杭州湾南岸慈溪地区晚第四纪沉积与古环境演化

日期:2019.12.24 阅读数:57

【类型】期刊

【作者】林清龙,林楠,马宏杰(浙江省地质调查院)

【作者单位】浙江省地质调查院

【刊名】科学技术与工程

【关键词】 晚第四纪;古气候;沉积环境;杭州湾南岸

【资助项】中国地质调查局;长江三角洲重点地区深部地质调查

【ISSN号】1671-1815

【页码】P1-8

【年份】2019

【期号】第9期

【期刊卷】1;|7

【摘要】杭州湾作为我国大陆沿海地区第四系厚度较大的沉积区之一,历来是我国地学、生物学和气候学研究的重点区域;但其南岸研究比较薄弱。在对杭州湾南岸第四系BZK1钻孔岩芯沉积物特征、地质年代、孢粉、有孔虫和介形类分析基础上,探讨了杭州湾南岸第四纪地层对比、古环境演化和海平面变化特征。钻孔揭示全新世沉积始于孔深22.00 m(约10.77 ka B P.),其下至孔深44.60 m为晚更新世地层,全新世沉积速率大于晚更新世。研究表明:古环境变化可划分为4个阶段:29.6~>10.8 ka B P.晚更新世时期,以针叶、阔叶混交林为主,为气候温暖较湿的滨海河口湾半咸水环境;10.8~9.5 ka B P.早全新世早期,以针叶与常绿阔叶林为主,推测属亚热带温暖湿润气候下的潮上带湖沼环境;9.5~5.9 ka B P.全新世早中期,以常绿阔叶与针叶林为主,气候温和较湿,受海水波及;5.9~0.5 ka B.P.全新世中后期,以常绿阔叶与针叶林为主,属滨海-内陆架环境,该阶段后期海水已退出本区,气候由温暖湿润渐渐转凉。结果显示杭州湾南岸气候-环境-海平面-沉积速率之间具有较好的对应。上述研究可丰富杭州湾南岸第四纪地层学、环境地质学研究内容,为邻区晚更新世生物地层对比以及古植被和古环境分析提供证据。

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杭州湾南岸慈溪地区晚第四纪沉积与古环境演化

天文学、地球科学

杭州湾南岸慈溪地区晚第四纪沉积与古环境演化

林清龙 林 楠 马宏杰

(浙江省地质调查院,杭州 311203)

摘 要:杭州湾作为我国大陆沿海地区第四系厚度较大的沉积区之一,历来是我国地学、生物学和气候学研究的重点区域;但其南岸研究比较薄弱。在对杭州湾南岸第四系BZK1钻孔岩芯沉积物特征、地质年代、孢粉、有孔虫和介形类分析基础上,探讨了杭州湾南岸第四纪地层对比、古环境演化和海平面变化特征。钻孔揭示全新世沉积始于孔深22.00 m(约10.77 ka B P.),其下至孔深44.60 m为晚更新世地层,全新世沉积速率大于晚更新世。研究表明:古环境变化可划分为4个阶段:29.6~>10.8 ka B P.晚更新世时期,以针叶、阔叶混交林为主,为气候温暖较湿的滨海河口湾半咸水环境;10.8~9.5 ka B P.早全新世早期,以针叶与常绿阔叶林为主,推测属亚热带温暖湿润气候下的潮上带湖沼环境;9.5~5.9 ka B P.全新世早中期,以常绿阔叶与针叶林为主,气候温和较湿,受海水波及;5.9~0.5 ka B.P.全新世中后期,以常绿阔叶与针叶林为主,属滨海-内陆架环境,该阶段后期海水已退出本区,气候由温暖湿润渐渐转凉。结果显示杭州湾南岸气候-环境-海平面-沉积速率之间具有较好的对应。上述研究可丰富杭州湾南岸第四纪地层学、环境地质学研究内容,为邻区晚更新世生物地层对比以及古植被和古环境分析提供证据。

关键词:晚第四纪 古气候 沉积环境 杭州湾南岸

第四纪是地球发展史上最新的一个地质时期,其沉积特征和古环境演化是研究全球气候、环境变化的重大课题。中国东部沿海地区,海陆交互作用强烈[1—3],其产生的第四纪沉积物记录着丰富的地质、古生物信息,是研究区域、全球气候及环境演变的良好载体[4—8]

