本文關(guān)鍵詞：全新世長江口沉積記錄中的陸海相互作用界面—河口鋒的位置遷移及機制分析

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【摘要】：全球冰川加速融化,海平面加速上升,長江輸沙量驟減,將導(dǎo)致長江三角洲地區(qū)風(fēng)暴潮、沿海低地和海岸濕地淹沒、海岸侵蝕和鹽水入侵等一系列自然災(zāi)害風(fēng)險增加。長江三角洲人口密集、經(jīng)濟發(fā)達,是中國經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)之一。自然災(zāi)害加劇將成為經(jīng)濟發(fā)展的制約因素之一,迫切要求我們尋找應(yīng)對措施。全新世在氣候和海平面等作用下,長江口經(jīng)歷的陸海作用過程變化豐富,研究全新世河口界面的遷移,有利于理解當(dāng)前和未來海平面上升和氣候變暖背景下該區(qū)陸海相互作用及河口動力沉積與生物地球化學(xué)過程響應(yīng),有利于深刻認識海平面上升造成的實際影響。因此,本研究在長江口下切古河谷獲取5個全新世鉆孔,進行巖性、粒度、AMS14C年齡、TOC、TN和δ13C等分析測試,部分鉆孔還進行了有孔蟲分析,同時收集長江流域懸沙、長江口及鄰近陸架表層沉積物和鉆孔沉積物的有機碳分析測試結(jié)果,在弄清長江口表層沉積物C/N和δ13C分布特征及與河口界面關(guān)系的基礎(chǔ)上,判別分布于長江三角洲頂部到前三角洲的7個鉆孔沉積物全新世的有機碳來源和動力沉積變化及分析不同階段各鉆孔與河口鋒位置關(guān)系,試圖揭示全新世長江口河口鋒位置遷移過程,并探討其與海平面、季風(fēng)氣候及三角洲演變的關(guān)系。河口區(qū)由陸向海可劃分為3個水團區(qū)域:徑流水、混合水和分層水,混合水與分層水之間為河口鋒洪季界面。其中,流域輸入的懸沙、河口徑流水和混合水表層沉積物的δ13C值大多小于-24‰,反映陸生植物或淡水藻類有機碳來源;河口分層水和淺海表層沉積物的δ13C大于-24‰,反映海洋藻類有機碳來源;因此洪季河口鋒是現(xiàn)代表層沉積物有機碳陸海來源的重要邊界,反映陸源輸入有機質(zhì)大多被該鋒面攔截而不能向外海輸送。各個鉆孔在12-10 cal.ka BP期間C/N和δ13C均反映陸源有機質(zhì)主導(dǎo),河口鋒還未進入古河口灣。低海平面對河口鋒位置起到控制作用。同時快速轉(zhuǎn)強的東亞季風(fēng)導(dǎo)致河流作用加強,長江入海徑流在古河谷的通道挾持作用下產(chǎn)生強勁的下泄力,也可能減緩河口鋒向陸遷移的速度。約9 cal.kaBP,位于現(xiàn)三角洲平原的NT和HM孔為陸源有機質(zhì)主導(dǎo),位于崇明島的CM97孔、北支口門附近的HZK1和前三角洲的ZK9孔轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ｑ笥袡C質(zhì)主導(dǎo),因此河口鋒在HM孔與CM97孔之間,從淺海陸架跳躍式遷移到長江三角洲中下部地區(qū),記錄了 9 cal.ka BP前后MWP1C全球性海平面快速上升事件及其影響下的古潮流顯著增強對長江口陸海相互作用的影響。在其后的中晚全新世,河口鋒長期處于HM孔與CM97孔之間,直到約1.0 cal.ka BP,向海遷移至HZK1孔與HZK8孔之間。0.4 cal.ka BP以來,繼續(xù)向海推進到HZK8孔與ZK9孔之間。由此可見,盡管～8-6 cal.ka BP期間海平面仍然快速上升了大約10 m,長江口陸海相互作用的界面卻沒有向古河口灣內(nèi)入侵,反映了全新世大暖期期間長江入海徑流強盛。6 cal.kaBP以來,海平面已經(jīng)基本穩(wěn)定,河口界面卻沒有向海推進,推測與季風(fēng)衰退、入海徑流減弱和強潮型河口灣有關(guān)。近千余年來鋒面向海推進,反映了巨大的古河口灣已經(jīng)基本充填,河口界面向口外遷移。該過程也應(yīng)與近千年來三角洲在人類活動作用下加速進積有關(guān)。長江口全新世鉆孔沉積物有孔蟲豐度和有機碳指標(biāo)所揭示的長江河口鋒位置遷移過程較為一致,說明長江口河口鋒對河口生物地球化學(xué)過程具有指示意義。河口鋒內(nèi)外側(cè)有不同的沉積構(gòu)造特征,外側(cè)較細,以均質(zhì)泥和粉砂質(zhì)泥為主,內(nèi)側(cè)較粗,以泥質(zhì)粉砂、粉細砂和細砂為主。此外,長江口全新世鉆孔沉積物C/N變化范圍2.6-23.7,平均值僅7.8,其中3個鉆孔最小值小于4,反映河流攜帶入海的有機碳經(jīng)歷了礦化、再礦化作用和腐殖質(zhì)作用等早期成巖過程改變,也反映了大河流域物質(zhì)輸運入海較緩慢的特征。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P534.632

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本文編號：1288256