Millennium-scale coastline changes and sedimentary environment evolution in the incised valley of the Yangtze River Delta since the Holocene
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摘要:
长江三角洲地区具有低海拔、沉积速率大、人口密度高、人地关系矛盾突出等特点,也是受全球气候变暖、海平面上升影响最大的区域之一。恢复长江三角洲全新世以来的区域海岸线变迁,有助于理解该地区对未来海平面上升的响应。本研究以长江三角洲下切河谷顶端YZSW4孔为研究对象,建立全新世以来高分辨率的地层序列,并结合已发表的钻孔,建立高程-年龄-沉积相等基本属性的数据集,恢复长江三角洲古地形地貌,并探讨三角洲的演变过程和影响因素。结果表明:红桥亚三角洲和黄桥亚三角洲在11.0~9.0 kaBP、9.0~7.0 kaBP、7.0~4.0 kaBP、4.0~0 kaBP4个阶段的沉积环境分别为潮汐河道、河口湾、三角洲前缘、三角洲平原,沉积速率呈现高-低-高-低的特征,红桥、黄桥沙坝并不是按照形成的先后相互衔接的,而是具有同期性,形成时间为7.6~4.0 ka。全新世以来,长江三角洲的堆积作用受控于古河口的位置、轮廓形状及海平面变化,11.0~9.0 ka,海平面快速上升,大量沉积物在古河口附近堆积下来;9.0~7.0 ka,为强潮型的河口湾,沉积物在远离湾顶的区域堆积;7.0 ka以来,海平面趋于稳定,在古河口附近堆积。
Abstract:The Yangtze River Delta region is characterized by low altitude, rapid sedimentation rate, high population density, and high demographic conflict, making it one of the regions most affected by global warming and sea level rise in China. The reconversion of regional coastline changes since the Holocene is helping to understand the region's response to future sea-level rise. In this study, the lithology, radiocarbon ages, sediment grain size of the YZSW4 core, located in the incised-valley fills beneath the westernmost part of the Yangtze River Delta, were analyzed. By integrating this data with the previously published ones of drilling cores, a dataset on elevation-age-sediment facies was established, allowing us for the reconstruction of the millennium-scale coastline and sedimentary environment. Results indicate that the sedimentary environments of the Hongqiao subdelta and Huangqiao subdelta in the four stages of 11.0~9.0 ka, 9.0~7.0 ka, 7.0~4.0 ka, and 4.0~0 ka were characterized by tidal channels, estuaries, delta fronts, and delta plains, respectively. The sedimentation rates exhibited a pattern of high-low-high-low on average of 4.21 mm/a, 1.98 mm/a, 4.04 mm/a, 1.80 mm/a, respectively. The Hongqiao and Huangqiao sand bars were found to have formed simultaneously rather than in sequence, with both being tidal sands mainly formed between 7.6~4.0 ka. Since the Holocene, the accumulation of the Yangtze River Delta was controlled by the sea-level change, as well as the position and shape of the paleo-estuary. From 11.0 to 9.0 ka, there was a rapid sea level rise, leading to significant sediment deposition near the paleo-estuary. Between 9.0–7.0 ka, a strong tidal estuary developed, resulting in sediment accumulation further away from estuary area. After 7.0 ka, the sea level stabilized, and sediment began accumulating near the paleo-estuary.
