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我院在晚第四纪下切河谷形成演化研究方面取得新进展

发布时间:2017-11-20 浏览次数:674

河口海岸带是海陆相互作用及全球气候变化最敏感地区,下切河谷 (incised valley) 体系可将这些地质记录较完好地保存下来。海岸带下切河谷是海平面下降时期河流下切作用形成,海平面上升时期被充填的长条状地形,以区域性地层不整合面为底界。随着20世纪80年代层序地层学的兴起,对下切河谷的研究也日渐深入,层序地层学的发展使沉积学面临着新的挑战,即总结单一海侵海退层序的内部结构和预测模型,以加深对大尺度沉积层序结构和动力沉积过程的认识,提高层序地层学预测功能。晚第四纪下切河谷因形成时代晚、沉积地层未得到强烈压实而保存完好,受到越来越多地质学家的关注。南京大学地球科学与工程学院林春明、张霞课题组与加拿大女王大学Robert W. Dalrymple教授长期合作,以江浙沿海平原晚第四纪长江和钱塘江下切河谷形成演化为切入点,探讨海陆过渡带沉积环境和沉积作用。

课题组最新学术论文《Facies and stratigraphic architecture of the late Pleistocene to early Holocene tide-dominated paleo-Changjiang (Yangtze River) delta》已在线发表于《GSA Bulletin》。论文通过对地层中广泛分布的泥质沉积物动力学机制分析,对晚第四纪长江下切河谷内距今19-8千年期间的海侵层序进行了系统研究,得出新认识:1)海侵层序内悬沙浓度>10g/L时形成的泥质沉积 (fluid mud) 广泛发育,包括潮控和浪控两种成因;2)利用fluid mud和砂质沉积物的组合特征,将海侵层序划分为河流、受潮流影响的河流、潮道、潮流砂坝和湾口泥质沉积五种沉积相类型;3)五种沉积相垂向上表现为三个向上变粗的准层序,但整体为一向上变细的沉积层序,平面上自陆向海沉积物粒度逐渐变细;4)这些特征表明距今12-8千年前,前人一直认为的长江河口湾环境并不存在,实际上为一海侵退积型潮控三角洲沉积环境,原因是海侵时期长江沉积物的供应量间歇性地大于或等于海平面的上升速率,从而为三角洲的发育提供前提条件。

课题组前期研究表明,距今12-8千年前,杭州湾沿海平原存在河口湾环境,原因是海侵时期钱塘江沉积物的供应量远远小于海平面的上升速率,潮流作用强,缺乏三角洲形成的前提条件,详细内容请参阅下面两篇文献1GSA Bulletin, 2014, 126(3-4):499-5222Marine Geology, 2015, 366:1-15

由此我们得出,海侵时期海岸带既可形成河口湾,也可形成三角洲,这取决于河流沉积物供应量与海平面上升速率之间的关系。该工作推动了潮控三角洲和河口湾沉积的研究,为地质历史时期潮控型三角洲和河口湾沉积环境解释和层序地层学研究提供了重要的科学依据。

最新学术论文请参阅:https://doi.org/10.1130/B31663.1

晚更新世—早全新世长江潮控三角洲沉积模式图