题名 | 晚全新世山东半岛沿岸流海域高分辨率沉积记录及其环境指示意义 |
作者 | 杨立建 |
答辩日期 | 2022-05-18 |
文献子类 | 博士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院海洋研究所 |
导师 | 阎军 |
关键词 | 沉积演化 山东半岛沿岸流 黄河 晚全新世 东亚冬季风 |
学位名称 | 理学博士 |
其他题名 | High-resolution sedimentary records and its significance of environment in the Shandong Peninsula coastal current area during the Late Holocene |
学位专业 | 海洋地质 |
英文摘要 | 山东半岛沿岸流海域覆盖了黄河近端三角洲和远端泥质楔,是黄河入海泥沙的主要沉积区及向外扩散通道,是研究河流-陆架沉积体系“源”-“汇”过程的良好靶区。近几十年来,山东半岛沿岸流海域水动力环境、沉积物输运模式、沉积特征演化已被广泛的研究,但沿岸流系统下从近端三角洲到远端泥质楔沉积特征的时空演化仍不清楚。本研究根据山东半岛沿岸流海域悬浮体浓度和粒度、表层沉积物粒度结果,探讨了沉积物的空间分异特征和动力学机制;依据山东半岛沿岸流海域岩心沉积物粒度、主微量元素、稀土元素、Sr-Nd同位素以及TOC\TN含量结果,在AMS14C和210Pb测年基础上重建了高分辨率沉积记录,并在百年和千年时间尺度上探讨了其环境指示意义。 山东半岛沿岸流海域悬浮体浓度与潮流流速具有明显的正相关关系。近端三角洲海域的悬浮体混合了黄河输入物质和再悬浮物质,其粒度分布通常是多峰态,而远端泥质区的悬浮体粒度分布多为单峰态。表层沉积物粒度空间分布受河流输入、水动力以及海洋锋面等因素控制。山东半岛沿岸流海域沉积物可分为粗粒级端元(< 5 φ)和细粒级端元(> 5 φ)。粗粒级端元只能在冬季强风条件下随着沿岸流向远端泥质楔输运,且受到海洋锋面的阻隔。相比之下,细粒级端元不受海洋锋面限制,常年在潮流和沿岸流的作用下向外扩散。这种沉积物输运模式解释了山东半岛沿岸流海域沉积物粒度分布峰型的变化。 近百年来山东半岛沿岸流海域沉积物粒度、主微量元素和TOC\TN时空演化存在明显差异。远端泥质楔沉积环境相对稳定,区域沉积特征演变具有相似性,其主要受到冬季风引起的沿岸流强弱的影响。而近端三角洲区域的沉积特征时空变异性明显大于远端泥质楔,其原因一方面是随着三角洲向海进积,近端三角洲区域水动力环境和沉积物扩散过程不断变化,另一方面是黄河改道和输沙量变化影响近端三角洲沉积特征演化。 人类活动对沿岸流海域沉积特征产生重要影响。诸如水库建设、人为排水排沙等活动不仅影响黄河输沙量,也改变了黄河沉积物供给模式和输运过程,影响了近端三角洲的沉积物粒度特征。另外,山东半岛地区工、农业活动排放的污染物导致山东半岛沿岸流海域沉积物中As富集。近百年来重金属累积过程与中国经济发展过程具有一致的时间变异性。 在Bayesian年龄-深度模型基础上获得了山东半岛泥质楔2.6 ka BP以来高分辨率沉积物粒度、主微量元素演化特征。稀土元素配分模式、87Sr/86Sr-εNd图解显示黄河改道南黄海入海期间,渤海废三角洲再悬浮物质在沿岸流下持续供给远端泥质楔。以沉积物粒度粗粒级端元丰度及Zr/Rb比值为指标反演了2.6 ka BP以来东亚冬季风强度。2630 - 900 cal. BP东亚冬季风强度在低水平上旋回变化,900 - 400 cal. BP冬季风强度不断增强,400 cal. BP - 至今冬季风强度在高位振荡。能谱分析和小波分析显示晚全新世冬季风强度演变存在太阳活动周期和PDO周期。在千年时间尺度上,东亚冬季风强度主要受控于太阳活动。而在百年和多年际时间尺度上,东亚冬季风强度与ENSO、PDO等过程关系密切。中世纪暖期(MWP)前,东亚冬季风强度与El Niño发生频率反向变化,MWP - 至今,冬季风强度与PDO具有一致的变化趋势。 |
语种 | 中文 |
学科主题 | 海洋科学 |
目次 |
1.2.1 沿岸流作用下世界大河三角洲-远端泥质区沉积体系... 2 1.2.2 山东半岛沿岸流海域沉积演化历史与沉积物输运模式... 4 3.2.6 沉积物稀土元素和Sr-Nd同位素分析... 32 第四章 山东半岛沿岸流海域现代沉积特征和输运模式... 37 4.2 山东半岛沿岸流海域表层沉积物粒度特征及其分布... 44 4.3.2 山东半岛沿岸流海域沉积物从近端三角洲到远端泥质楔的输运模式... 51 第五章 近百年来山东半岛沿岸流海域沉积特征及其环境意义... 57 5.2 近百年来山东半岛沿岸流海域沉积记录对黄河演变、东亚冬季风和人类活动的响应... 75 5.2.1 山东半岛沿岸流海域沉积物元素特征空间变异的控制机制... 75 5.2.2 山东半岛沿岸流海域沉积记录对黄河演化和气候变化的响应... 80 第六章 晚全新世山东半岛泥质楔沉积特征及其古环境意义... 93 6.1.5 沉积物稀土元素和Sr-Nd同位素特征... 103 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/178355] |
专题 | 中国科学院海洋研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨立建. 晚全新世山东半岛沿岸流海域高分辨率沉积记录及其环境指示意义[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2022. |
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