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Keywords:
- incised valley /
- coastline changes /
- Holocene /
- sedimentary environment /
- Yangtze River Delta
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南海是西太平洋最大的边缘海之一,南海中南部是指北纬17°05′以南的海域,可进一步细分为西部盆地群、中部盆地群和南部盆地群,西部盆地群包括万安盆地和中建南盆地,中部盆地群包括南薇西盆地、北康盆地、南沙海槽盆地、礼乐盆地和巴拉望盆地,南部盆地群包括曾母盆地和文莱-沙巴盆地(图1)[1-2],其中南部盆地群油气资源最为富集。IHS数据库2012年数据表明,曾母盆地和文莱-沙巴盆地2P油气可采储量相当,分别为29.1亿t和24.9亿t,占南海中南部可采储量的92%,但盆地间的含油气性差异巨大,曾母盆地以产气为主,气油比为6∶1,文莱-沙巴盆地以产油为主,气油比为2∶3。盆地内油气分布也极不均衡,曾母盆地东巴林坚坳陷富集了盆地70%以上的可采原油,而天然气则集中分布在南康台地和康西坳陷,文莱-沙巴盆地油气则均匀分布在盆地内。Wan Hasiah Abdullah团队对曾母盆地和文莱-沙巴盆地煤系烃源岩做了较为深入的研究,主要从煤相、组分等方面分析了成煤环境、有机质母质来源和生油能力[3-6],还有很多国内外学者对曾母盆地和文莱-沙巴盆地的油气开展地球化学分析[7-10],但鲜有针对两个盆地油气性差异巨大和油气分布不均的解释报道。本文在前人研究成果的基础上,从古气候、古植被、沉积演化与沉积相带差异等因素综合考虑,总结了两个盆地海陆过渡相烃源岩的发育及分布模式,揭示了其对盆地油气分布的影响,以期对南海中南部油气勘探起到一定指导作用。
1. 研究背景
曾母盆地和文莱-沙巴盆地同位于南海南部加里曼丹岛陆架之上。渐新世以来,曾母盆地和文莱-沙巴盆地近岸持续发育大型三角洲,构造活动弱,发育自生自储的成藏组合,远岸构造活动强,主要发育下生上储式碳酸盐岩成藏组合。对于曾母盆地,渐新世至早中新世发育的潮上三角洲平原和潮间红树林提供了烃源岩发育的有机质来源,从而在三角洲发育煤系烃源岩,并为近海提供了充足的陆源有机质,形成了陆源海相烃源岩。文莱-沙巴盆地与曾母盆地烃源岩具有相似性,但由于南沙地块与加里曼丹岛的碰撞,文莱-沙巴盆地渐新统发生褶皱变质,渐新统烃源岩基本丧失生烃能力,因此中新统是文莱-沙巴盆地主要烃源岩发育层系。与曾母盆地类似,文莱-沙巴盆地中新统烃源岩也包括煤系烃源岩和陆源海相烃源岩。虽然在相同沉积背景下,发育相同类型的烃源岩,但曾母盆地与文莱-沙巴盆地却有着截然不同的油气分布特征,究其根本,烃源岩分布模式是重要的控制因素。
2. 南海南部盆地烃源岩差异
曾母盆地钻井揭示的数据表明,煤系烃源岩热解烃含量(S2)最高可达291 mg/g,具有较大生烃潜力,而海相烃源岩有机碳含量(TOC)为0.3%~5.5%,其中近一半的样品TOC低于1.0%,S2普遍小于10 mg/g,绝大多数小于2 mg/g,生烃潜力明显弱于煤系,属于中等—好烃源岩。文莱-沙巴盆地钻井的数据也证实其煤系烃源岩具有较大生烃潜力,据IHS(2011)数据,中新统煤、炭质泥岩和泥岩的有机碳含量平均为70.02%、17.89%、1.74%;生烃潜量(S1+S2)平均为289.41、26.92和2.23 mg/g,煤的生烃能力最强,炭质泥岩次之,泥岩生烃能力较差。值得说明的是,受到资料的不完整性制约,这里的泥岩包括了煤系烃源岩中的泥岩和海相泥岩,但仍能反映出文莱-沙巴盆地煤系烃源岩生烃潜力明显优于海相烃源岩。
虽然两个盆地钻遇的煤系烃源岩质量相似,但钻井揭示的煤层分布存在显著差别。在曾母盆地,钻井揭示的煤层厚度从盆地边缘向盆地中心减薄,D35井和C2井揭示了渐新世三角洲平原的大量连续煤层,且单层厚度均可达1 m以上,自西向东,在三角洲前缘亚相的North Acis-2井和Yu-1井钻遇的煤层明显减薄、不连续,在Sompotan-1和Serunai井则没有揭示煤层[11](图2)。而在文莱-沙巴盆地,即使在半深海环境的远岸带都揭示有煤层(图3),反映了曾母盆地和文莱-沙巴盆地海陆过渡相煤系烃源岩的发育及分布模式存在显著差异。
这种显著差异从曾母盆地和文莱-沙巴盆地已发现原油的地化特征上也能体现。在东南亚地区,渐新统至中新统时期,充沛的陆源高等植物是烃源岩有机质的重要来源,双杜松烷指示高等植物中的达玛树脂化合物,而树脂体抗降解能力最差,只能在原地埋藏或者微距离搬运埋藏的煤系地层中富集,因此双杜松烷一直是东南亚煤成油的典型鉴别标志[12]。南海南部渐新统—中新统海陆过渡相煤系烃源岩与陆源海相烃源岩在双杜松烷含量上存在明显差别,海陆过渡相煤系烃源岩的T-双杜松烷/C30藿烷(T/C30H)较高,为0.6~2.0,而陆源海相烃源岩的T/C30H均小于0.6(图4)。