杭州湾作为我国大陆沿海地区第四系厚度较大的沉积区之一,历来是我国地学、生物学和气候学研究的重点区域。目前,前人对该区第四纪地层、古生物和第四纪海侵等多个方面做了许多有意义的工作。如陈忠大[9]等人对杭嘉湖平原第四纪地层运用高分辨率层序地层学理论进行研究,将平原第四系划分为9个亚层序,并发现亚层序与气候旋回呈耦合关系;顾明光[10]根据地球化学特征曲线将萧山湘湖地区全新世划分为13个地球化学带和18个亚带,详细阐述了各带地球化学特征及其反映的古气候环境,并发现地球化学的发展阶段与六个植被发展阶段基本吻合;王建华[11]等人提出杭州湾第四纪沉积物形成于为100 ka BP以来,沉积相的相变与古气候、海平面变化紧密关联;王宗涛[12]提出北仑港地区曾遭受三次海侵,同时在全新世海相层之下分布广泛的硬土层;林春明[13]根据第四系沉积物特征认为,杭州湾地区下切河谷的形成于末次冰期海平面下降引起侵蚀基准面下降造成的,而下切河谷的充填则是全新世海侵海平面上升的结果。

然而,以往对杭州湾南岸慈溪地区研究相对零散、薄弱。本文通过对慈溪地区BZK1钻孔取芯材料分析,结合区域地质资料,对岩石地层、年代地层和古生物等开展综合研究,旨在探讨杭州湾南岸慈溪地区第四纪地层对比、古环境演化和海平面变化特征,为杭州湾环境演化的研究做出贡献。

图1 研究区钻孔位置和地质简图
Fig.1 Location of drill core and geolodical map of study area

1 研究区概况

杭州湾位于浙江省东北部,海拔<6 m,地势南西高北东低,水系发育,钱塘江为主要河流(图1)。属亚热带季风气候区,年平均气温16 ℃,最高气温38.8 ℃,最低气温-15 ℃。年降水量1 363.3 mm,最高2 018.2 mm,最少837.6 mm。

晚更新世以来,研究区海陆交互作用强烈,区内由流水切割的古地形、物源和海平面升降控制着第四纪沉积作用 [14]。区内第四系沉积物以黏土、淤泥质黏土、淤泥、亚黏土、粉土等为主。

2 样品采集与分析方法

BZK1钻孔布设在慈北平原慈溪市范市镇西侧(图1),东经为121°27′20″,北纬为30°07′17″,海拔为5.0 m。孔深为54.10 m,其中第四系总厚度为44.60 m,揭露基岩为9.50 m。本次研究对岩芯进行了岩性描述、分层、拍照与取样。

14C样品选取长约10 cm碳含量较高的岩芯,去掉外皮,同时为了防止泄露水分用塑料袋把岩芯密封包装;样品在国土资源部海洋地质实验检测中心使用1220型超低本底液体闪烁能谱仪完成测试,测试样品5件,获得有效年龄数据3个。

孢粉样品对钻孔第四纪沉积物进行连续取样(深度范围 0.8~44.60 m),样品间距2 m,重250 g,采集样品31个。每块样品取50~70 g,花粉分离技术采用常规酸碱处理,加入10%HCl与40%HF取出钙质与硅质,再用15%的KOH去除有机质,然后用重液浮选两次,制取样品,最后在生物显微镜进行观察、鉴定。在中山大学地球科学系Nikon E200生物显微镜下进行鉴定和统计,最后计算不同花粉种类的百分比含量。

有孔虫和介形类样品对第四系沉积物进行连续取样(深度范围0.8~44.6 m),样品间距2 m,重350 g,各采集22个。每块样品取80~100 g,在加入适量H2O2的水中浸泡,并加热,然后分别过筛(孔径0.063 mm、0.125 mm、0.25 mm和0.5 mm),在中山大学地球科学系实体显微镜下对有孔虫和介形类分别进行属种鉴定和定量统计。

