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科学技术与工程 2019年第13期19卷 15-24页

作者：林钟扬金翔龙管敏琳赵旭东潘少军龙邹霞中国地质大学海洋学院武汉430074 浙江省地质调查院杭州311203 自然资源部第二海洋研究所海底科学重点实验室杭州310012 中国煤炭科工集团杭州研究院杭州311201 自然资源部第三海洋研究所厦门361005

为研究长江三角洲南翼第四纪地层划分及其与古环境演变的耦合关系,对长江三角洲南翼的第四系BZK02孔(孔深322. 1 m,取芯率大于96%),进行沉积物粒度、孢粉和微体古生物分析,结合岩性地层讨论了上新世以来钻孔揭示的孢粉组合、古环境演化... 详细信息

为研究长江三角洲南翼第四纪地层划分及其与古环境演变的耦合关系,对长江三角洲南翼的第四系BZK02孔(孔深322. 1 m,取芯率大于96%),进行沉积物粒度、孢粉和微体古生物分析,结合岩性地层讨论了上新世以来钻孔揭示的孢粉组合、古环境演化、沉积层序和古气候特征。结果表明,研究区上新世以来经历了多次环境变化,孢粉类型鉴定133种,有孔虫鉴定17属29种,介形类鉴定7属8种。钻孔自下而上揭示岩性第四纪沉积地层依次为上新统嘉兴组一段(299. 8～322. 0 m)、早更新统嘉兴组(160～299. 8 m)、中更新统前港组(87. 3～160. 0 m)、晚更新统东浦组(72. 0～87. 3 m)、晚更新统宁波组(18. 6～72. 0 m)、全新统镇海组(0～18. 6 m)。古环境演化主要表现为上新世以残积坡、河流沉积为主,气候温冷偏湿;早更新世以河流相、河湖相沉积为主,气候经历温暖湿润-寒冷干燥变化的2个旋回;中更新世早期为河流-滨海相沉积,气候温暖湿润,晚期为河湖相沉积为主,气候温凉干燥;晚更新世以河湖、潮坪、河口沉积环境为主,气候经历温暖湿润-温暖偏干-温暖偏湿-寒冷干燥变化;全新世以浅海相、河湖相、湖沼相沉积环境,气候特征早期为干冷,晚期温暖偏干。

关键词：长江三角洲南翼第四纪沉积层序古环境演变耦合关系

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长江三角洲南翼晚更新世硬粘土理化特征及其古环境意义

长江三角洲南翼晚更新世硬粘土理化特征及其古环境意义

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作者：玄晓娜华东师范大学

学位级别：硕士

长江三角洲晚更新世地层中的硬质粘土层作为沿海和陆架区最具古环境研究潜力的层段,富含着丰富、多样且互相叠加的古环境信息,对其研究有助于探索该区域气候冷暖变化与海平面升降的相互作用机制,从而揭示在全球变化的背景下,位于中国东... 详细信息

