遼東灣北部LH01孔晚更新世24 ka以來(lái)古環(huán)境演變*1

李 萍,徐元芹,李培英

(國(guó)家海洋局 第一海洋研究所,山東 青島 266061)

遼東灣北部LH01孔晚更新世24 ka以來(lái)古環(huán)境演變*1

李 萍,徐元芹,李培英*

(國(guó)家海洋局 第一海洋研究所,山東 青島 266061)

通過(guò)對(duì)遼東灣北部LH01孔柱狀巖芯樣品進(jìn)行粒度、孢粉、有孔蟲(chóng)和測(cè)年多項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)測(cè)試，探討了遼東灣北部晚更新世24 ka BP以來(lái)的古環(huán)境演變。LH01孔沉積環(huán)境經(jīng)歷了晚更新世晚期河湖相沉積—全新世早期海陸交互相沉積—全新世中期淺海相沉積—全新世晚期河口濱海相沉積；氣候經(jīng)歷了晚更新世晚期冷較干—晚更新世晚期涼稍潤(rùn)—新仙女木降溫—全新世早期涼稍潤(rùn)—全新世中期溫暖較潤(rùn)—全新世中期溫暖較干—全新世晚期溫較干的變化；LH01孔在大約7.5 ka BP發(fā)生了盤(pán)山海侵。

遼東灣北部；晚更新世；古環(huán)境演變

面對(duì)眾多環(huán)境問(wèn)題的日益威脅，人們非常關(guān)注未來(lái)氣候和環(huán)境的變化趨勢(shì)。但現(xiàn)在我們預(yù)測(cè)環(huán)境演變趨勢(shì)的能力有限，而要解決這一問(wèn)題就必須認(rèn)識(shí)過(guò)去環(huán)境變化的詳細(xì)過(guò)程和自然規(guī)律。遼東灣位于渤海北部，呈NNE向延伸，地處中朝準(zhǔn)地臺(tái)華北斷坳下遼河斷陷構(gòu)造單元，第三紀(jì)以來(lái)長(zhǎng)期處于沉降活動(dòng)過(guò)程中，沉積了巨厚的第四紀(jì)地層。遼東灣北部含有豐富的石油資源和生物資源，為了資源的開(kāi)發(fā)，圍繞著地質(zhì)條件及沉積環(huán)境的變化，一些學(xué)者對(duì)本區(qū)中晚更新世以來(lái)第四紀(jì)環(huán)境演變進(jìn)行了研究[1-3]。而遼東灣北部近海晚第四紀(jì)以來(lái)較高分辨率的環(huán)境演變以及測(cè)年數(shù)據(jù)較少發(fā)表。我們對(duì)遼東灣北部LH01孔柱狀巖芯進(jìn)行了多項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)測(cè)試，并探討了24 ka BP以來(lái)的環(huán)境演變，以期為本區(qū)域晚第四紀(jì)環(huán)境演變研究提供更多的資料參考。

1 材料與方法

研究所用LH01孔柱狀巖芯，系國(guó)家海洋局第一海洋研究所2007年在遼東灣北部濱海濕地(121°50′28.8″E，40°54′10.98″N) 內(nèi)取得，取芯率達(dá)90%, 樣長(zhǎng)24.55 m。在室內(nèi)對(duì)該柱狀樣進(jìn)行了粒度、有孔蟲(chóng)、孢粉、光釋光與AMS14C測(cè)年。上部1.0 m 因開(kāi)孔取樣擾動(dòng)較大，未作分析。

粒度分析：取適量樣品置于燒杯中, 加入15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水浸泡24 h, 去除有機(jī)質(zhì)；然后加入5 mL 3 mol/L的稀鹽酸浸泡24 h去除沉積物中的鈣質(zhì)膠結(jié)物及生物貝殼；再將樣品進(jìn)行反復(fù)離心、洗鹽直至溶液呈中性, 經(jīng)超聲波振蕩分散后上機(jī)測(cè)試。所用儀器為英國(guó)Malvern公司生產(chǎn)的Master sizer 2000 型激光粒度儀, 測(cè)量范圍為0.02～2 000 μm，粒級(jí)分辨率為0.01 μm，重復(fù)測(cè)量的相對(duì)誤差小于3%。測(cè)試工作在海洋沉積與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，剖面每5 cm間隔取樣，部分層位加密取樣，共計(jì)423個(gè)。