伽玛测井由浙江省地质调查院地球物理勘查研究所完成。

3 结果与分析

3.1 岩性分层特征

钻孔孔深54.10 m,可划分为9层,自下而上描述如下。

层9(54.10~44.60 m)为全风化-强风化紫红色砂砾岩,砂砾状结构,风化剧烈,成分以凝灰岩为主。

层8(44.60~43.60 m)为褐黄色含角砾粉质黏土,砾径0.2~1 cm,呈次棱角状。底部为一冲刷面,生物扰动构造发育,见较多褐黄色、浅棕黄色铁锰质浸染。

层7(43.60~42.90 m)为青灰~褐黄色粉质黏土,岩芯表面较粗糙,砂质粉土沉积城团块状、线状、斑点状分布,见少量斑点状分布的植物碎屑,可见虫孔充填构造。

层6(42.90~23.20 m)为灰色淤泥质黏土夹粉砂,淤泥质结构,块状构造,层理较发育,层厚1~5 mm,粉砂略呈黄绿色,粒度较细,粒径变化不大,粉砂呈脉状、透镜状或薄层,见少量斑点状分布的植物碎屑,顶部为侵蚀面,含孢粉、有孔虫和介形虫。

层5(23.20~17.00 m)为灰色淤泥质黏土,淤泥质结构,块状构造,层理较发育,层厚1~3 mm,含孢粉、有孔虫和介形虫。

层4(17.00~2.80 m)为灰色淤泥质黏土夹粉土,层理发育,两者以互层状韵律出现,淤泥质黏土单层厚5~20 mm,粉土单层厚2~8 mm,含孢粉、有孔虫和介形虫。

层3(2.80~2.00 m)为灰色淤泥夹粉土,粉土多以不规则斑状、脉状分布,顶部为侵蚀面,见较多褐黄色铁锰质氧化物,含孢粉、有孔虫和介形虫。

层2(2.00~0.30 m)为灰黄色粉质黏土,粉粒含量高,无明显层理,含斑状、脉状铁锰质氧化物,含孢粉、有孔虫和介形虫。

层1(0.30~0.00 m)为灰黄色素填土,主要成分为粉质黏土。

3.2 14C年代与沉积速率

14C测年结果表明(表1),BZK1孔底部亚黏土层顶界(孔深42.30 m附近)年龄值约为 29.6 ka B.P.,属晚更新世晚期。22.00 m处年龄值为10.77 ka B.P.,结合岩石地层认为BZK1孔22.00 m以上为全新世沉积地层,22.00~44.60 m 属晚更新世沉积地层。

图2显示沉积速率上部较大,下部较小,同时深度越深,年龄变化趋势越大,这可能是由地形地貌和海侵层发育程度不同等引起的。全新世和更新世沉积速率(未考虑地层压实和缺失)分别为3.64 mm/a和1.08 mm/a。第四纪平均沉积速率为1.65 mm/a。

表1 BZK1孔14C年龄测定结果
Table 1 14C age of samples from drill core BZK1

样品编号取样深度/m岩性14C年龄/aBP.BZK1-C12.20淤泥质黏土5340±100BZK1-C222.00淤泥质黏土10777±110BZK1-C342.30淤泥质黏土29610±1070

图2 BZK1孔年代与深度关系图
Fig.2 Age-depth curve of Drill core BZK1

3.3 孢粉组合特征

对采自BZK1钻孔剖面上部42.30 m以浅的31个样品进行鉴定、统计,获得36种类型的孢粉,以木本类为主,草本类和蕨类相对较少,其中木本12种类型、草本 14种类型、蕨类 8种类型(表2),BZK1孔孢粉百分比图见图3。通过分析研究, BZK1孔可划分出3个孢粉带(图4),各带特征简述如下。

Ⅰ带(深度42~25.2 m)以栎属、松属、禾本科、藜科为主。其中松属含量为各带最低(3.42%),禾本科(34.8%)和藜科(70.7%)为各带最高。该组合表现的植被类型为温带森林植被景观。

Ⅱ带(深度25.2~2.4 m)木本植物花粉较Ⅰ带有所提高,草本植物花粉相对下降,蕨类植物孢子含量基本持平。主要植物属种则基本相同,但松属(54.5%)花粉百分比较Ⅰ有明显增加,禾本科(28.2%)和藜科(13.3%)则明显下降。显示亚热带温暖湿润的气候环境。

