北部湾东部末次冰消期以来的沉积记录及现代沉积格局的形成

【摘要】为了深入认识泥质沉积在北部湾东部的展布、物质来源、输运路径、堆积速率及形成机制，本文对1522个表层沉积物样品进行了粒度分析，对421个表层沉积物样品进行了地球化学分析，对16只柱样进行了210Pb现代沉积速率分析。同时为了揭示末次冰消期以来北部湾东部沉积环境的整体变化，深入认识环流对北部湾沉积的控制作用，对位于北部湾东部的15只柱样进行了粒度、碳酸盐含量、C/N和稀土元素参数的分析，并测定了其中11只柱样的AMS14C年代。结果表明，在北部湾东部，从北向南具有Ⅰ1湾顶东北角砂质区、Ⅰ2琼州海峡砂质区和Ⅰ3海南岛西南砂质区这3个不连续分布的砂质区，而泥质沉积区基本上连成一体，在砂质沉积区外呈弯月形顺岸展布，从北至南有Ⅱ1钦州湾外泥质区、Ⅱ2雷州半岛西侧泥质区（由Ⅱ2-1和Ⅱ2-2构成）、Ⅱ3海南岛西侧泥质区和Ⅱ4海南岛西南泥质区这4个亚区。这一泥质带覆盖在晚更新世陆相地层上，厚度并不大（一般小于2m），主要是全新世末次海侵以来沉积。残留沉积Ⅲ见于湾中部白龙尾岛周围，有现代沉积混入，但未被完全覆盖。化学风化指数（CIA）、ΣLREE/ΣHREE、(La/Yb)N、Eu和Ce可作为研究区沉积物来源的识别指标。砂质区沉积物来源具有近源性特点，其中湾顶东北角砂质区Ⅰ1和海南岛西南砂质区Ⅰ3的沉积物均源自海岸的侵蚀，Ⅰ2琼州海峡砂质区的沉积物则主要源自海峡内海底的侵蚀。Ⅲ残留沉积区主要物源为古红河三角洲，但在一定程度上接受了现代沉积的改造。泥质沉积区的物源则有近源和远源2种情况，Ⅱ1钦州湾外泥质区属近源沉积，其物源是广西近岸河流携带的入海物质。Ⅱ2雷州半岛西侧泥质区则属远源沉积，其中Ⅱ2-2物源可能主要与琼州海峡一带侵蚀产物有关，Ⅱ2-1区沉积物源则相对更多元化。海南岛西侧泥质沉积Ⅱ3和海南岛西南泥质沉积Ⅱ4受珠江和红河的影响极小，沉积物应该主要源自海南岛本地。沉积物供应量是控制北部湾现代沉积速率区域性差异的主要因素，西侧的沉积中心是红河现代水下三角洲。东侧现代沉积速率相对较高的区域分布在钦州湾附近20m水深以浅的地区和涠洲岛至海南岛西岸一线外水深20-50m的内陆架，前处由湾顶近岸河流供应沉积物，而后处沉积物供应受北部湾环流制约。环流驱动形成了北部湾东侧沉积物“传送带”，输送物应该主要源自海南岛，也有从南部湾口进入的南海外海物质和经琼州海峡向西进入的物质。北上和西进海流在琼州海峡西口外汇合，流速减弱导致沉积物卸载形成细粒沉积物堆积中心。未卸载物质一部分向西北方向运移，形成泥质沉积区Ⅱ2-1，另一部分则向东北方向偏转，在雷州半岛西侧汇集形成泥质沉积区Ⅱ2-2。涠洲岛对北上和南下的物质均起到阻挡作用。沉积物“传送带”似乎具有西边界，在琼州海峡一线以南是在50m等深线附近，以北是在109°E附近，冬季可能略向西拓展。在末次冰消期随海平面上升，北部湾沉积环境由陆相向海陆过渡相和海相转变，沉积物碳酸盐含量和C/N随之出现递增和递减不同变化，其独特型式可用于沉积地层的划分和对比。柱样的稀土元素记录对海平面变化也有响应，还揭示了现代河流水下三角洲的建造。北部湾环流可能形成于7kaBP左右，对沉积物输运有重要影响，全新世中期后北部湾东部沉积物构成基本稳定。北部湾东部全新世中晚期沉积厚度与现代沉积速率有一定对应性，说明从北部湾环流形成至今，沉积物输运模式也并未发生明显改变。
【作者】许冬；
【导师】李家彪；初凤友；
【作者基本信息】中国科学院研究生院（海洋研究所），海洋地质学，2014，博士
【关键词】北部湾；泥质沉积；物源；环流；末次冰消期；

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