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中国海岸风沙沉积记录的环境变化

中国沙漠 2022年第3期42卷 51-62页

作者：贾虹孙智妍谢金明陈杰郑影华强明瑞华南师范大学地理科学学院广东广州510631 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 北京师范大学防沙治沙教育部工程研究中心北京100875

海岸是陆、海、气相互作用的地带。海岸风沙沉积是这一特殊动力环境的产物,是研究海岸环境演变及海平面变化的良好信息载体。中国海岸主要存在3种风沙沉积,分别为“老红砂”、沙丘岩及海岸沙丘。本文通过比较已报道的风沙堆积的物质组... 详细信息

海岸是陆、海、气相互作用的地带。海岸风沙沉积是这一特殊动力环境的产物,是研究海岸环境演变及海平面变化的良好信息载体。中国海岸主要存在3种风沙沉积,分别为“老红砂”、沙丘岩及海岸沙丘。本文通过比较已报道的风沙堆积的物质组成、地层变化等,进一步总结了海岸风沙沉积的特征;选择已开展绝对测年的沉积剖面,利用概率密度函数分析了风沙沉积年代的分布特征,考察了中国海岸风沙活动历史,结合其他气候记录,探讨了不同地质历史时期海岸风沙堆积的关键影响因素。结果表明:“老红砂”沉积主要记录了冰期-间冰期尺度的风沙活动,在120 ka BP前后、73—55 ka BP等时期,风沙活动主要与海平面下降时陆架提供的丰富沙源和强盛的冬季风有关;而在105 ka BP、80 ka BP前后,风沙活动与高海平面时期丰富的沙源或季风气候的季节性增强有关;55 ka BP以来风沙活动强度降低更多地反映了沉积记录保存环境的变化,末次冰期海岸风沙沉积大多分布在现代海面之下,并不代表实际的海岸风沙活动减弱。相比之下,海岸沙丘沉积所记录的风沙活动主要发生在近3000 a,可能与中国海岸冬季风的增强有关。

关键词：海岸风沙年代控制风沙活动沉积过程环境变化

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海南岛东北海岸风沙沉积的光释光年代学意义

沉积学报 2021年第4期39卷 995-1003页

作者：张文静李志忠靳建辉郑斐李志星徐晓琳程延福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 福建师范大学地理研究所福州350007 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

选取海南岛东北部JSD2和PQR2两个典型海岸沙质沉积剖面进行研究,共采集10个测年样品和89个指标分析样品,在室内进行了光释光(OSL)测年和粒度分析。结果表明:1)JSD2和PQR2剖面砂样以中细沙为主,粒度众数在225~400μm之间。风沙沉积后受... 详细信息

选取海南岛东北部JSD2和PQR2两个典型海岸沙质沉积剖面进行研究,共采集10个测年样品和89个指标分析样品,在室内进行了光释光(OSL)测年和粒度分析。结果表明:1)JSD2和PQR2剖面砂样以中细沙为主,粒度众数在225~400μm之间。风沙沉积后受化学风化作用呈现淡红棕色至红棕色;2)JSD2剖面OSL年龄范围为(2.20±1.09)~(9.89±1.65)ka,属于全新世风沙沉积;PQR2剖面年龄范围为(3.41±0.78)~(22.50±1.07)ka,上部为全新世风沙沉积,下部为末次冰期和晚冰期的老红砂层;3)综合海南岛和华南其他海岸沙丘、海岸风沙年龄数据分析,研究区全新世海岸风沙沉积年代序列可划分为10.5~6.0 ka B.P.和6.0 ka B.P.以来两个阶段,华南热带与亚热带海岸风沙活动趋势基本一致。

关键词：海岸风沙光释光测年全新世海平面变化海南岛

末次盛冰期以来海南岛东北部的海岸风沙沉积与环境演变

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末次盛冰期以来海南岛东北部的海岸风沙沉积与环境演变

作者：张文静福建师范大学

学位级别：硕士

海岸沙丘在砂源充足、向岸风力强劲、地形平坦宽广的各纬度带海岸带均有发育,海岸风沙沉积是记录不同纬度海岸带风沙活动和环境演变信息的重要载体。海南岛东北海岸是我国热带地区海岸沙丘和海岸风沙集中分布的区域,本文选取海南岛东北... 详细信息

