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末次冰期以来鄱阳湖沙山沉积及其环境意义研究

贾玉芳  
【摘要】:在鄱阳湖入江水道两侧及抚河、赣江及长江沿岸,普遍存在一系列特殊的丘岗地貌—风成沙质堆积,当地人称之为沙山。沙山很早就引起学者们的关注。早期的研究主要关注沙山的地层、沉积相和区域地貌,并阐述沙山形成的机理。先后形成了“水成说”和“风成说”两种观点。“水成说”认为沙山是由古长江和古赣江沉积的,受新构造运动抬升以后,经后期的流水侵蚀和风力改造所致;“风成”说认为冰期海平面下降,长江水位下降,裸露的河滩地为风成沙丘提供了丰富物质来源,强劲的冬季风为沙山发育提供动力。现在,越来越多的研究者倾向于“风成说”;但对于其中沉积相的变化,沙层中的弱发育古土壤或淤泥层、黄土状土中的淤泥层的年代和他们的环境意义,已经被争论了数十年。 近年,随着工作的深入,我们发现鄱阳湖湖滨沙山是记录古气候演化和区域环境演化的理想材料。沙山纵向沙垄稳定的前积层或(和)侧积层,在某些情况下,存在沉积速度高、层理清晰、地层连续、分辨率高等特点。 本研究主要采用光释光测年方法测定了鄱阳湖沙山的沉积年代,结合沉积物粒度和元素气候代用指标,利用沙山沙质地层,高分辨的揭示小冰期中晚期冬季风的演化特征,阐述了沙山沙质沉积序列与冬季风、长江河道演化之间的关系。得到了以下几点认识: (1)鄱阳湖沙山记录的小冰期中晚期冬季风变化为:1650- 1700年,是较强的冬季风气候期;1700-1810年,是弱冬季风气候期,也就是小冰期时期中的一个暖期,但冬季风具有渐次增强的趋势并且存在冬季风增强的事件;约1810- 1860年,为强冬季风气候期;约1860- 1920年,冬季风呈现出逐渐减弱的特点。并且通过对比发现,鄱阳湖地区冬季风对于中国北方温度具有敏感的响应特点。研究发现小冰期晚期存在的一次冬季风增强的冷事件,这个冷事件以突变开始,以渐变结束;结合已有的研究,本文认为这个突变发生在1815或1816年,与火山爆发影响有关。 (2)长江中游发育了末次冰期特殊环境下的风成沉积序列。典型沉积单元特征为黄土状土-淤泥-黄土状土,沙-沙质亚粘土-淤泥-沙质亚粘土-沙。OSL与14C测年揭示,黄土状土主要发育于末次间冰期(MIS5d)-末次冰期早冰阶;沙层沉积则集中在60-75 kaBP,18-24 kaBP和0.1-0.4 kaBP。末次冰期鄱阳湖地区的风成堆积,颗粒物质来自于上风方向的河道。 (3)将沙山沉积序列与全球海面波动和GISP2的δ18O记录对比分析表明,在低海面时期,强劲的冬季风是影响沙山发育的主要因素。并且发现末次冰期冰盛期沙山比小冰期时期扩张的剧烈。海平面的波动可能影响了长江古河道在湖口地堑内的摆动。在末次冰期的早冰阶,长江古河道可能更靠近北侧,而在末次冰期大间冰阶晚期到冰盛期,长江古河道向南摆动。这个地区的风成沉积能够为区域水系、水文变化和古气候意义提供一种宏观思路。


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