數(shù)量與長江輸沙量之間比值的變化，估算長江總輸沙量在冰后期海侵階段為15911.9×108t，在海退階段為11332.6×108t，年均分別為1.92×108t和1.74×lO8t。在整個冰后期，長江總輸沙量為27244.5×108t，年均1.82×108t。關(guān)鍵詞：冰后期，長江，三角洲