Ⅲ带(深度2.4~0.8m)孢粉丰富,组合中以蕨类植物孢子为主,次为草本植物和木本植物。主要蕨类植物孢粉类型有芒萁/鳞盖蕨(84.9%)、松(42.1%)、单缝孢(43.49%)、卷柏(70.5%)和水龙骨科(42.9%)等。反映自然植被被破坏后情况。

表2 BZK1孔孢粉类型
Table 1 Pollen types from drill core BZK1

类型属种木本植物青冈属(Cyclobalanopsis)和松属(Pinus)孢粉类型为优势种类;还可见栎属(Quereus)、杉科(Taxodiaceae)、铁杉属(Tsuga)、水青冈属(Fagus)、石栎属或锥属(Lithocarpus/Castanopsis)、榆属(Ulmus)、榉属(Zelkova)、胡桃属(Juglans)、柳属(Salix)、枫杨属或金钱柳属(Pterocarya/Cyclocarya),但含量都较低草本植物以禾本科(Poaceae)和藜科(Chenopodiaceae)为主,其次为蒿属(Artemisia)、石松属(Lycopodium)、卷柏属(Sellaginella)、茼蒿属(Chrysanthemum)、菊科(Asteraceae)、莎草科(Cyperaceae)、苦苣苔科(Gesneriaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、十字花科(Cruciferae)等。水生类型包括狐尾藻属(Myriophyllum)、香蒲属(Typha)、莎草属(Cyperaceae)等蕨类植物单缝孢(Monolites),其次为水龙骨科(Polypodiaceae)、芒萁属或鳞盖蕨属(Dicranopteris/Microlepria)、鳞始蕨(Lindsaea)、凤尾蕨(Pteddaceae)、水蕨科(Ceratopteris)、膜蕨(Hymenophyllum)、紫萁(Osmunda)

图3 BZK1孔孢粉百分比图
Fig.3 Pollen percentage diagram of palynomorph taxa from drill core BZK1

图4 BZK1孔有孔虫、介形类的丰度和分异度分布图
Fig.4 Distribution of foraminifera and ostracod abundances and differentiation

3.4 介形类组合特征

对采自BZK1钻孔剖面上部42.30 m以浅的22个样品进行了介形类鉴定分析,介形类共13属15种,主要有Sinocytheridea impressaNeomonoceratina delicataNeomonoceratina dongtaiensisBicorncythere leizhouensisBicorncythere bisanensisSpinileberis quadriaculeataPistocythereis bradyformisAlocopocythere kendengensisLoxoconcha ocellataSinocythere sinensisPerissocytherida trapeziformisNeosinocythere elongataHemicytherura cuneataCytheropteron miurenseParacytherois angusta。该孔介形类属种少,丰度不高。以海相-半咸水类型为主,未见陆相介形类。其总丰度、分异度和属种深度分布见图4,可划分出4个层位:

1层(深度42.0~22.8 m)介形类丰度极低,但大多数样品均有介形类出现。每100 g沉积物含有孔虫壳体最高仅为10枚,平均为4枚。Sinocytheridea impressa为优势属种,其他零星出现。

2层(深度20.4~16.8 m)未见介形类化石。

3层(深度14.4~7.2 m)重新出现介形类,但丰度和分异度都很低。每100 g沉积物含有孔虫壳体最高为38枚,最低为1枚,平均为16枚。仅见Sinocytheridea impressa和零星Loxoconcha ocellata

4层(深度4.2~0.8 m)介形类丰度突然增加,但属种仍很单调。每100 g沉积物含有孔虫壳体最高可达889枚,向上丰度降低,平均为271枚。仍以Sinocytheridea impressa为主,个别样品见Spinileberis quadriaculeataParacytherois angusta

3.5 有孔虫组合特征

BZK1孔采集有孔虫样品22个,鉴定出有孔虫共15属25种,均为底栖有孔虫,有Ammonia beccariiAmmonia tepidaAmmonia convexidorsaCellanthus craticulatusQ.akneriana rotundaProtelphidium tuberculatunProtelphidium granosumAmmonia pauciloculataCavarotalia annectensCribrononion subincertumCribrononion asiaticumFlorilus limbatostriatusElphidium advenumElphidium hispidulumElphidium magellanicumQ. seminulangulataElphidiella kiangsuensisPseudononionella variabilisPararotalia nipponicaRectoelphidiella lepidaMassilina laevigataHanzawaia nipponicalMassilina penglaiensisAsterorotalia subtrispinosaSpiroloculina guppi。其总丰度、分异度和属种深度分布见图4。根据有孔虫的深度分布特征,可划分为4个层位。