海岸沙丘在砂源充足、向岸风力强劲、地形平坦宽广的各纬度带海岸带均有发育,海岸风沙沉积是记录不同纬度海岸带风沙活动和环境演变信息的重要载体。海南岛东北海岸是我国热带地区海岸沙丘和海岸风沙集中分布的区域,本文选取海南岛东北部锦山(JSD2)、西坑(PQR2)、水高村(SCES)三个典型的海岸风沙沉积剖面,在野外观测和采样基础上,通过输沙势、粒度参数、石英砂颗粒表面结构分析探讨了区域海岸风沙动力特征及其时空变化;利用海岸风沙沉积的风化作用特征及气候环境意义;依据光释光(OSL)测年资料,结合前人在毗邻区域海岸风沙沉积年代学的研究成果,初步确定了研究区海岸风沙沉积序列和发育阶段;在统一的年代标尺下,综合对比不同类型载体记录的风沙气候环境变迁信息,探讨了研究区海岸风砂沉积-侵蚀事件的驱动机制和环境演变过程,初步得到以下结论:(1)从海岸风沙动力特征来看,海南岛东北海岸一年四季均有向岸的风沙输送,以冬春季为主,NE、NNE为主要的输沙风。粒度分析表明,JSD2、PQR2和SCES剖面均以中细砂为主,粒度众数为200～300μm,占比8～13%,频率分布曲线均呈现窄单峰、峰度高、粒径分布区间集中的特点,这与现代海岸沙丘砂和内陆沙漠砂的粒度特征基本一致。扫描电镜结果显示,海岸沙丘石英砂颗粒表面多见蝶形坑、新月形撞击坑、V形撞击坑等,以风成特征为主,风成环境和水下环境特征共存,表明研究区砂样主要来自于海滩砂,继承了海滩砂的特征又受到风力作用的改造。总体而言,研究区海岸沙丘砂主要是在风动力作用下沉积的。(2)从海岸风砂的风化特征来看,海岸沙丘剖面风沙层中Na、Ca等易溶组分大量淋失,含量不足0.2%,Si O/AlO、Si O/(AlO+FeO)自老红砂层至灰黄浅色砂层逐渐增加,Rb/Sr比值逐渐降低,表明研究区海岸风沙沉积经历了强烈的化学风化作用且红棕色砂层风化作用强于灰黄浅色砂层;环境磁学分析表明,海岸风沙剖面砂样以亚铁磁性矿物为主,老红砂层磁化率高于浅灰黄色砂层,海岸沙丘的后期红化过程对磁化率具有重要影响。(3)从海岸风砂的OSL测年结果来看,海南岛东北海岸风沙主要发育于末次盛冰期以来,年龄范围为2.20±1.09～22.50±1.07 ka。以本文两个剖面的OSL测年结果为主,参考海南岛其他地点海岸风沙沉积剖面的测年成果,建立区域统一的年代学标尺,综合海岸风沙剖面的沉积构造组合特征、粒度参数、环境磁学和地球化学等代用指标在时间标尺上的变化特征,对研究区海岸风沙沉积序列进行对比和划分,得到末次盛冰期以来海南岛东北海岸风沙活动的主要发育阶段:23.5～14 ka、10～9ka、7～5 ka以及4 ka以来。(4)从海岸风沙发育期与海平面变化、东亚冬季风变化等环境记录的对比来看,在万年-千年的长时间尺度上,海岸风沙沉积主要发生于高海平面和海平面快速上升阶段,在湿热气候条件下,强烈的陆地风化剥蚀作用向海岸带输送丰富的沙源,加之海岸波浪和向岸风力作用的结合,有利于海岸沙丘发育,但这些海岸风沙目前多以残留老红砂形式保存在较高的海岸阶地上。在千年-百年的较短时间尺度上,例如中晚全新世以来,受北半球太阳辐射减弱和热带辐合带(ITCZ)南移的影响,气候变凉变干,海岸线后退,冬季风逐渐增强,利于现代海岸风沙加积和海岸沙丘的发育。

关键词：海岸风沙光释光(OSL)测年粒度参数环境磁学地球化学海平面变化海南岛

基于探地雷达图像的台湾海峡西岸海岸风沙沉积构造与沉积环境

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基于探地雷达图像的台湾海峡西岸海岸风沙沉积构造与沉积环境

作者：邓涛福建师范大学

学位级别：硕士

选取台湾海峡西岸海岸风沙沉积为研究对象,以探地雷达为主要研究手段,在系统分析海岸风沙沉积理化性质、探地雷达参数设置、图像处理对探测结果的影响的基础上,无损探测了台湾海峡西岸常见的海岸沙席、抛物线沙丘、斜向沙脊、新月形沙... 详细信息

