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《华东师范大学》 2013年
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自生铁硫化物在长江口现代潮滩分布特征及其形成机制分析

高晓琴  
【摘要】:工业革命以后,随着社会快速发展,世界环境变化也极为显著,全球性的气候变暖导致的海平面上升已经影响到整个地球人类,尤其是沿海低地和三角洲城市地区。要客观地评估未来海平面变化,必须从地质历史中总结海平面波动的规律,所以重建地区全新世高精度海平面有着重要的意义。长江流域面积广阔,人类活动显著,故该地区全新世相对海平面变化及沉积环境的响应一直受到广泛学者的关注。在长江三角洲地区,前人已经利用地层、新石器遗址、泥炭等手段重建了该地区全新世海平面波动曲线,但曲线精度较低。而由于长江河口沉积速率高、泥沙输入巨大等特殊的沉积环境,使得国际上新发展的高精度海平面重建手段在长江口应用具有很大的局限性,所以非常有必要探究新的手段进行盐沼—潮滩沉积微相识别,建立有效的海平面标尺,实现长江三角洲地区全新世高精度海平面重建。 针对这一问题,本文利用杭州湾北岸奉贤潮滩、长江口崇明团结沙、北七激和北堡港潮滩不同地貌部位的柱状样沉积物,以及长江水下三角洲表层沉积物,通过沉积物室温磁性及热磁研究分析,揭示典型磁性矿物-自生铁硫化物在潮滩的分布规律,并结合各样品同步的地球化学元素、硫酸盐含量,对比磁性特征反映的早期成岩作用和元素地球化学测量结果,综合讨论其形成机制,初步确立自生铁硫化物在潮滩的判别标尺,从而为识别全新世钻孔盐沼-潮滩沉积微相和高精度海平面重建提供可行的技术手段。 研究结果显示: 1.长江口现代潮滩柱样沉积物磁性矿物主要以亚铁磁性矿物为主,尤其是存在着自生硫复铁矿。在侵蚀型潮滩TJS、FX采集的柱样中,硫复铁矿均出现在柱样的高潮滩沉积微相中;在淤涨型潮滩BQY、BBG采集的柱样中,除光滩采集的BQY01、BBG01没有发现硫复铁矿之外,硫复铁矿均出现在柱样的高潮滩-中潮滩微相中。综上,两种不同类型的潮滩,光滩采集柱样均未发现硫复铁矿,而在植物覆盖带采集柱样的高-中潮滩沉积相中发现硫复铁矿;长江口浅海表层样没有发现硫复铁矿的特征。 2.指示磁畴大小的参数显示,潮滩TJS柱样沉积物磁性矿物晶粒要明显大于BQY、BBG、FX潮滩柱样,长江分流河道沉积物矿物晶粒亦明显大于水下三角洲的其他3个区,推测可能是因为长江径流的强烈影响,导致TJS柱样与长江分流河道沉积物自生矿物少;在各潮滩内部沉积中,潮滩沉积微相沉积物矿物晶粒呈现在高潮滩偏小,中潮滩沉积物较高潮滩变大,低潮滩沉积物较中潮滩又明显变大,推测一方面是水动力强弱的原因,另一方面是沉积物沉积后发生了以细颗粒磁铁矿溶解为主的早期成岩作用。 3.硫复铁矿富集在TJS、FX柱样及BQY02、BQY03、BBG03柱样的高潮滩沉积中,推测其原因为高潮滩沉积相中丰富的有机质及细颗粒沉积物,较中低潮滩更有利于硫复铁矿的形成,且黄铁矿的形成是个缓慢的过程,而潮滩淤积速率较快,导致硫复铁矿还没有完成向黄铁矿的转化就已沉积于沉积物中。TJS01无硫复铁矿的生成,推测是因为沉积物粒度较粗或长江冲淡水的影响,导致S042-的含量低。BQYO1、BBG01未发现硫复铁矿,推测是两个柱样沉积物早期成岩作用弱,只到达铁氧化物的溶解阶段。长江口浅海表层样因为有机质含量低而没有生成硫复铁矿。由此可见,有机质对S的地球化学循环十分重要。硫复铁矿在潮滩的分布规律,有可能为该地区全新世海平面重建提供一种新型的标尺。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P736.2

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