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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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,19491979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,19801994年围垦活动加强使长江三角洲南翼岸线保持了与19491979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-3NH-4孔潮坪层段较NH-1NH-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(19491985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(19852006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-2NH-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-1NH-3孔潮坪发育相对完整,以自然淤积为主;NH-4NH-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-1NH-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(<16μm)。长江三角洲南翼盐沼潮坪层段颗粒有机碳δ13C值为-26.4‰-22.4‰,NH-5NH-6孔潮坪层段颗粒有机碳δ13C值较NH-1NH-3孔潮坪对应层段升高。利用颗粒有机碳δ13C值对潮坪层段有机质来源分析可发现,自陆向海,NH-1NH-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δ13C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。
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