根据这项指标,曾母盆地已发现原油可分为两种类型,东巴林坚凹陷及周缘原油具有明显较高的T/C30H指标,为0.6~8,与海陆过渡相烃源岩的特征一致,为海陆过渡相烃源岩来源原油,南康台地(尤其是靠远岸一侧)原油的T/C30H均小于0.6,最低仅为0.02,为陆源海相烃源岩来源原油,平面上由陆向海,陆源海相烃源岩贡献增加。这两类原油的分布也佐证了盆地西南部主要发育海陆过渡相煤系烃源岩,而盆地东南部地区主要发育海相烃源岩。文莱-沙巴盆地已发现原油在生物标志化合物组成上则具有较强相似性,原油的T/C30H均大于0.6,反映为海陆过渡相煤系烃源岩来源,这与远岸带也揭示到煤层的结果十分吻合。
3. 烃源岩发育的主控因素
3.1 古气候与古植被
南海南部渐新世—中新世海相泥岩野外露头样品的孢粉中检测出了大量诸如海桑科之弗氏粉(Florschuetzia)、水龙骨科之水龙骨单缝孢(Polypodiaceaesporites)、棕榈科之双沟粉(Dicolpopollis)、椴树科之椴粉(Tiliaepollenites)等指示热带、亚热带地区的孢粉化石,揭示了当时的炎热、湿润气候。其中重要分子弗氏粉的含量最高,其母体植物海桑属为热带红树林植物(图5),指示渐新世—中新世南海南部滨海的热带红树林植物繁盛。
红树林植物喜盐,生长在陆地与海洋交界的滩涂地带,根系异常发达。刘焕杰等对现代红树林植物成炭的不同位置的泥炭剖面进行显微组分研究[13],认为泥炭坪成煤(原地煤)具有以下显微组分特征:以镜质组为主,但壳质组相对丰富,平均可达32%;镜质组以基质镜质体和团块为主;壳质组以角质体、根皮体、藻类体、沥青质体为主。以上显微组分特征表明,红树林来源的泥炭较一般高等植物来源泥炭具有明显高的生烃潜力,尤其是生油潜力。
曾母盆地东巴林坚坳陷渐新统煤样和文莱-沙巴盆地中新统煤样呈现相似的组分特征:以镜质组含量为主,其中主要为基质镜质体和均质镜质体,壳质组平均分别可达31%和30%[2, 14]。前人更是在曾母盆地煤样中观察到树皮鞣质体,是红树林成煤的直接证据[15]。此次在沙捞越地区采集到的渐新统—中新统野外露头样品中检出的海桑科之弗氏粉也证实了南海南部红树林是重要的成煤母质。因此南海南部渐新统—中新统煤系烃源岩因其有机质以红树林来源为主而表现出具有较强的生油能力,是该地区重要的生油岩。
3.2 沉积相带
沉积环境分析表明,曾母盆地和文莱-沙巴盆地渐新统和中新统三角洲发育的期次多,规模巨大[16-17]。曾母盆地上渐新统沉积时期,其南部发育两个巨型三角洲,三角洲面积分别为25700和22300 km2;下中新统沉积期,其南部发育的两个巨型三角洲面积分别为34500和29000 km2;中中新统沉积期,其南部发育的两个巨型三角洲面积分别为33200和38800 km2。文莱-沙巴盆地则发育三期巨型三角洲,早期为冠军三角洲,中期为梅丽干三角洲,晚期为巴兰三角洲,单期三角洲的规模均达到20000 km2以上(图6)。三角洲平原的沼泽微相由于排水不良,处于停滞的还原环境,植物碎片原地沉积会发生泥炭化,从而形成高有机质丰度的煤层,因此这些巨型三角洲的发育提供了很好的成煤环境,是煤系烃源岩重要的分布区。同时,三角洲作用下,陆源高等植物碎片和陆源有机质还会被带到滨海、浅海,甚至半深海[18-19],为海相烃源岩的形成奠定了很好的物质基础。
但曾母盆地和文莱-沙巴盆地由于古地理差异,其海陆过渡相煤系烃源岩的分布也存在差异。曾母盆地由于陆架宽、坡度缓,浊积岩不发育,三角洲形成的煤系烃源岩主要分布于盆地南部边缘,而文莱-沙巴盆地陆架较窄,三角洲沉积物不稳定,极易在盆地内形成浊积沉积,这些浊积岩将三角洲形成的含煤沉积输送到陆坡或深水沉积下来,导致了不但盆地边缘的三角洲富含煤系烃源岩,而且盆地内部的浊积岩中也发育煤系烃源岩的这种“满盆含煤”的现象。
4. 海陆过渡相烃源岩分布模式差异
曾母盆地和文莱-沙巴盆地在成煤母质上相同,因此,两个盆地发育的海陆过渡相煤系烃源岩均具有较强生油能力,但受地质背景和沉积环境差异控制,其煤系烃源岩存在不同的分布模式。
4.1 “三角洲煤系-陆源海相”烃源岩分布模式
曾母盆地烃源岩属于“三角洲煤系-陆源海相”烃源岩分布模式(图7),海陆过渡相煤系烃源岩发育和分布均受控于三角洲,主要分布在三角洲平原亚相,滨浅海—半深海地区则发育陆源海相烃源岩。这种烃源岩分布模式具有分带性,三角洲体系发育的煤系烃源岩,其有机质丰度高,生烃潜量高,因为更加富氢,具有很强的生油能力,前三角洲—滨浅海发育陆源海相泥质烃源岩,有机质丰度明显较煤系烃源岩低,且由于藻类不发育,有机质以高等植物来源为主,相对贫氢,以生气为主。受海陆过渡相煤系烃源岩分布的控制,曾母盆地原油大多集中在东巴林坚坳陷及其周缘。
4.2 “三角洲-浊积含煤”烃源岩分布模式
文莱-沙巴盆地烃源岩属于“三角洲-浊积含煤”烃源岩分布模式(图8),海陆过渡相煤系烃源岩发育受控于三角洲,而分布受控于浊积岩。文莱-沙巴盆地不仅近岸三角洲沉积区发育煤系烃源岩,而且由于中新世沉积时期物源十分充足,三角洲规模巨大,陆架坡折带较窄,导致深水浊积沉积十分发育[20]。大量高等植物叶片及植物碎屑通过崩塌或者浊流的形式搬运至深水区,并伴随浊积岩埋藏而保存下来,形成富有机质的浊积岩,早期形成的富氢煤层也会通过浊流的形式搬运至深水区再次伴随浊积岩埋藏,形成夹杂在浊积岩中的含煤浊积岩。在沙巴Labuan地区野外露头观察到的夹杂在大套砂岩中、缺乏根土岩的透镜状煤层就是煤层被搬运的直接证明[21]。在这种模式控制下,文莱-沙巴盆地富氢煤系广泛分布,在三角洲体系下发育的煤系烃源岩,有机质丰度高、富氢,具有很强生油能力;在陆坡—半深海地区,浊积岩中的煤层与三角洲体系的煤层一样,也具有很强的生油能力。全盆地的烃源岩地球化学特征一致,均表现出很强的生油能力,且在盆地内广泛分布,这是文莱-沙巴盆地富油的重要原因。
5. 南海南部烃源岩分布规律
