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        福建九龍江
        ——東山灣晚更新世沉積地層特征及其演化

        2021-02-06 01:57:00張巖福建省地質(zhì)調(diào)查研究院
        珠江水運(yùn) 2021年1期
        關(guān)鍵詞:特征

        ◎ 張巖 福建省地質(zhì)調(diào)查研究院

        福建九龍江口-東山灣一帶濱岸淺海地區(qū)第四系發(fā)育上更新地層有龍海組、東山組,全新統(tǒng)長樂組。東山組和長樂組分布較廣泛,厚度較為穩(wěn)定,而龍海組厚度變化較大,分布局限,該層在東山灣存在地層缺失。根據(jù)本次在九龍江口的第四紀(jì)地質(zhì)ZKH3、和東山灣小霜島ZKH4海域鉆孔及收集前人在龍海東園寶里ZK14、東山陳城DSZK2鉆孔揭露第四系巖性、巖相沉積特征及測(cè)年資料,地層序列和結(jié)構(gòu)的可對(duì)比性較強(qiáng),晚更新世陸相沖積沉積和海陸交互相沉積層發(fā)育標(biāo)志清晰,巖性、巖相變化特征明顯。

        九龍江口ZKH3孔,巖性、巖相特征及年齡等與龍海東園寶里ZK14孔上更新統(tǒng)地層進(jìn)行對(duì)比,認(rèn)為其在晚更新世早期沉積以陸相沉積為主,中、晚沉積物顆粒變細(xì),含潮灘相、海相沉積特征。

        以九龍江口ZKH3海上鉆孔剖面為代表,孔深83.4 m,巖性層序自上而如表1。

        龍海東園寶里ZK14孔,揭露上更新統(tǒng)(埋深19.10m-65.60m)地層,包括東山組、龍海組地層,下伏強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。龍海組(埋深44.33m-65.60m)地層本層巖性為黃色、淺黃色、灰白色、花斑色,礫石、粗中砂、中砂、花斑狀粘土等,據(jù)沉積物巖相特征看,為陸相沉積為主;在48.4m處熱發(fā)光年齡59.24±11.8 ka B.P.;56.2m處熱發(fā)光年齡97.2±2.4 ka B.P.;時(shí)代為晚更新世早期。

        表1

        東山組(埋深19.10m—44.33m)地層,巖性為紫灰色、灰白色、灰色、黃色、棕黃色細(xì)砂、粘砂土、泥質(zhì)細(xì)砂、泥質(zhì)礫砂、砂質(zhì)粘土、粘質(zhì)砂土等,在25.10m處熱發(fā)光年齡33.24±6.7 ka B.P.;上部檢出硅藻,反映了受淡水影響的海灣沉積環(huán)境,下部僅含少量微古,扭曲小環(huán)藻、圓篩藻、畢克卷轉(zhuǎn)蟲各一個(gè),認(rèn)為屬濱海沉積環(huán)境,巖性特征同樣反映受海水波動(dòng)跡象。

        龍海ZK14孔上更新統(tǒng)地層(埋深19.10m—65.60m)孢粉組合,在22.0m紫灰色砂質(zhì)粘土處,孢粉以蕨類孢子占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),孢粉組合以金毛狗—蓮座蕨組合反映溫和偏濕氣候,即相對(duì)于玉木上間冰階晚期。38.7m孢粉以喬木花粉為主,孢粉組合以松屬—鐵杉—山毛櫸—水龍骨科組合,反映溫和偏濕的氣候,即相當(dāng)于玉木下間冰階晚期氣候。

        九龍江口鉆孔揭露晚更新世沉積時(shí)代在(33.24±6.7 ka B.P.—97.2±2.4 ka B.P.)早期認(rèn)為以陸相沖洪積為主,晚期整個(gè)福建沿海氣候溫和偏濕,為海平面上升階段,從九龍江口鉆孔揭露巖性、巖相特征及微古生物特征反映,晚期九龍江口受海水影響的跡象相對(duì)較弱,以陸相沉積為主,含湖相、海相沉積。