有孔蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)：取適量干樣于燒杯中，注入適量清水，加入少許H2O2溶液，攪拌靜置使其充分分散；用輕緩的水流沖樣過(guò)250目分樣篩，烘干殘留樣；將烘干樣品放入盛有適量四氯化碳溶液的蒸發(fā)皿中攪拌、靜置，然后將表層浮樣過(guò)濾，重復(fù)3次，最后集齊浮樣和底樣晾干待挑選；將浮樣置于顯微鏡下，挑選出有孔蟲(chóng)化石，并檢查底樣，然后鑒定、統(tǒng)計(jì)。分析測(cè)試工作在海洋沉積與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。孢粉實(shí)驗(yàn)委托地礦部水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法研究所鑒定分析。根據(jù)沉積特征，有孔蟲(chóng)和孢粉測(cè)試樣品按50 cm間隔取樣，每一剖面取49個(gè)分析樣品。

光釋光測(cè)年試驗(yàn)委托中科院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，采用美國(guó)Daybreak公司生產(chǎn)的2200自動(dòng)化光釋光/熱釋光分析儀測(cè)試完成。 AMS14C測(cè)年委托北京大學(xué)考古文博學(xué)院科技考古與文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室完成。

2 年代地層框架

共測(cè)得了2個(gè)AMS14C測(cè)年和7個(gè)光釋光年代數(shù)據(jù)(表1)。在深度為3.75 m處，AMS14C測(cè)年為(2 110±105)a BP，而8.9 m光釋光測(cè)年為(2 000±150)a BP。根據(jù) AMS14C年齡與光釋光測(cè)年的適用范圍，本研究采用了3.75 m的AMS14C年齡，未采用8.9 m的光釋光年齡。在24.5 m處2種測(cè)年方式在誤差范圍內(nèi)數(shù)據(jù)基本一致。通過(guò)2種測(cè)年數(shù)據(jù)對(duì)照，把24.5 m處的年代定為24 ka BP。

表1 地層年齡

注：空白表示無(wú)數(shù)據(jù)

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 巖性特征

LH01孔的沉積物由砂質(zhì)粉砂—粘土質(zhì)粉砂—粉砂質(zhì)砂和砂組成，地層間夾雜著貝殼、植物碎屑以及鈣質(zhì)結(jié)核等(圖1)。根據(jù)巖性變化特征將本孔地層分為4層。

1)第1層深度為1.0～8.89 m。成分以黃褐色和灰褐色砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂為主，層內(nèi)偶見(jiàn)貝殼碎屑。在2～3 m深度，可見(jiàn)鐵銹色團(tuán)塊，植物根系發(fā)育，有機(jī)質(zhì)含量高。3.6～7.6 m深度，含有云母碎片。本段可具體劃分：

(1)1.00～1.93 m黃褐色砂質(zhì)粉砂，偶見(jiàn)貝殼碎屑，碎片約0.5 cm，含植物根系，水平紋層明顯。

(2)1.93～3.17 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，局部含有碳化植物根系，含有鐵銹色團(tuán)塊。

(3)3.17～3.60 m灰褐色砂質(zhì)粉砂與黑色有機(jī)質(zhì)互層，有機(jī)質(zhì)層約1 cm，層厚0.43 m。在3.05 m處含有云母碎片。

圖1 鉆孔地層柱狀圖Fig.1 Stratigraphic column of borehole

(4)3.60～3.83 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，層厚0.23 m；在3.62～3.66 m處有明顯的泥炭層，含有許多植物碎屑根系，樣品表面分布有云母碎片；在3.77～3.79 m處為碳屑根系層。

(5)3.83～4.20 m深灰褐色砂質(zhì)粉砂，層厚0.37 m；3.89～3.91 m處有特別明顯的植物根系泥炭層，根系分解成碎屑狀，顏色變?yōu)樯詈趾谏瑯悠繁砻娣植加性颇杆槠?/p>

(6)4.20～4.47 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，層厚0.27 m。在4.33～4.43 m處有5個(gè)紋層，間隔較大，樣品表面分布有云母碎片。