基于对曾母盆地和文莱-沙巴盆地烃源岩和油气地球化学特征的系统剖析,认为渐新世—中新世三角洲-浅海沉积体系下的海陆过渡相煤系烃源岩和陆源海相烃源岩的发育严格受控于沉积相带。在曾母盆地,受控于三角洲分布,海陆过渡相煤系烃源岩主要分布在盆地南缘,同时发育较好的陆源有机质贡献为主的海相烃源岩,而文莱-沙巴盆地不但在近岸三角洲发育煤系烃源岩,在浊积体中同样发育煤系烃源岩,由于浊积体广泛发育,相应的煤系烃源岩分布也十分广泛。由此,笔者推测在文莱-沙巴盆地北部的南沙海槽盆地可能具有比较好的烃源岩发育。
6. 结论
(1)受到古气候、古植被控制,南海南部曾母盆地和文莱-沙巴盆地烃源岩有机质虽以高等植物来源为主,但相对富氢,具有较强生油能力。
(2)受沉积演化和沉积相带差异影响,曾母盆地和文莱-沙巴盆地海陆过渡相煤系烃源岩具有不同的发育与分布模式,曾母盆地为“三角洲煤系-陆源海相”烃源岩分布模式,从三角洲平原到半深海,烃源岩有机质丰度和类型依次变差,海陆过渡相煤系烃源岩局限分布在三角洲平原,文莱-沙巴盆地为“三角洲-浊积含煤”烃源岩分布模式,不但陆上的三角洲相含煤,受浊积影响,陆地煤和富氢陆源有机质夹杂在砂岩中被浊流带到半深海、甚至深海沉积,造成海陆过渡相煤系烃源岩“满盆分布”的现象。
(3)海陆过渡相烃源岩分布模式控制了油气平面分布。东巴林坚凹陷煤系烃源岩分布在三角洲,因此曾母盆地已发现原油集中分布在东巴林坚坳陷及其周缘,而文莱-沙巴盆地煤系烃源岩伴随浊积体“满盆分布”,因此文莱-沙巴盆地已发现原油亦“满盆分布”。
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图 1 长江三角洲下切河谷钻孔位置及联合剖面(N-S)
a: 长江三角洲下切河谷地形图, b: 钻孔分布图, c: 北南向(N-S)联合剖面图,图中数据为年龄,单位为cal.aBP。
Figure 1. The location of cores in the incised valley of the Yangtze River delta
a:Topographic map of the incised valley zone of the Yangtze River Delta, b: the locations of the cores distributed in the incised valley of the Yangtze River Delta, c: the north-south (N-S) inter-well joint section along the incised-valley axis, the data in the figure represents age, the uint of age is cal.aBP.
图 2 钻孔YZSW4典型沉积相照片
a: 灰黑色黏土与粉砂互层,发育潮汐层理,呈“千层饼”构造;b: 灰色黏土与粉砂互层,发育潮汐层理,呈“千层饼”构造;c: 灰色黏土与粉砂互层,发育潮汐层理,呈“千层饼”构造;d: 灰色细砂;e: 灰色细砂,含大量贝壳;f: 灰色细砂;g: 灰色中粗砂;h: 灰色粗砂;i: 灰色砂砾层;j: 灰色砂砾层;k: 灰色砂砾层;l: 紫色中细粒砂岩。
Figure 2. Photographs of representative sedimentary facies of core YZSW4
a: grayish-black silt and clay interbedded, characterized by parallel bedding, bedding together with clay-silt couplets; b: gray silt and clay interbedded, characterized by parallel bedding, bedding together with clay-silt couplets; c: gray silt and clay, characterized by parallel bedding, bedding together with clay-silt couplets; d: gray fine-grained sand; e: gray fine-grained sand, consisting of a large number of shells; f: gray fine-grained sand; g: gray medium-coarse–grained sand; h: gray coarse-grained sand; i: gray sandy gravel; j: gray sandy gravel; k: gray sandy gravel; l: purple medium fine-grained sandstone.
图 7 全新世以来长江三角洲不同区域的平均沉积速率和岸线变迁
a, b, c, d, e分别显示11.0~9.0 ka,9.0~7.0 ka,7.0~4.0 ka,4.0~2.0 ka,和2.0~0 ka的沉积速率及岸线。
Figure 7. Average sedimentation rate and shoreline changes in different regions of the Yangtze River Delta
a, b, c, d, e show sedimentation rate and shoreline of 11.0~9.0 ka, 9.0~7.0 ka, 7.0~4.0 ka, 4.0~2.0 ka, and 2.0~0 ka, respectively.
