烟台市滨海平原全新世沉积物粒度特征及沉积环境分析

【摘要】与发展海洋经济密切相关的滨海平原现已成为世人关注的热点，滨海城市是我国经济发展的前沿地区，聚集了70%多的大中型城市和12%以上的GDP。山东烟台市作为一座典型的滨海山地平原型城市，辖区内的滨海平原地带现已成为城市规划建设的重点区域，具有非常大的潜在开发利用资源价值，大规模的城市工程建设在滨海平原地区如火如荼的开展,整个的城市面貌也正发生着日新月异的巨大变化。本文的研究区域位于烟台蓝色新区的核心位置，因此，认清研究区沉积物的沉积特征及其沉积环境演化过程，能为更好的开发利用海岸资源，更好的建设蓝色文明幸福新烟台提供参考。本文以粒度分析为基础，运用粒度分析图解法、沉积综合剖面分析和沉积物的磁化率分析，并采用了众数值分析方法，对研究区滨海平原的第四纪全新世沉积层序划分、沉积物粒度特征和沉积环境的演变进行了系统研究，为综合研究胶东半岛地区滨海小平原第四纪全新世的沉积环境提供具体参考，对研究区内的环境分析、工程建筑、灾害地质调查和水文地质等方面有重要的意义，可为当地的发展经济服务，公益性的为社会公众提供最新的地质信息，使地质研究工作能更好的为大众生活和社会发展服务。1、第四纪全新世沉积地层划分。（1）构造断陷是研究区全新世滨海平原海岸变迁的地质基础。地形地貌特征：研究区内各岩层厚度变化大，连续性、均匀性较差，分析可能是逛荡河、辛安河等河流改道对其产生的影响。（2）研究区地貌单元属滨海相、河流相交互沉积地貌单元（冲洪积、海积地貌单元）。气候变化引起的海平面升降变化是该研究区第四纪全新世沉积环境的主要控制因素，根据工程勘察分析得出第4、5和9层的为海相沉积地层，第3沉积地层为海陆过渡相的沉积地层。但具体到不同的时期，其他因素，如潮汐、河流入海、大洋环流等也对局部的沉积环境产生影响。（3）沉积物的主要粒级包括以下几种：粘土、粉砂质粘土或泥质粉砂、粉砂、细砂、中细砂、含砾中粗砂。不同层位的相同粒度的沉积物的颜色不尽相同，一定程度上是受当时气候条件影响而形成的，当然也和沉积物所处的相位及水动力条件有一定关系。沉积物的粒级在垂向上表现出一定的变化规律，主要表现为出现多个地层旋回，较粗的沉积物的下方往往是粘土级的沉积物，两种沉积物粒度差异较大转换比较迅速，而较粗的沉积物的上方沉积物粒度逐渐变小呈现出一定的规律性递减，再结合当地的区域构造背景以及沉积环境演化史，本文倾向于把较粗的沉积物所在层位看作沉积旋回的底部，而粘土或粉砂级的沉积物所在层位看作是沉积旋回的顶部，结合本地区岩芯特点主要表现为以下两种旋回结构；一种类型是下部为含砾中粗砂向上依次过渡为中细砂、粘土；另一种类型是下部为中细砂-上部为粘土的变化规律。2、沉积相分析。本文主要对研究区全新世沉积物进行了粒度特征分析。在前人研究基础上，按照粒度频率曲线特征、粒度概率累积曲线特征、众数曲线特征和粒度参数特征等几方面阐述了粒度特征和沉积环境变化，得出研究区沉积物的沉积来源具有多源性，组成成分较为复杂，各层的沉积环境也较为动荡。研究区滨海平原第四纪全新世沉积物主要有4种成因类型，分别为：河流沉积、风成沉积、滨岸湖沼相沉积和海相沉积，属于交互式沉积环境。研究区沿海堆积平原以海相沉积为主局部有滨岸湖沼相沉积，河床、河漫滩、河流两侧一级阶地以河流冲积、洪积为主，山前倾斜平原及低缓丘陵区以冲洪积为主，整个研究区伴随着不同程度的风成沉积。同时依据前人关于胶东半岛东北部海侵范围的研究成果，综合粒度分析、14C测年和等高线，借鉴前人关于胶东半岛全新世海侵的研究成果，绘制出了研究区全新世海侵范围。3、古气候分析。本文通过对研究区沉积物的磁化率特征分析来推测古气候的变化情况。本文只是对沉积岩芯的磁化率变化进行测定,同时参考研究区其他学者研究过程中所提供的气候变化时期进行比较。从中可以看出，若是气候处于暖温时期，那么磁化率多是相对增加；若是气候处于寒冷期，那么磁化率多是相对降低的。这与滨海沉积物中，由陆源提供的含铁矿物的成分、数量及在特定环境下,湿热和干冷气候的相互转换而产生的化学变化密切相关。特别是在气候冷暖交替变化频繁，处于不稳定时期，可以看出磁化率也相应有较大变化。磁化率的变化与粒度的变化之间整体上是正相关的关系，但根据对比发现，不同沉积物的沉积环境解译是不同的。比如，在河流沉积物中，在一定程度或范围内，磁化率可作为沉积动力条件的主要依据之一和水动力强弱的主要代用指标，但却不能够直接反映气候的变化情况。在湖泊沉积物中，综合已有的研究成果和本文的实测结果得出，磁化率能起到间接和灵敏指示湖泊沉积环境的变化，是古气候变化的重要指示指标。在风沙沉积物中，磁化率能够直的接反映风力的搬运能力和风向的不断变化，是分析古气候时的重要参考。在海洋沉积物中，滨海沉积物中磁化率值的变化情况，主要根据沉积物沉积过程中外源性的磁性矿物的多少来判定。综合以上研究，本文推测分析了研究区滨海平原的沉积环境演变过程。全新世早期，约12～8kaBP，研究区滨海地区广泛发育洪积冲积地层，形成洪冲积平原，依据前述沉积物岩相特征，该时期仍为陆相环境，古气候温凉而略干。全新世中期，约8～2.5kaBP，研究区海相层顶面高程多在4～5m，现沿海海拔5m以下构成了全新世最大海侵范围，海水沿河道、海湾呈面状侵入，抵达冲洪积平原和剥蚀丘陵的前缘，古气候温暖湿润。在中全新世高海面形成后（约6～5kaBP左右形成了较今海面高1～3m的古海面），约4kaBP，海面相对波动下降，加之河流加积作用，约2.5kaBP，海水基本退出研究区，现滨海平原得以形成。晚全新世以来，研究区滨海平原处于海积-冲积和海积平原沉积环境，河流相和湖沼相地层发育，晚全新世早期温凉略湿，晚全新世晚期所反映的气候变化符合现在的东亚气候变化的规律。
【作者】徐彬；
【导师】杜国云；
【作者基本信息】鲁东大学，自然地理学，2014，硕士
【关键词】全新世；滨海平原；粒度特征；沉积环境；烟台市；

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