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《第八届古地理学与沉积学学术会议论文摘要集》2004年
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黄河三角洲地区全新世古气候演化及其沉积响应

鲜本忠  姜在兴  
【摘要】:研究全球气候变化需有不同地区可靠的古气候变化记录。除了利用深海沉积和陆相的冰芯和黄土等理想、但分布局限的研究对象外,如何应用当地的物质条件来研究局部地区过去的气候环境演化,已成为古气候古环境工作者大量探索的一个领域。根据钻孔沉积物的岩性、粒度组成及元素地球化学资料探讨全新世(11000aBP以来)黄河三角洲地区的环境和气候变化。分析结果表明,该区全新统自下而上沉积物颜色具有黄-灰-黄的演化规律,指示了该区环境上具有从陆相到海侵再到陆相的演化特征。结合对SD01、G-96孔中氧化还原条件、古盐度及古温度、风化程度的研究认为,可将全新世环境演化划分为6个阶段。第六阶段,9100-11000aB.P.,为陆上或近岸沉积,与第五阶段一起构成早全新世。基本为氧化环境或氧化-还原过渡环境。估算气温变化于13.61-13.91℃之间,平均为13.76℃。第五阶段,8000-9100aB.P.,为早全新世晚期,各种类型的生物钻孔非常发育,导致沉积物颜色和成分混杂,为潮间带或滨海沉积。较早全新世早期气温有所增加,估算古温度为14.58℃。第四阶段,4150-8000aB.P.,构成中全新世主体。Fe2+/Fe3+比值分布于0.7395-1.9123之间,总体偏高,反应其间该区海水水深大,还原程度强,海平面位置相对高,对应着全球气候变暖(大暖期)。古温度的计算结果表明,该时期古温度变化于13.61-17.84℃之间,平均为15.03℃,为该孔中温度最高的一段,比当前年均气温偏高2.63℃,这与施雅风等的研究结论非常吻合。根据粒度组分和氧化铁反映的环境的旋回性变化,该阶段又可进一步划分为3个次级阶段, 分别相应于沉积物粘土含量的三个高值层段。4a亚段:对应年龄约4150-5200aB.P.,除了粘土含量在该段表现为一个低-高-低的旋回外,Fe2+/Fe3+比值也构成一个低-高-低的旋回变化;4b亚段:对应年龄约为5200-6700aB.P.,是该孔中Fe2+/Fe3+比值最高的一个时期,表明该时期气候最暖和(最高温达17.84℃),海平面最高,水体最深、最封闭,还原性最强;4c亚段:对应年龄为6700-8000aB.P.,在沉积物粒度上响应于粘土级颗粒低-高-低的旋回性变化和平均粒径的粗-细-粗旋回性变化,且Fe2O3、FeO的含量也相应地有所增高。第三阶段,2850-4150aB.P.,沉积物以灰色含细砂的粗粉砂和灰黑色细粉砂质泥及细砂互层居多。Fe2+/Fe3+比值多分布在1.0以上。古温度分析计算结果显示,该时期气温平均为14.83℃,为该孔中气温第二高值段。可分为两个次级阶段。3a亚段:对应年龄约为2850-3150aB.P.,该时期的Fe2+/Fe3+比值表现为低值特征,最低达0.5964,反映该时期海水退缩,海平面降低,气候变冷、变干;3b亚段:对应年龄为3150-4150aB.P.,其中Fe2+/Fe3+比值较高,还原特性明显,表明该时期海水水位较高,海平面高,气候暖和。第二阶段,对应年龄为2850aB.P.以来,构成晚全新世。为灰黑色细砂和灰色含细砂的粗粉砂。该阶段中Fe2+/Fe3+比值却表现出一个低-高-低的旋回。可将该阶段划分为两个亚段。一个亚段对应年龄为1310-2150aB.P.,以还原环境为主,另一亚段对应年龄为2150-2850aB.P.,以氧化-还原过渡环境为主。根据古温度的计算结果,2850-1310aB.P.期间的气温平均为13.88℃。第一阶段对应1855A.D以来形成的现代黄河三角洲沉积物,以黄色、灰黄色粗、细粉砂为主。总铁、FeO、Fe2O3的含量均稳定,表现为典型的、稳定的氧化环境。温度变化很小,平均在12.42℃左右。综合沉积中地球化学对古盐度、氧化还原程度及风化程度的分析研究表明,在1310-10900aB.P.(全新世)期间,本区海平面和气候至少存在5次大的冷-热性交替的旋回性变化。

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