表 1 YZSW4孔AMS 14C 年龄
Table 1 The AMS 14C ages dated from core YZSW4
样品编号 深度/m 高程/m 测年材料 AMS14C (1σ)/a BP 日历校正年龄/cal.aBP 2σ 范围 中间值 YZSW4-1 7.04 −0.35 植物碎片 2835 ±303008 ~2858 2933 YZSW4-2 14.32 −7.63 植物碎片 3085 ±303372 ~3216 3294 YZSW4-3 24.85 −18.16 植物碎片 2900 ±303160 ~2955 3058 YZSW4-4 25.45 −18.76 贝壳 5250 ±305767 ~5011 5389 YZSW4-5 27.05 −20.36 贝壳 4555 ±354956 ~4143 4550 YZSW4-6 27.25 −20.56 贝壳 4360 ±354731 ~3889 4310 YZSW4-7 28.83 −22.14 贝壳 4915 ±355420 ~4630 5025 YZSW4-8 35.34 −28.65 植物碎片 8670 ±509771 ~9537 9654 YZSW4-9 37 −30.31 植物碎片 8050 ±509033 ~8722 8878 YZSW4-10 46.2 −39.51 植物碎片 9420 ±5010774 ~10506 10640 表 2 长江三角洲下切河谷钻孔基本信息
Table 2 The basic information of cores in the incised valley of the Yangtze River delta
钻孔号 位置 高程/m 资料来源 钻孔号 位置 高程/m 资料来源 YZSW4 32.2575°N、119.3752°E 6.691 本研究 CJK09 30.91°N、122.25°E −11 [14] YZQK2 32.6089°N、119.6606°E 3.32 [5] CJK11 31.33°N、122.45°E −21 YZQK3 32.3717°N、119.5511°E 4.58 CJK10 30.61°N、122.6°E −25.3 YZSW2 32.4047°N、119.8214°E 9.91 H5 31.6567°N、122.15°E −6.11 [16] TZK6 32.45°N、120.1333°E 5.531 [21] ECS0702 31°N、122.67°E −22 [13] TZK2 32.3167°N、120.0833°E 4.63 CSJA6 32°N、120.3°E 5 [37] TZK1 32.0667°N、120.1833°E 3.349 HZK2 31.6236°N、122.007°E −5 [38] SPM1 32.7275°N、120.2197°E 5.535 [6] HZK8 31.1728°N、122.348°E −5 [22] PM4 32.5667°N、119.9333°E 1.758 [32] HZK11 30.6667°N、122.095°E −11 TZK3 32.3833°N、120.0833°E 5.687 [33] EGQD14 31.8932°N、121.617°E 3 [19] XJ03 32.3097°N、119.29556°E 4.8 [34] NT 32.0657°N、120.8567°E 3.99 [39] HQ98 32.25°N、120.2333°E 5.91 [11] HZK1 31.6906°N、121.7134°E −5 CM97 31.6167°N、121.3833°E 2.48 HM 31.957°N、121.0928°E 3.36 [17] JS98 32.0833°N、121.0833°E 4.2 CD 31.4044°N、120.844°E 2 [40] ZK01 31.8406°N、121.5567°E 2.05 [15] CXS 31.3789°N、120.792°E 2 ZK02 31.8797°N、121.1583°E 2.33 SQ 31.1972°N、121.107°E 2 [41] SD 32.3383°N、120.7792°E 4.87 [18] GFL 31.0644°N、121.192°E 1.4 [42] CJK07. 31.15°N、122.4°E −45.4 [14] TL 30.8867°N、121.312°E 2 [41] CJK08 30.97°N、122.92°E −41 [35] YZ–1 31.13361°N、121.1839°E 0.717 [43] ZK9 30.8°N、122.4°E −12.5 [36] T8 32.5833°N、120.817°E 6.5 [44] 表 3 黄桥亚三角洲、红桥亚三角洲全新世以来的沉积环境和沉积速率
Table 3 Sedimentary environment and sedimentation rate of Huangqiao body and Hongqiao body since the Holocene
mm/a 位置 钻孔号 11.0~9.0 ka 9~7 ka 7~4 ka 4~0 ka 沉积速率 沉积环境 沉积速率 沉积环境 沉积速率 沉积环境 沉积速率 沉积环境 红桥亚三角洲北侧 YZQK2 0.50 陆相 5.10 盐沼 0.30 陆相 0.30 陆相 红桥亚三角洲 YZSW4 5.20 河床相 2.30 河口湾 3.60 三角洲前缘 5.60 三角洲平原 YZQK3 3.30 盐沼 1.70 河口湾 7.30 三角洲前缘 1.70 三角洲平原 YZSW2 13.20 潮汐河道 3.00 河口湾 6.40 三角洲前缘 1.20 三角洲平原 XJ03 4.00 河漫滩、潮汐河道 1.90 河口湾 3.70 三角洲前缘 1.80 三角洲平原 黄桥亚三角洲北侧 SPM1 1.20 陆相 1.20 湖相 0.60 湖相、盐沼、潮上带 0.60 泻湖、湖相. PM4 0.30 陆相 0.30 湖相 0.40 盐沼、湖相 0.20 潮上带、河漫滩、湖相 黄桥亚三角洲主体 TZK6 0.30 河漫滩 0.30 河漫滩 2.40 三角洲前缘 1.00 三角洲平原 TZK2 8.20 河漫滩、潮汐河道 2.50 河口湾 6.00 三角洲前缘 0.70 三角洲平原 HQ98 7.50 河漫滩、潮汐河道 2.00 河口湾 7.50 三角洲前缘 1.05 三角洲平原 TZK3 4.10 河床相、潮汐河道 1.60 河口湾 9.00 三角洲前缘 0.70 三角洲平原 沿江 TZK1 2.70 河床、潮汐河道 1.90 河口湾 1.30 河口湾 6.80 潮汐河道 亚三角洲主体及
沿江平均值4.21 1.98 4.04 1.80 表 4 长江三角洲不同区域的平均沉积速率
Table 4 Average sedimentation rate in different regions of the Yangtze River Delta
mm/a 位置 年代/ka 11.0~9.0 9.0~7.0 7.0~4.0 4.0~2.0 2.0~0 红桥亚三角洲 6.4 2.2 5.2 3.4 1.8 黄桥亚三角洲 4.6 1.7 5.2 2.3 1.8 金沙亚三角洲 2.8 7.0 1.0 5.0 7.3 海门亚三角洲 3.3 4.3 2.0 6.5 6.6 崇明亚三角洲 6.7 2.2 1.6 1.1 7.9 启东 2.2 2.3 3.5 5.6 7.5 长江口外 3.9 3.1 1.9 1.5 4.0 太湖东侧 0.0 0.6 0.3 0.4 0.3 -
[1] Fox-Kemper B, Hewitt H T, Xiao C D, et al. Ocean, cryosphere and sea level change[R]. Cambridge: Cambridge University Press, 2023: 1211-1362.