(7)4.47～7.84 m深灰色砂質(zhì)粉砂與粉砂質(zhì)砂灰褐色互層，含有云母碎片。5.67～5.74 m處深灰色有機(jī)質(zhì)含量增加，較密實(shí)；5.74～5.90 m含水量明顯減少，顏色較上部變淺；在6.49～6.51 m處有一黑色有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊，碳化嚴(yán)重；6.05～6.57 m深灰褐色砂質(zhì)粉砂，有機(jī)質(zhì)含量增加；6.57～6.98 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，土質(zhì)均勻；6.98～7.55 m深褐色砂質(zhì)粉砂含有有機(jī)質(zhì)和云母碎片；7.5～7.55 m處有機(jī)質(zhì)含量增多，夾泥炭團(tuán)塊；7.55～7.84 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，土質(zhì)均勻。

(8)7.84～8.40 m黃褐色粘土質(zhì)粉砂與砂質(zhì)粉砂和粉砂質(zhì)砂互層，含有黑色有機(jī)質(zhì)，粘土質(zhì)粉砂層厚1～2 cm。

(9)8.40～8.89 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，在8.75～8.76 m處夾有碳化的植物根系。

2)第2層深度為8.89～13.30 m。上部以黃褐色和灰褐色粉砂質(zhì)砂和砂質(zhì)粉砂為主，下部以灰褐色和深灰褐色粘土質(zhì)粉砂和砂質(zhì)粉砂為主。本段中貝殼碎屑富集，并含有少量的云母，有機(jī)質(zhì)以及鈣質(zhì)結(jié)核。

本段可具體劃分：

(1)8.89～9.13 m黃褐色貝殼砂，貝殼碎屑密集，見(jiàn)完整的文蛤。

(2)9.13～9.60 m深灰褐色粉砂質(zhì)砂，含有貝殼碎屑。

(3)9.60～10.00 m黃褐色粘土質(zhì)粉砂和砂質(zhì)粉砂，貝殼碎屑密集，貝殼長(zhǎng)5 cm。

(4)10.00～10.28 m灰褐色粉砂質(zhì)砂，貝殼碎屑密度較低。

(5)10.28～10.51 m黃褐色砂，貝殼碎屑較密集，碎片長(zhǎng)1～2 cm。

(6)10.51～11.20 m灰褐色砂質(zhì)粉砂。土質(zhì)較均勻，含云母碎片，11.05～11.15 m處含水量高，顏色較淺。

(7)11.20～11.27 m灰褐色砂質(zhì)粉砂，貝殼碎屑含量較多。

(8)11.27～12.00 m深灰褐色砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂與深灰色有機(jī)質(zhì)互層，有機(jī)質(zhì)層一般厚0.5 m，土層厚約2 cm。

(9)12.00～12.10 m深灰褐色貝殼和砂質(zhì)粉砂。

(10)12.10～13.30 m深灰褐色砂質(zhì)粉砂。12.18～12.60 m深灰褐色砂質(zhì)粉砂，紋層清晰且較密，紋層厚約0.2 cm，在12.49 m處出現(xiàn)0.5 cm的鐵質(zhì)結(jié)核， 在12.57～12.58 m處出現(xiàn)厚約0.5 cm的貝殼碎屑層；12.60～13.20 m深灰褐色粘土質(zhì)粉砂和砂質(zhì)粉砂，紋層間隔加大，顏色變淺，夾有白褐色紋層沉積；在13.18～13.19 m處有長(zhǎng)約3 cm的鈣質(zhì)結(jié)核。13.20～13.30 m貝殼碎屑密集，含少量灰褐色砂質(zhì)粉砂。

3)第三層深度為13.30～19.13 m。巖性為深灰褐色和黃褐色粉砂質(zhì)砂和砂質(zhì)粉砂，以及少量的砂。本段中含有較多的云母碎屑以及紋層出現(xiàn)，局部含有有機(jī)質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。本段可具體劃分：

(1)13.30～14.17 m灰褐色粉砂質(zhì)砂，含云母碎屑，在13.29～13.31 m處有一鈣質(zhì)結(jié)核，長(zhǎng)約2cm。土質(zhì)均勻；