选取台湾海峡西岸海岸风沙沉积为研究对象,以探地雷达为主要研究手段,在系统分析海岸风沙沉积理化性质、探地雷达参数设置、图像处理对探测结果的影响的基础上,无损探测了台湾海峡西岸常见的海岸沙席、抛物线沙丘、斜向沙脊、新月形沙丘以及海岸前丘等多种类型海岸风沙的内部构造,借助图像处理软件对探测数据进行二维和三维可视化处理,获取了较大范围的、连续的、立体的、较大深度的海岸风沙沉积构造信息,并归纳总结了其理想沉积构造模式及其所反映的沉积环境。初步研究结果表明：(1)海岸风沙沉积的粒度、含水量、盐度等理化性质,不同的天线频率,以及室内数字滤波、增益调适等图像处理环节,均会对探地雷达的探测结果产生影响。探地雷达是探测低盐度、无乔木植被的海岸风沙沉积构造的良好手段。雷达波遭遇海洋盐水信号会发生强烈衰减,因此探地雷达不太适合探测海滩的沉积构造。(2)台湾海峡西岸的海岸风沙沉积在早期潮间带波浪作用下的海滩沉积的基础之上发育而来。海滩沉积以波状交错层理和水平层理为主,海岸风沙沉积构造类型多样,广泛发育水平层理、低角度交错层理、高角度交错层理以及槽状交错层理等层理类型。不同类型的海岸风沙沉积具有各自不同的沉积构造模式,对沉积环境具有一定的指示意义。海岸沙席的沉积构造单一,无论是在平行盛行风向还是垂直盛行风向均表现为水平层理,这是在风力的作用下风沙在平坦开阔的地表成层沉积的结果。(3)风影沙丘的沉积构造较为复杂,迎风坡为倾向上风方向(NE)的交错层理,背风坡为倾向下风方向(SW)的前积层,垂直盛行风向发育高角度倾向相背的交错层理。斜向沙脊平行盛行风向为水平层理或低角度缓倾斜的斜层理,垂直盛行风向发育倾向相背的交错层理,顶部层理倾角较小。这种广泛发育的倾向相背的大角度交错层理,反映了研究区海岸带丰富的沙源、加积型沙丘表面、宽广低平的海滩和植被不断扩张的进积海岸沉积环境特征。(4)新月形沙丘和抛物线沙丘顶部为水平层理构成的顶积层,顶积层之下平行盛行风向和垂直盛行风向的层理类型大不相同。新月形沙丘垂直盛行风向为水平层理,平行盛行风向为倾向下风方向(SW)的前积层,层理倾角大,接近或达到干砂休止角。抛物线沙丘垂直盛行风向为水平层理,平行盛行风向为倾向下风方向(SW)的前积层,层理倾角较新月形沙丘小且略显下凹(弧顶上凸),可能由于落沙坡(背风坡)有朝下凹的形状,这是抛物线沙丘特有的交错层理。新月形沙丘和抛物线沙丘前积层的倾向表明东北风为台湾海峡西岸的优势风,展现了海岸沙丘在东北风的作用下不断向西南方向前进的变化过程。(5)台湾海峡西岸南北方向相同类型海岸沙丘的形态和内部构造略有不同,主要表现在：北部抛物线沙丘的开口方向为NNE,前积层倾向SSW,南部抛物线沙丘的开口方向为NE,前积层倾向SW;北部斜向沙脊和风影沙丘的长轴走向为NNE-SSW,前积层倾向SSW;南部斜向沙脊的长轴走向为NE-SW,前积层倾向SW,即存在自北向南顺转的特点,这与台湾海峡西岸主导风向的空间变化特点一致。

关键词：探地雷达海岸风沙沉积构造沉积环境台湾海峡福建

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光释光测年在海岸风沙地貌研究中的新进展

海洋地质与第四纪地质 2011年第1期31卷 93-100页

作者：谢丽张振克南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室南京210093

20世纪80年代中期以来,光释光技术广泛应用于海岸风沙沉积物测年研究中,并取得了丰硕的成果。随着光释光测年激发光源和单片再生剂量方法的快速发展,海岸风沙光释光测年的时间范围不断扩大,测年的准确度逐渐提高,已测得最年轻的海岸风... 详细信息

20世纪80年代中期以来,光释光技术广泛应用于海岸风沙沉积物测年研究中,并取得了丰硕的成果。随着光释光测年激发光源和单片再生剂量方法的快速发展,海岸风沙光释光测年的时间范围不断扩大,测年的准确度逐渐提高,已测得最年轻的海岸风沙沉积物的年龄小于10年,最老的年龄达到90多万年。利用光释光年龄重建海岸风沙演化进程及其与全球气候变化关系的研究,正成为学术界关注的焦点,光释光测年方法在将来的砂质海岸演化、区域气候变化及海平面变化等全球变化问题的研究中具有广阔发展前景。

关键词：光释光测年海岸风沙过去气候变化

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厦门岛东北岸海岸风沙运动观测研究

海洋湖沼通报 2009年第3期 184-190页

作者：翁宇斌福建海洋研究所福建厦门361012

厦门岛东北海岸是台湾海峡西岸风沙最活跃的岸段之一,其中香山-五通岸段由于新建设了宽阔的人造海滩,风沙更加肆虐。为了解该岸段海岸风沙的运动特征和影响程度,分别于2007年11月22日、12月31日和2008年1月13日使用捕沙器定时取样和同... 详细信息