[2] Stanley D J, Warne A G. Nile delta in its destruction phase[J]. Journal of Coastal Research, 1998, 14(3):794-825.
[3] Coleman J M, Roberts H H, Stone G W. Mississippi river delta: an overview[J]. Journal of Coastal Research, 1998, 14(3):698-716.
[4] Chu Z X, Sun X G, Zhai S K, et al. Changing pattern of accretion/erosion of the modern Yellow River (Huanghe) subaerial delta, China: based on remote sensing images[J]. Marine Geology, 2006, 227(1-2):13-30. doi: 10.1016/j.margeo.2005.11.013
[5] Cheng Y, Xu S Y, Luo D, et al. Early–mid Holocene relative sea-level rise in the Yangtze River Delta, China[J]. Marine Geology, 2023, 465:107170. doi: 10.1016/j.margeo.2023.107170
[6] Cheng Y, Shu J W, Hao S F, et al. Mid– to late Holocene vegetation response to relative sea–level fluctuations recorded by multi–proxy evidence in the Subei Plain, eastern China[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2023, 610:111327. doi: 10.1016/j.palaeo.2022.111327
[7] 朱诚, 程鹏, 卢春成, 等. 长江三角洲及苏北沿海地区7000年以来海岸线演变规律分析[J]. 地理科学, 1996, 16(3):207-213 ZHU Cheng, CHENG Peng, LU Chuncheng, et al. Analysis on the evolution of coastline in the Yangtze River Delta and northern Jiangsu plain since 7000 years[J]. Scientia Geographica Sinica, 1996, 16(3):207-213.]
[8] 同济大学海洋地质系三角洲科研组. 全新世长江三角洲的形成和发育[J]. 科学通报, 1978, 23(5):310-313 doi: 10.1360/csb1978-23-5-310 Delta Research Group, Department of Marine Geology, Tongji University. Holocene formation and development of the Yangtze Delta[J]. Chinese Science Bulletin, 1978, 23(5):310-313.] doi: 10.1360/csb1978-23-5-310
[9] 张忍顺. 苏北黄河三角洲及滨海平原的成陆过程[J]. 地理学报, 1984, 39(2):173-184 doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.1984.02.005 ZHANG Renshun. Land-forming history of the Huanghe river delta and coastal plain of north Jiangsu[J]. Acta Geographica Sinica, 1984, 39(2):173-184.] doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.1984.02.005
[10] 杨怀仁, 陈西庆. 中国东部第四纪海面升降、海侵海退与岸线变迁[J]. 海洋地质与第四纪地质, 1985, 5(4):59-79 YANG Huairen, CHEN Xiqing. Quaternary transgressions, eustatic changes and shifting of shoreline in East China[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 1985, 5(4):59-79.]
[11] Hori K, Saito Y, Zhao Q H, et al. Sedimentary facies and Holocene progradation rates of the Changjiang (Yangtze) delta, China[J]. Geomorphology, 2001, 41:233-248. doi: 10.1016/S0169-555X(01)00119-2
[12] Liu J, Qiu J D, Saito Y, et al. Formation of the Yangtze Shoal in response to the post-glacial transgression of the paleo-Yangtze (Changjiang) estuary, China[J]. Marine Geology, 2020, 423:166080.