1层(深度42.0~22.8 m)有孔虫丰度较低,每100 g沉积物含有孔虫壳体最高为79枚,最低为4枚,平均为31枚。以Ammonia beccarii为主,Ammonia tepida在下部样品中出现,向上仅见零星个体。其他属种仅零星出现。

2层(深度20.4~16.8 m)未见有孔虫。

3层(深度14.4~7.2 m)重新出现有孔虫,但丰度和分异度很低。每100 g沉积物含有孔虫壳体最高为46枚,最低为2枚,平均为25枚。以Ammonia beccarii为主,Ammonia tepida仅见于一个样品。其他属种极少。

4层(深度4.2~0.8 m)有孔虫丰度和分异度呈上升趋势,每100 g沉积物含有孔虫壳体最高可达976枚,最低为160枚,平均为484枚。除Ammonia beccariiAmmonia tepida外,丰度较高的属种还有Protelphidium tuberculatunAmmonia pauciloculataCribrononion subincertumFlorilus limbatostriatusElphidium advenum。此外,还出现Quinqueloculina seminulangulataPseudononionella variabilis

4 讨论

4.1 地层划分

BZK1孔全长54.10 m,对其年代学特征进行分析显示第四系可划分为上更新统和全新统。从岩性看,在钻孔20.50~22.50 m处缺失了上更新统宁波组上段陆相沉积层[11],存在一个沉积间断面;且有孔虫、介形虫等均在此缺失;在此沉积间断面上覆地层中,松属类孢粉含量开始逐渐增多,而禾木科和藜科明显下降,显示出亚热带温暖湿润的气候环境,而下伏地层恰好与此相反,松属类孢粉含量明显降低,禾木科和藜科含量为钻孔各带最高,该组合反映出植被类型为温带森林植被景观,气候相对偏冷;结合伽玛测井曲线在此变化较大,断定晚更新世和全新世分界线位于22.00 m处。分界线以上为全新世镇海组,以下为晚更新世宁波组[15]。根据42.30 m处14 C测年数据,该界线以上划分为上更新统宁波组,以下划分为白垩系下统朝川组[15] (图5)。

图5 BZK1孔地层划分
Fig.5 Stratigraphic division of BZK1

4.2 晚第四纪古环境演化

晚第四纪古环境变化根据BZK1孢粉组合、有孔虫及介形类属种分布、丰度和分异度的变化,结合地层年代学等资料,得出晚第四纪29.6 ka B P.以来的古环境演变大致经历了4个发展阶段,分述如下。

4.2.1 第一阶段(29.6~>10.8 ka B P.)

针叶、落叶阔叶混交林植被类型。由落叶阔叶的榆属、栎属、枫杨属、胡桃属等以及针叶的松属等构成森林主要成分。林下植物有禾木科,耐盐草本植物有藜科。本阶段草本植物的花粉数量最大。有孔虫和介形类的丰度和分异度均很低,每100 g沉积物含有孔虫壳体平均仅为31枚,且以Ammonia beccarii为优势属种;每100 g沉积物含介形类壳体平均仅为4枚,以Sinocytheridea impressa为优势属种,沉积物主要为灰色淤泥,可能形成于滨海河口湾半咸水环境,表明海水曾波及本区。推测本阶段相当于末次冰期间冰阶,对应于MIS3早中期,总体上气候温暖较湿,晚期温度有所下降。

4.2.2 第二阶段(10.8~9.5 ka B P.)

常绿落叶阔叶、针叶混交林植被类型。以榆属、胡桃属、栎属、为代表的常绿落叶阔叶林和以松属类为代表的针叶林。该阶段松属类花粉较第一阶段有明显增加,而禾木科和藜科明显下降。沉积物为灰色淤泥夹粉土,粉土略显黄绿色,层理较发育;该阶段未见有孔虫和介形类。推测属亚热带温暖湿润气候下的潮上带湖沼环境,对应于MIS1早期。

4.2.3 第三阶段(9.5~5.9 ka B P.)