厦门岛东北海岸是台湾海峡西岸风沙最活跃的岸段之一,其中香山-五通岸段由于新建设了宽阔的人造海滩,风沙更加肆虐。为了解该岸段海岸风沙的运动特征和影响程度,分别于2007年11月22日、12月31日和2008年1月13日使用捕沙器定时取样和同步风速观测的方法进行风沙观测。结果如下:(1)人造海滩的风沙起沙风速约为6.9m/s,该风速以上,风沙随风速的增加而增加;(2)海岸风沙在离地面1m高度内运动,其中的94.8%在0.25m高度下运行;(3)人造海滩的风沙粗于自然海滩的风沙,随风沙运动高度从低到高,平均粒径由细到粗,分选性变好;(4)本岸段>6.9m/sNE风时平均输沙率约为2.776kg/m2h,单宽输沙量约为374.84kg/h,即8.995t/d.

关键词：海岸风沙厦门岛人造海滩输沙率

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中国的海岸风沙研究:进展与展望

地理科学进展 2006年第2期25卷 26-35页

作者：董玉祥中山大学地理科学与规划学院广州510275

较为全面地概括和总结了我国海岸风沙研究的主要进展及其成果,包括我国海岸沙丘的类型、分布、成因与发育模式,海岸现代风沙沉积与古风成砂沉积特征,海岸风沙运动观测结果, 海岸风沙灾害现状及其防治等。最后,依据海岸风沙研究发展趋势... 详细信息

较为全面地概括和总结了我国海岸风沙研究的主要进展及其成果,包括我国海岸沙丘的类型、分布、成因与发育模式,海岸现代风沙沉积与古风成砂沉积特征,海岸风沙运动观测结果, 海岸风沙灾害现状及其防治等。最后,依据海岸风沙研究发展趋势提出了我国海岸风沙研究近期需要特别关注的课题,包括海岸风沙运动的观测与模拟、全球变化与海岸风沙活动关系以及海岸风沙防护研究等。

关键词：中国海岸风沙研究综述

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中国海岸风沙研究的进展和问题

地理科学 1990年第3期10卷 230-236+291页

作者：吴正吴克刚华南师范大学地理系华南师范大学地理系广州

本文初步总结了近十多年来我国海岸风沙研究工作所取得的进展,加深了对现代海岸风沙地貌与沉积特征的认识,探讨了海岸沙丘的的成因,提出了地方性发育模式;海岸沙丘岩在我国华南沿海多处发现,提出了认别标志,将其与海滩岩明确区分;提出... 详细信息

本文初步总结了近十多年来我国海岸风沙研究工作所取得的进展,加深了对现代海岸风沙地貌与沉积特征的认识,探讨了海岸沙丘的的成因,提出了地方性发育模式;海岸沙丘岩在我国华南沿海多处发现,提出了认别标志,将其与海滩岩明确区分;提出了老红砂的风成见解等。丰富和深化了我国海岸地貌与沉积的理论,填补了国内在这一研究领域的空白。文章还提出了我国海岸风沙今后要进一步研究的主要问题。

关键词：海岸风沙沉积结构海岸沙丘岩老红砂

广东东海岛大岭剖面风沙沉积序列及化学特征分析

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海洋湖沼通报 2023年第4期45卷 48-54页

作者：叶怡欣黄日辉冯淼彦唐道斌李巧云陈绮雯李思琦杨志通李健禧岭南师范学院地理科学学院广东湛江524048 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 西北师范大学地理与环境学院甘肃兰州730070

利用广东省东海岛大岭剖面海岸风沙沉积元素地球化学分析,结合14C测年结果,探讨了大岭剖面采样部分的沉积序列、地球化学特征以及环境意义。结果表明:(1)常量元素组成主要为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)三种;(2)活跃元素相对全球... 详细信息

利用广东省东海岛大岭剖面海岸风沙沉积元素地球化学分析,结合14C测年结果,探讨了大岭剖面采样部分的沉积序列、地球化学特征以及环境意义。结果表明:(1)常量元素组成主要为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)三种;(2)活跃元素相对全球上陆壳含量有所减少,相对稳定元素Al、Fe的含量往上呈现减少趋势;(3)化学蚀变指数(CIA)反映了剖面形成时处于中等风化程度,化学风化三角图(A-CN-K图)样品点的分布集中紧凑,体现气候条件较为稳定;(4)大岭剖面(⑨—①层)所反映的气候环境整体向干凉方向发展,期间划分两个阶段:第一阶段,表现为暖湿环境,其中含有一个温度湿度有所减少的时期;第二阶段,相比上阶段温度湿度都有所减少,海岸风沙活动加强。

关键词：化学特征沉积序列海岸风沙古环境东海岛