[13] Liu J, Saito Y, Kong X H, et al. Sedimentary record of environmental evolution off the Yangtze River estuary, East China Sea, during the last~13, 000 years, with special reference to the influence of the Yellow River on the Yangtze River delta during the last 600 years[J]. Quaternary Science Reviews, 2010, 29(17-18):2424-2438. doi: 10.1016/j.quascirev.2010.06.016
[14] Xu T Y, Wang G Q, Shi X F, et al. Sequence stratigraphy of the subaqueous Changjiang (Yangtze River) delta since the Last Glacial Maximum[J]. Sedimentary Geology, 2016, 331:132-147. doi: 10.1016/j.sedgeo.2015.10.014
[15] Zhang X, Dalrymple R W, Lin C M. Facies and stratigraphic architecture of the late Pleistocene to early Holocene tide–dominated paleo–Changjiang (Yangtze River) delta[J]. GSA Bulletin, 2018, 130(3-4):455-483. doi: 10.1130/B31663.1
[16] Zhao B C, Yan X X, Wang Z H, et al. Sedimentary evolution of the Yangtze River mouth (East China Sea) over the past 19 000 years, with emphasis on the Holocene variations in coastal currents[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2018, 490:431-449. doi: 10.1016/j.palaeo.2017.11.023
[17] Jiang F, Wang Y N, Zhao X S, et al. Reconstruction of the Holocene sedimentary–ecological complex in the incised valley of the Yangtze Delta, China[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2021, 571:110387. doi: 10.1016/j.palaeo.2021.110387
[18] Nian X M, Zhang W G, Wang Z H, et al. Optical dating of Holocene sediments from the Yangtze River (Changjiang) Delta, China[J]. Quaternary International, 2018, 467:251-263. doi: 10.1016/j.quaint.2018.01.011
[19] Gao L, Long H, Zhang P, et al. The sedimentary evolution of Yangtze River delta since MIS3: a new chronology evidence revealed by OSL dating[J]. Quaternary Geochronology, 2019, 49:153-158. doi: 10.1016/j.quageo.2018.03.010
[20] Su J F, Fan D D, Liu J P, et al. Anatomy of the transgressive depositional system in a sediment–rich tide–dominated estuary: the paleo–Yangtze estuary, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2020, 121:104588. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2020.104588
[21] Cheng Y, Zou X Q, Li X Q, et al. Sedimentary characteristics and evolution process of the Huangqiao sand body in the Yangtze River Delta, China[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2021, 254:107330. doi: 10.1016/j.ecss.2021.107330
[22] Wang Z H, Saito Y, Zhan Q, et al. Three–dimensional evolution of the Yangtze River mouth, China during the Holocene: impacts of sea level, climate and human activity[J]. Earth-Science Reviews, 2018, 185:938-955. doi: 10.1016/j.earscirev.2018.08.012
[23] 江苏省地质矿产局. 江苏省及上海市区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1984 Jiangsu Geology & Mineral Exploration Bureau. Jiangsu Province and Shanghai Regional Geology[M]. Beijing: Geological Press, 1984.]
[24] 朱永其, 李承伊, 曾成开, 等. 关于东海大陆架晚更新世最低海面[J]. 科学通报, 1979, 24(7):317-320 doi: 10.1360/csb1979-24-7-317 ZHU Yongqi, LI Chengyi, ZENG Chengkai, et al. On the lowest sea-level in the East China Sea during the Late Pleistocene[J]. Chinese Science Bulletin, 1979, 24(7):317-320.] doi: 10.1360/csb1979-24-7-317
[25] 李从先, 陈庆强, 范代读, 等. 末次盛冰期以来长江三角洲地区的沉积相和古地理[J]. 古地理学报, 1999, 1(4):12-25 LI Congxian, CHEN Qingqiang, FAN Daidu, et al. Palaeogeography and palaeoenvironment in Changjiang delta since last glaciation[J]. Journal of Paleogeography, 1999, 1(4):12-25.]
[26] 李保华, 王强, 李从先. 长江三角洲亚三角洲地层结构对比[J]. 古地理学报, 2010, 12(6):685-698 LI Baohua, WANG Qiang, LI Congxian. Correlation of stratigraphic architecture of sub-deltas of Changjiang River delta[J]. Journal of Palaeogeography, 2010, 12(6):685-698.]
[27] Reimer P J, Austin W E N, Bard E, et al. The IntCal20 northern hemisphere radiocarbon age calibration curve (0-55 cal kBP)[J]. Radiocarbon, 2020, 62(4):725-757. doi: 10.1017/RDC.2020.41
[28] Southon J, Kashgarian M, Fontugne M, et al. Marine reservoir corrections for the Indian Ocean and Southeast Asia[J]. Radiocarbon, 2002, 44(1):167-180. doi: 10.1017/S0033822200064778
[29] Yoneda M, Uno H, Shibata Y, et al. Radiocarbon marine reservoir ages in the western Pacific estimated by pre–bomb molluscan shells[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2007, 259(1):432-437. doi: 10.1016/j.nimb.2007.01.184
[30] 陈艇. 中晚全新世太湖平原南部水文环境变化及其对新石器文明发展的影响[D]. 华东师范大学博士学位论文, 2017 CHEN Ting. Mid- to late Holocene hydrology changes in the South Taihu area of the Yangtze delta plain, China, and its relationship to the development of Neolithic cultures[D]. Doctor Dissertation of East Normal University, 2017.]
[31] Shu Q, Zhao Y F, Hu Z, et al. Multi-proxy reconstruction of the Holocene transition from a transgressive to regressive coastal evolution in the northern Jiangsu Plain, East China[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2021, 572:110405. doi: 10.1016/j.palaeo.2021.110405
[32] 程瑜, 李向前, 乔彦松, 等. 苏北平原沉积孢粉组合记录的全新世气候突变[J]. 第四纪研究, 2019, 39(3):655-664 CHENG Yu, LI Xiangqian, QIAO Yansong, et al. Aburpt climate changes recorded by palynological evidence in Subei Plain during the Holocene[J]. Quaternary Sciences, 2019, 39(3):655-664.]