该阶段植被类型仍然为常绿落叶阔叶、针叶混交林。植被主要成分为与第二阶段相似。沉积物为灰色淤泥夹粉土,粉土多呈斑状分布,每100 g沉积物含有孔虫壳体平均仅为25枚,且以Ammonia beccarii为优势属种;每100 g沉积物含介形类壳体平均为16瓣;见Sinocytheridea impressaLoxoconcha ocellata,表明该时期海相性程度较高,反映出滨海河口湾环境,表明该地区曾受海水波及。本阶段相当于冰后期早中期,对应于MIS1早中期,总体气候温和较湿。

4.2.4 第四阶段(5.9~0.5ka B P.)

植被类型为常绿阔叶、针叶混交林。植被组成与前两个阶段相似,该阶段最大特点是孢粉丰富,以蕨类植物孢子为主,次为草本植物,木本植物花粉含量明显下降。沉积物以灰色淤泥夹粉土为主,有孔虫和介形类丰度和分异度呈上升趋势。每100 g沉积物含有孔虫壳体平均为484枚、含介形类271瓣。有孔虫丰度较高的属种有Ammonia beccariiAmmonia tepidaProtelphidium tuberculatunAmmonia pauciloculataCribrononion subincertumFlorilus limbatostriatusElphidium advenum,还有少量Quinqueloculina seminulangulataPseudononionella variabilis。介形虫以Sinocytheridea impressa为主,见少量Spinileberis quadriaculeataParacytherois angusta。有孔虫和介形虫丰度在5.5 ka B P.时达最高值,分异度也明显上升。表明水体深度和盐度较前一阶段有所增加,属滨海-内陆架环境。该阶段后期顶部已暴露于地表,沉积物以灰黄色含铁锰质氧化物的亚黏土为主,标志着海水已经退出本区,气候渐渐转凉,本阶段相当于冰后期中后期,对应于MIS1中后期,总体气候温暖湿润,后期转冷干。

晚更新世以来,杭州湾南岸气候变化趋势为温暖较湿-温暖湿润-温和较湿-温暖湿润并渐渐转冷干,这种气候波动与海平面升降变化相一致,与钱塘江北岸[11]、温瑞平原[16]、上海东部滨海平原[17]有很好的可比性。

4.3 沉积速率变化与海平面变化

BZK1孔晚更新世以来平均沉积速率约为1.65 mm/a,但不同时段受海平面变化与沉积物输入多寡等的影响,沉积速率有较大差别。晚更新世末次冰期间冰期时间海平面快速上升,海侵直达杭州[15],河口向陆退缩时覆盖研究区,此阶段沉积物供应充足,沉积速率大于更新世沉积速率(1.08 mm/a)。晚更新世末期(MIS2阶段),此时海平面下降130~150 m[18](图6),东海陆架大多出露成陆地,仅残存冲绳海槽有海水覆盖,与研究区BZK1钻孔揭露的缺失该时期沉积物特征相吻合,沉积物可能被河流冲刷剥蚀掉,因而无法计算沉积速率,从而导致本钻孔晚更新世时所计算的沉积速率偏小。

图6 晚更新世以来海平面变化曲线图 (据Yoo等[20]改)
Fig.6 Sea-level change curve after the last glacial maxium (after Yoo et al [20])

早全新世早中期,海水已基本到达现在海岸线位置[19],研究区为潮上带湖沼环境,但此时东海沿岸流尚未形成[19],沉积物供应不足,沉积速率相对较小,小于3.64 mm/a。中全新世形成最大海侵,研究区处于滨海河口湾相环境,当时夏季风最强,径流量增加,沉积物供应充足,从而使该阶段沉积速率较大。之后海平面保持稳定,研究区不断堆积而发生海退,可容空间不断减小,水动力不断增强,导致沉积速率不断增强,总体全新世沉积速率经历了较小-较大-较小的过程,平均沉积速率为3.64 mm/a。本文计算的第四纪平均沉积速率与钱塘江北岸[11]、温瑞平原[16] 、上海东部滨海平原[17]等地区的研究结果相近。

5 结论

(1)BZK1钻孔全新世镇海组沉积始于孔深22.00 m处(10.77 ka B P.),其下至孔深44.60 m为晚更新世宁波组;全新世沉积速率大于晚更新世,沉积速率与海平面变化具有很好的耦合性。