        在東山灣小霜島附近海域鉆孔ZK H4 揭露東山組(埋深29.55-40.45m)沖積陸相沉積層,其沉積層序自上而下如表2。

        由上述東山灣小霜島ZKH4孔,巖相特征及光釋光年齡,推斷認(rèn)為其時(shí)代為晚更新世晚期,以陸相沉積為主,含潮灘相。與東山DSZK2孔地層對(duì)比,晚更新世沉積物的巖性、巖相具有相似特征,同樣缺失龍海組沉積層。

        東山DSZK2孔,上更新統(tǒng)(埋深24.0m-42.46m)揭露地層巖性為淺灰色、灰色、淺灰黑色、淺灰黃色、淺黃色、灰黃色、黃褐色、淺灰白色、黃白色粘土、含礫粘土、細(xì)砂、中砂、礫砂,略顯花斑狀,見多條褐色與灰色條紋,據(jù)巖性、巖相特征,認(rèn)為以陸相沖積為主。在28.0m處光釋光測(cè)年20.4±4.6 ka B.P.;在38.0m處光釋光測(cè)年28.7±5.2 ka B.P.;在40.0m處光釋光測(cè)年31.9±5.9 ka B.P.;時(shí)代屬于晚更新世中期。

        該層(24.0m-42.46m)沉積中,磁化率低且自下而上出現(xiàn)小幅波動(dòng),中值粒徑波動(dòng)頻繁,暗示這這期間盡管水動(dòng)力條件多變,磁性礦物含量很低。另外,該段地層中未檢出硅藻,反映以陸相沖積為主,含湖相沉積等。

        表2

        綜上所述,東山灣一帶在晚更新世的沉積環(huán)境,早期氣候干冷沉積以陸相沉積環(huán)境為主,中、晚期氣候轉(zhuǎn)暖,局部受海水波動(dòng)影響較弱,含湖相、潮灘相、海相沉積。

        由龍海東園寶里ZK14、九龍江口ZKH3孔、云霄小霜島ZKH4孔、東山陳城DSZK2孔地層巖性、巖相及測(cè)年可知,在晚更新世早期,除云霄、東山鉆孔揭露東山灣存在龍海組地層沉積缺失,而九龍江沉積物巖性為棕黃、黃色、灰黃色含礫粗砂、中粗砂、含泥砂礫卵石等,以陸相沖積沉積環(huán)境為主,此段屬于龍海組沉積特征,時(shí)代在(97.2±2.4 ka—59.24±11.8 ka)時(shí)期;晚更新世中、晚期,九龍江—東山灣沉積物巖性為黃色、灰黃色、灰白色、青灰色、花斑色粘土、粉砂粘土、含泥粉砂、含礫粗砂等,沉積物自下而上顆粒逐漸變細(xì),沉積環(huán)境趨于相對(duì)平靜,結(jié)合此段微體古生物,認(rèn)為含湖相沉積、潮灘相沉積,此段屬于東山組沉積特征,時(shí)代在(53.45±3.51 ka—20.4±4.6 ka)時(shí)期。

        晚更新世早期,九龍江—東山灣一帶鉆孔揭露上更新統(tǒng)早期龍海組地層孢粉含為溫暖偏濕,其沉積環(huán)境與整個(gè)福建沿海海平面上升,接受剝蝕—沉積特征一致,此時(shí)根據(jù)九龍江—東山灣一帶鉆孔巖性、巖相特征及沉積環(huán)境分析,認(rèn)為在九龍江口此時(shí)受到海水波動(dòng)影響的水動(dòng)力條件有限,僅局部含有湖相、潮灘相、海相沉積,如龍海平原ZK14孔發(fā)現(xiàn)海相沉積層。此時(shí)東山灣鉆孔揭露上更新統(tǒng)龍海組地層表現(xiàn)為沉積缺失,可能由于早期東山灣一帶地殼處于抬升階段,致使老的陸相沉積物長期遭受風(fēng)化剝蝕,分化改造所致。隨后福建沿海氣候開始轉(zhuǎn)為溫暖濕潤氣候環(huán)境,海平面進(jìn)一步上升,此時(shí)東山灣也開始接受沉積東山組地層,由此造成了東山灣在上更新統(tǒng)龍海組地層的缺失。

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