北黄海西部泥质沉积特征与成因探讨

本文的研究的主要目的是了解北黄海泥质区的沉积特征和形成的动力过程。基于此目的，在北黄海西部海区进行了两次海洋地质与地球物理调查，并根据对浅钻样品的粒度分析和~（210）Pb沉积速率的测定，结合浅地层剖面的解译以及ADCP流速资料的处理，探讨了北黄海西部的沉积层序，讨论了泥质区的物质来源与形成原因，分析了北黄海中部泥质沉积的~（210）Pb沉积速率在一定的动水条件下的可信度，并对柱状样粒度参数的相关分析与地层对比之间的关系进行了初步的阐述。浅地层剖面与岩芯粒度分析表明，北黄海西部的地层划分为三层：上层为粘土沉积，位于北黄海中部、山东半岛沿岸和辽东半岛东南岸；中层为粉砂沉积，分布区域与粘土沉积类似，或者位于粘土沉积之下，或者直接出露海底；下层为粗颗粒砂质沉积，颁上于整个海区，在粘土沉积和/或粉砂沉积存在的海域，砂质沉积位于这些沉积的下部，而在其他海域则直接出露海底。粘土沉积与粉砂沉积统称为泥质沉积，内部结构较均一，粒度的垂向变化不大，但两层之间在粒度和地层反射信号等方面的差异还是很明显的，在山东半岛沿岸构成了泥质沉积的两相结构。粗颗粒沉积的粒度垂向变化较大，与上层细颗粒沉积之间的差异显著。泥质沉积的厚度以山东半岛东端最大，约30m。而沉积速率却很小，在mm/a的量级上，因此在全新世最大海侵后的几千年内形成巨厚的沉积是不可能的，其主要物源可能是古河流。渤海海峡区泥质沉积厚度从南向北、从西向东逐渐变薄，从西向东沉积速率逐渐减小，但沉积速率的绝对值较大，可以在全新世最大海侵后的几千年内形成如此厚的沉积。北黄海中部泥质沉积厚度约在8m左右，位于泥质沉积边缘岩芯中泥炭层的~（14）C年代约10000aBP，而且~（210）Pb沉积速率较小，无法满足几千年内堆积厚层沉积的需要，因此，该处泥质沉积的主体并非全新世最大海侵后形成的，而是早全新世海侵过程中的海岸侵蚀与海底物质的再改造作用提供了沉积物质。整个北黄海西部的泥质沉积总量约有4.41 * 10~（11）t。对于两个沉积环境可能相似的柱状岩芯，利用粒度参数求取各个层位的最大相关系数，可以找到具有良好对应关系的层位，其沉积年龄相近。或者说，在已知一个岩芯的粒度参数和层位年龄的情况下，可以应用柱状样粒度参数的相关分析，推得另一个粒度参数已知的岩芯的年龄。理论上，这种方法适用于来自相同动力环境的岩芯。利用水动力条件与悬沙浓度计算北黄海中部泥质区的沉降通量，与~（210）Pb测得的结果对比，发现对于粘性颗粒两者的值非常近似，说明在该区的动水条件下~（210）Pb测年法对粘性沉积物的测定结果有很好的可信度。