(2)通过对BZK1钻孔岩芯的孢粉、介形虫、有孔虫和14C分析,将该孔古环境演变划分为4个阶段:29.6~>10.8 ka B P.晚更新世时期,以针叶、阔叶混交林为主,为气候温暖较湿的滨海河口湾半咸水环境;10.8~9.5 ka B P.早全新世早期,以针叶与常绿阔叶林为主,推测属亚热带温暖湿润气候下的潮上带湖沼环境;9.5~5.9 ka B P.全新世早中期,以常绿阔叶与针叶林为主,气候温和较湿,受海水波及;5.9~0.5 ka B P.全新世中后期,以常绿阔叶与针叶林为主,属滨海-内陆架环境,该阶段后期海水已退出本区,气候由温暖湿润渐渐转凉。

(3)从孢粉组合、微体古生物特征所反应的古气候冷暖波动与海平面变化、沉积速率研究表明,气候-环境-海平面-沉积速率之间具有较好的对应。

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Late Quaternary Sediments and Paleoenvironmental Evolution in Cixi, Hangzhou Bay South Coast Area

LIN Qing-long, LIN Nan, MA Hong-jie

(Zhejiang Institute of Geological Survey,Hangzhou 311203, P.R.China)

[Abstract] A number of studies in geology, biology and climatology have been focus on Hangzhou Bay, which is one of the deepest Quaternary sedimentary regions in China coastal areas. However, the study about Hangzhou Bay South coast is rare in literature. Stratigraphic correlation,paleoenvironmental evolution and sea level variations during late Quaternary on Hangzhou Bay south coast area were studied, based on comprehensive analysis of lithostratigraphy,Geological age, spore-pollen,foraminifera and ostracods fossils of the drill core BZK1. It was found that Holocene sedimentations began to form at the depth of 22.00 m (about 10.77 ka B P.), and below that at the depth of 44.60 m the sediments belong to Late Pleistocene. The depositional rate during the Holocene is obviously higher than that of the Late Pleistocene. The process of the paleoenvironmental evolution in that region can be divided into four stages: late Pleistocene(29.6~>10.8 ka B P.)-primarily deciduous broad-leaved and conifer mingled forest, and warm and wet climate with coastal estuarine sub-saline environment;early-Early Holocene (10.8~9.5 ka B P.) -mainly evergreen and deciduous broad-leaved and conifer mingled forest,probably referring to tidal lake environment under subtropical warm and wet climate; early to mid-Holocene (9.5~5.9 ka B P.) - with unchanged vegetation type, climate warm and wet, and affected by the sea; mid to late-Holocene (5.9~0.5 ka B P) -largely evergreen broad-leaved and conifer mingled forest with coastal-inner shelf environment. Seawater has withdrawn from this area in the late stage with climate from warm and humid to cooler. There exists a good mutual correspondence among the climate,sea level,and sedimentary rate on the south coast of Hangzhou Bay. Results enriched the stratigraphy,environgeology studies of south coast of Hanzhou Bay,and provided compelling evidences for the biostratigraphic correlation,paleovegetation and paleoenvironment studies during late Pleistocene on Hanzhou Bay adjacent regions.

[Key words] Late Quaternary Paleoclimate sedimentary environment south coast of Hangzhou Bay

中国地质调查局(12120114068901)、长江三角洲重点地区深部地质调查(1212011220251)、浙江1∶5万鸣鹤场、澥浦镇、慈城镇、鄞江镇、姜山镇幅区域地质调查(1212010781022)和浙江1∶5万慈溪市、新浦镇幅环境地质调查(12120114074301)资助

第一作者简介:林清龙(1963—),高级工程师。研究方向:第四纪地质、区域地质。E-mail:573426879@qq.com。

引用格式:林清龙, 林 楠, 马宏杰. 杭州湾南岸慈溪地区晚第四纪沉积与古环境演化[J]. 科学技术与工程, 2017, 17(9): 1—8

Lin Qinglong, Lin Nan,Ma Hongjie.Late Quaternary sediments and paleoenvironmental evolution in Cixi, Hangzhou Bay south coast area[J]. Science Technology and Engineering, 2017, 17(9): 1—8

中图法分类号:P534.63;

文献标志码:B

2016年9月23日收到

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