长江三角洲晚更新世地层中的硬质粘土层作为沿海和陆架区最具古环境研究潜力的层段,富含着丰富、多样且互相叠加的古环境信息,对其研究有助于探索该区域气候冷暖变化与海平面升降的相互作用机制,从而揭示在全球变化的背景下,位于中国东部地区的晚第四纪沉积地层在沉积环境演化方面所作出的区域响应。前人对其时代、成因、物源做了大量研究,但在研究方法上,缺少对硬粘土光释光年代的测定,对硬粘土后期成土过程以及磁性特征的研究还不够深入,而且不同区域的硬粘土对气候变化的响应也存在差异。因此本文利用粒度、元素地球化学及环境磁学指标,对位于长江三角洲南翼的苏州市吴中区葑亭大道FD孔、上海市奉贤区拓林镇TL孔两钻孔硬粘土进行了理化特征的分析,结合光释光测年结果,探讨了长江三角洲南翼硬粘土层的成因、物源及其其古环境意义,主要取得以下几点认识:(1)FD、TL钻孔硬粘土样品均以粉砂颗粒为主(43μm),属于粘土质粉砂,>63μm的颗粒含量很少,以细颗粒为主。样品整体分选较差,粒度分布为正偏态,峰度值对应中等偏窄峰态。FD孔样品粒度频率分布曲线呈双峰分布,TL孔样品在TL-1及TL-2阶段以双峰型为主体,而TL-3阶段呈现了多峰分布的特征。(2)FD、TL孔硬粘土的化学组成均以SiO、AlO、FeO为主,绝大多数样品风化作用处于暖湿条件下的中等化学风化强度,对应早期去Na、Ca阶段,部分样品的风化作用处于炎热、潮湿的强烈化学风化强度,开始进入中期去K阶段。将两钻孔硬粘土样品与其他沉积物类型进行比较,经历的化学风化强度由强到弱为:宣城风成红土>FD孔上段>TL-2>TL-1≈TL-3>FD孔下段>镇江下蜀黄土≈陆源页岩>洛川黄土>洛川古土壤>>UCC。(3)FD孔上段沉积物中的亚铁磁性矿物的含量较高,含有较多的细颗粒磁性矿物,下段高矫顽力矿物的绝对含量较高;TL-1阶段沉积物中亚铁磁性矿物的含量较TL-2、TL-3阶段高,细粒的磁性矿物含量较另外两阶段高。FD孔代表性样品的磁性较弱,推测其矿物种类以不完整反铁磁性矿如针铁矿为主;TL孔硬粘土主要载磁矿物为磁铁矿,可能含有少量磁赤铁矿;同时在TL-1阶段存在少量不完整反铁磁性矿物。Day图表明两钻孔样品的磁性颗粒以较粗的准单畴为主。(4)硬粘土在粒度及元素组成、粒度参数及频率曲线分布特征方面与其他典型风尘沉积物具有较高的相似性,粒度C-M图及判别式也符合风成沉积物的特征,表明硬粘土为风成成因的堆积物,其搬运动力相对于黄土、古土较小,与下蜀黄土的搬运动力相似。(5)两钻孔样品的粒级-标准偏差曲线呈“双峰”甚至“多峰”分布,指示了多种物源的存在;1000年以来的风场数据显示研究区域冬季高空盛行西北风,近地面冬季、秋季盛行偏北风,春季、夏季盛行偏东风,为硬粘土多种物质来源提供了可能。据此推测硬粘土应该是多源物质混合堆积的结果,除了接受从西北内陆地区通过强烈冬季风以尘暴形式搬运而来的粉尘颗粒外,还接受来自东海陆架平原通过低空风力搬运而沉积的陆相沉积物颗粒。(6)TL孔硬粘土<4μm(粘粒)粒度组分含量以及Rb/Sr值与古里雅冰芯氧同位素和深海氧同位素曲线的变化具有较好的一致性,且粘粒组分指示得更加清晰,而磁化率指标却缺乏准确性,因此在利用硬粘土的磁化率指标反演古气候变化时需谨慎。(7)TL孔硬粘土的底界年龄为120 ka BP左右,与古地磁布莱克事件(108ka BP)相一致,因此可以认为该硬土层是本区域内晚更新世底界的标志层。该硬土层形成于晚更新世早期,对应深海氧同位素曲线冷阶段5d,各指标在该阶段变化明显,反映本区对5d冰阶时段的气候响应尤为敏感。本区在MIS 3晚期发生了一次较强的海侵,海水将硬土层淹没,硬粘土的堆积作用结束。硬粘土在海水的渗透和淋滤作用下发生了还原作用,由原来的Fe转变为Fe,土壤颜色由之前的黄棕色、黄褐色变为黄绿色及暗绿色。