[33] 程瑜, 李向前, 舒军武, 等. 末次冰期以来长江三角洲的沉积特征和环境演化[J]. 第四纪研究, 2018, 38(3):746-755 CHENG Yu, LI Xiangqian, SHU Junwu, et al. The formation and evolution of the Changjiang River delta since last Glacial[J]. Quaternary Science, 2018, 38(3):746-755.]
[34] Song B, Li Z, Saito Y, et al. Initiation of the Changjiang (Yangtze) delta and its response to the mid-Holocene sea level change[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2013, 388:81-97. doi: 10.1016/j.palaeo.2013.07.026
[35] Wang Z H, Li M T, Zhang R H, et al. Impacts of human activity on the late-Holocene development of the subaqueous Yangtze delta, China, as shown by magnetic properties and sediment accumulation rates[J]. The Holocene, 2011, 21(3):393-407. doi: 10.1177/0959683610378885
[36] Wang Z H, Xu H, Zhan Q, et al. Lithological and palynological evidence of late Quaternary depositional environments in the subaqueous Yangtze delta, China[J]. Quaternary Research, 2010, 73(3):550-562. doi: 10.1016/j.yqres.2009.11.001
[37] 于俊杰, 胡飞, 杨祝良, 等. 江苏南通市四甲镇全新世以来有孔虫动物群的发现及其地质意义[J]. 地质通报, 2014, 33(10):1609-1620 YU Junjie, HU Fei, YANG Zhuliang, et al. Identification of Holocene foraminifera assemblages in Sijia Town of Nantong City, Jiangsu Province, and its geological significance[J]. Geological Bulletin of China, 2014, 33(10):1609-1620.]
[38] 战庆, 王张华, 赵宝成, 等. 末次冰消期以来长江口沉积环境演化及沿岸流变化[J]. 地球科学, 2020, 45(7):2697-2708 ZHAN Qing, WANG Zhanghua, ZHAO Baocheng, et al. Sedimentary evolution and coastal currents variations of the Yangtze River mouth (East China Sea) since last Deglaciation[J]. Earth Science, 2020, 45(7):2697-2708.]
[39] 潘大东. 全新世长江口沉积记录中的陆海相互作用界面–河口锋的位置迁移及机制分析[D]. 华东师范大学博士学位论文, 2017 PAN Dadong. Migration of land-ocean interaction interface-estuarine front in Holocene sedimentary record of the Yangtze River mouth and its mechanism[D]. Doctor Dissertation of East Normal University, 2017.]
[40] Zong Y Q, Wang Z H, Innes J B, et al. Holocene environmental change and Neolithic rice agriculture in the lower Yangtze region of China: a review[J]. The Holocene, 2012, 22(6):623-635. doi: 10.1177/0959683611409775
[41] Zong Y Q, Innes J B, Wang Z H, et al. Mid-Holocene coastal hydrology and salinity changes in the East Taihu area of the lower Yangtze wetlands, China[J]. Quaternary Research, 2011, 76(1):69-82. doi: 10.1016/j.yqres.2011.03.005
[42] Atahan P, Itzstein-Davey F, Taylor D, et al. Holocene-aged sedimentary records of environmental changes and early agriculture in the lower Yangtze, China[J]. Quaternary Science Reviews, 2008, 27(5-6):556-570. doi: 10.1016/j.quascirev.2007.11.003
[43] Stanley D J, Warne A G. Sea level and initiation of Predynastic culture in the Nile delta[J]. Nature, 1993, 363(6428):435-438. doi: 10.1038/363435a0
[44] 李从先, 汪品先. 长江晚第四纪河口地层学研究[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 29-66 LI Congxian, WANG Pinxian. Late Quaternary Stratigraphy of Changjiang Delta[M]. Beijing: Science Press, 1998: 29-66.]
[45] 潘存鸿, 郑君, 曾剑, 等. 杭州湾年最大潮差分析[J]. 水动力学研究与进展, 2021, 36(2):201-209 PAN Cunhong, ZHENG Jun, ZENG Jian, et al. Analysis of annual maximum tidal range in Hangzhou Bay[J]. Chinese Journal of Hydrodynamics, 2021, 36(2):201-209.]
[46] 陈美榕, 吕忻, 肖文军. 上海沿海潮汐特征响应海平面上升关系研究[J]. 海洋预报, 2014, 31(1):42-48 CHEN Meirong, LV Xin, XIAO Wenjun. Study on the response of tidal characteristics to MSL Rise in Shanghai coastal area[J]. Marine Forecasts, 2014, 31(1):42-48.]
[47] 邓成文. 末次盛冰期以来长江下切河谷充填物沉积特征和环境演化[D]. 南京大学硕士学位论文, 2017 DENG Chengwen. Characteristics of fill and environment evolution since the Last Glacial Maximum in the Yangtze River incised valley area[D]. Master Dissertation of Nanjing University, 2017.]
[48] 苏建锋, 范代读, 冷伟, 等. 冰后期以来长江水下三角洲层序地层特征及沉积环境演化[J]. 古地理学报, 2017, 19(3):541-556 SU Jianfeng, FAN Daidu, LENG Feng, et al. Postglacial sequence stratigraphy and sedimentary environment evolution of the Yangtze River subaqueous delta[J]. Journal of Palaeogeography, 2017, 19(3):541-556.]