关键词：硬粘土粒度地球化学元素磁性特征古环境意义晚更新世长江三角洲南翼

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近百年长江三角洲南翼盐沼发育对流域水沙变化的响应

近百年长江三角洲南翼盐沼发育对流域水沙变化的响应

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作者：杨钦川华东师范大学

学位级别：硕士

长江三角洲南翼盐沼是长江入海泥沙的重要沉积区,陆海相互作用显著。近百年流域水沙发生较大变化及人类活动增强深刻影响盐沼发育进程,盐沼对沉积环境变化敏感。本文通过岸线演变及沉积地层的综合研究,分析长江三角洲南翼盐沼发育对流... 详细信息

长江三角洲南翼盐沼是长江入海泥沙的重要沉积区,陆海相互作用显著。近百年流域水沙发生较大变化及人类活动增强深刻影响盐沼发育进程,盐沼对沉积环境变化敏感。本文通过岸线演变及沉积地层的综合研究,分析长江三角洲南翼盐沼发育对流域水沙变化的响应。本文以长江三角洲南翼为研究区域,收集了近百年长江三角洲南翼海塘建设及围垦活动等资料,并以海塘为标示物分析近百年长江三角洲南翼岸线演变。2017年3月在南汇盐沼区域钻探,获得沉积柱样,并对沉积柱样进行粒度、环境磁学、有机质等参数测定及实验分析。对潮坪沉积层序进一步划分为高、中、低潮坪层段。对比不同钻孔对应层段,分析沉积物的分布特征、来源等,结合流域水沙变化及围垦活动,分析盐沼发育演变影响因素。近百年长江三角洲南翼岸线演变经历了三个时期:缓慢前展期,稳定前展期,快速前展期。其中,缓慢前展期主要受潮滩冲淤演变的控制,岸线前展缓慢;根据长江入海水沙变化特征及岸线演变的制约因素差异将稳定前展期划分两个阶段,1949979年长江三角洲南翼岸线演变主要制约因素为同时期入海泥沙的高通量,1980994年围垦活动加强使长江三角洲南翼岸线保持了与1949979年较一致的岸线前展进程;快速前展期,高强度的围垦促淤活动驱动岸线演变。近百年长江三角洲南翼盐沼沉积物主要为粉砂,粘土和砂含量低。NH-3H-4孔潮坪层段较NH-1H-2孔潮坪粘土、粉砂含量降低,砂质组分增多,与潮坪层序形成时期(1949985年)长江入海悬沙偏粗较为一致。NH-5孔低潮坪层段及NH-6孔中潮坪层段分别较NH-3孔和NH-4孔对应层段粘土含量升高、砂含量降低,反映粒度组成偏细,与潮坪发育时期(1985006年)长江入海泥沙呈现粒径偏细较为一致。各钻孔高、中、低潮坪层段中值粒径参数均大于平均粒径φ值,与偏态呈现较一致趋势。峰态值各钻孔自上向下增大,分选较差。长江三角洲南翼盐沼沉积物亚铁磁性矿物含量较高,NH-1孔、NH-5孔、NH-6孔潮坪层段磁性矿物以PSD-MD晶粒为主,NH-2H-4孔潮坪层段磁性矿物以SD晶粒为主。磁性矿物含量与细颗粒相关程度较高,磁性矿物晶粒特征显示,受潮坪沉积时期长江入海泥沙控制作用显著,与长江入海泥沙呈现较一致的变化趋势。根据沉积物粒径特征及粒度百分含量变化将长江三角洲南翼盐沼划分高、中、低潮坪层段,利用潮滩堆积速率及潮坪厚度,结合海岸线演变趋势,可知海塘建设及围垦活动影响潮坪层序发育进程。NH-1H-3孔潮坪发育相对完整,以自然淤积为主;NH-4H-6孔潮坪发育受海塘及围垦影响,潮坪层序发育不完整,正常潮坪沉积提前结束。长江三角洲南翼盐沼潮坪层段POC、TN含量呈现较一致的变化趋势,两参数相关程度较高。NH-1H-6孔潮坪层段有机质组分与粒度分级相关分析显示长江三角洲南翼盐沼潮坪层段沉积物有机质分布受粒度制约,有机质主要赋存于细颗粒中(长江三角洲南翼盐沼潮坪层段颗粒有机碳δC值为-26.4‰22.4‰,NH-5H-6孔潮坪层段颗粒有机碳δC值较NH-1H-3孔潮坪对应层段升高。利用颗粒有机碳δC值对潮坪层段有机质来源分析可发现,自陆向海,NH-1H-6孔柱样陆相有机质比例下降,海相有机质来源比例上升。整体上,长江三角洲南翼盐沼发育仍受控于长江入海泥沙。C/N比与颗粒有机碳δC值相关分析可知,利用C/N比追踪长江三角洲南翼沉积物物源仅能部分反映物质来源。

关键词：长江三角洲南翼盐沼发育岸线前展围垦长江入海泥沙

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MapGIS K9平台在三维地质可视化模型构建中的应用

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中国科技论文 2019年第9期14卷 998-1003,1014页

作者：林钟扬金翔龙朱朝晖余国春黄卫平方寅琛浙江省地质调查院杭州311203 中国地质大学海洋学院武汉430074 自然资源部第二海洋研究所海底科学重点实验室杭州310012 武汉中地数码科技有限公司武汉430074

通过城市地质调查工作构建地下三维地质结构模型是推动“智慧城市”建设和“地质+”服务的核心技术。以长江三角洲南翼的嘉兴市地理地形图和各类城市地质调查钻孔数据为基础,建立地形图形库、钻孔数据库、构造数据库等基础数据库,结合... 详细信息

通过城市地质调查工作构建地下三维地质结构模型是推动“智慧城市”建设和“地质+”服务的核心技术。以长江三角洲南翼的嘉兴市地理地形图和各类城市地质调查钻孔数据为基础,建立地形图形库、钻孔数据库、构造数据库等基础数据库,结合地理信息系统(geographic information system,GIS)技术、计算机技术、图像处理与可视化技术,构建分析评价子系统功能模块。借助MapGIS K9软件平台的三维软件工具,开展基于地表地质图和地质-地球物理-钻孔联合解译剖面的三维地质模型构建、三维模型可视化、三维模型切割及三维模型隔栅剖面展示的分析研究。精选代表性第四纪地质钻孔116个、工程地质钻孔1106个、水文地质孔445个,分别构建了嘉兴市第四纪三维地质结构模型、工程地质三维结构模型和水文地质三维结构模型,可在任意角度、任意区块获取地层结构和属性信息,展示地下三维地质构造及地层分布特征的可视化效果,可服务于城市地下空间开发利用和规划管理工作,为政府有关部门提供科学决策依据。

关键词：城市地质调查 MapGIS K9平台钻孔数据三维建模可视化长江三角洲南翼

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基于MapGIS-TDE三维平台的地质模型构建

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人民长江 2019年第S2期50卷 85-88页

作者：林钟扬金翔龙顾明光黄卫平方寅琛中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 自然资源部第二海洋研究所海底科学重点实验室浙江杭州310012 浙江省地质调查院浙江杭州311203 武汉中地数码科技有限公司湖北武汉430074

以长江三角洲平原南翼的嘉兴市为例,建立了基于MapGIS-TDE三维平台针对不同类型和特性地质数据的三维地质模型,利用建立的模型以三维真实感图象的形式,直观地展现地质结构的真实形态、特征以及三维空间物化属性参数的分布规律。通过三... 详细信息

以长江三角洲平原南翼的嘉兴市为例,建立了基于MapGIS-TDE三维平台针对不同类型和特性地质数据的三维地质模型,利用建立的模型以三维真实感图象的形式,直观地展现地质结构的真实形态、特征以及三维空间物化属性参数的分布规律。通过三维模型可视化分析,可实现对地层信息的拾取、钻孔模型的拾取,并支持对各类地质体进行平面剖切、水平剖切、斜切、折线垂直剖切及组合剖切等,展示地下三维地质模型及地层分布变化的可视化的效果。

关键词：城市地质调查 MapGIS-TDE 三维地质模型可视化分析工程地质长江三角洲南翼

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