(2)14.17～14.40 m灰褐色和深灰褐色紋層互層，成分為粉砂質(zhì)砂，上部紋層較薄，下部紋層致密，含云母碎屑。

(3)14.40～14.93 m灰褐色粉砂質(zhì)砂，土質(zhì)均勻，無(wú)層理，含云母碎屑，含水量較高。

(4)14.93～15.20 m灰褐色與深灰褐色砂質(zhì)粉砂和粉砂質(zhì)砂互層，層理不是很明顯，含水量較高，含云母碎屑。

(5)15.20～16.30 m灰褐色砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂，在15.26 m和15.86 m處出現(xiàn)微弱碳化的植物根系層，含有云母碎屑。

(6)16.30～17.90 m灰褐色粉砂質(zhì)砂，局部可見(jiàn)深淺相間的紋層分布，一些深褐色的有機(jī)質(zhì)呈侵染狀分布在沉積物中，局部有黑色的植物根系。

(7)17.90～19.13 m灰褐色粉砂質(zhì)砂和砂，局部含有貝殼碎屑，上部紋層清晰，下部由于粒度變粗紋層不清晰。

4)第四層深度為19.13～24.55 m。成分為灰褐色和深灰褐色砂質(zhì)粉砂、砂和粉砂質(zhì)砂。局部夾有硬質(zhì)團(tuán)塊和有機(jī)質(zhì)。本段沉積物中的含水量較高，推測(cè)為冰水沉積。本段可具體劃分：

(1)19.13～20.36 m灰褐色粉砂質(zhì)砂和砂，含水量很高，局部含有粉土團(tuán)塊。

(2)20.36～20.50 m灰褐色粉砂質(zhì)砂，顏色變淺，含水量減少。

(3)20.50～20.97 m深灰褐色粉砂質(zhì)砂，局部含有粉砂和有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊。

(4)20.97～21.20 m深灰褐色砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂，含水量減少。

(5)21.20～21.36 m深灰褐色砂和粉砂質(zhì)砂，局部夾有黑色植物根系和有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊。

(6)21.36～21.64 m灰褐色砂；21.36～21.51 m處無(wú)任何雜質(zhì)，質(zhì)均；21.51～21.64 m處夾有有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊。

(7)21.64～22.10 m灰褐色粉砂質(zhì)砂和砂，局部夾有灰白色砂質(zhì)硬團(tuán)塊，團(tuán)塊大的直徑約5 cm，小的直徑約1 cm。

(8)22.10～22.80 m深灰褐色砂和粉砂質(zhì)砂，局部含有機(jī)質(zhì)呈長(zhǎng)條狀分布，長(zhǎng)約5 cm，含云母碎片。

(9)22.80～24.00 m為灰褐色砂和粉砂質(zhì)砂。22.80～23.30 m灰褐色砂，零星含有小貝殼碎片，大至0.5 cm，小至0.1 cm；23.30～23.57 m灰褐色砂，局部夾有砂質(zhì)團(tuán)塊，顏色稍淺；23.57～23.70 m灰褐色粉砂質(zhì)砂，顏色稍淺；23.70～24.00 m灰褐色砂和粉砂質(zhì)砂，局部夾有植物碎屑，長(zhǎng)約5 cm，上部顏色較深。

(10)24.00～24.55 m灰黑褐色砂質(zhì)粉砂，夾有植物碎屑。

3.2 粒度特征

通過(guò)對(duì)LH01剖面423個(gè)樣品的粒度測(cè)試分析知，粘土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，砂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比粉砂的值略高。整個(gè)剖面粘土(< 4 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.56%，在0.42%～32.37%變化。粉砂(4～63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.41% ，在2.52%～75.94%變化。砂(> 63 μm )的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.03%，在1.18%～97.01% 變化。

整個(gè)剖面不同巖性地層的粒度變化較大。1)由上向下第1層粘土(<4 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.67%, 在1.93%～32.38%變化。粉砂(4～63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.93%，在25.66%～75.94%變化。砂(>63μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.34%，在1.19%～74.42%變化。2)第2層粘土(< 4 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.12%，在2.0%～19.84%變化。粉砂(4～63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51.26% , 在6.09%～75.39%變化。砂(> 63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.7%，在6.9%～91.87%變化。3)第3層粘土(< 4 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.11%, 在0.75%～17.46%變化。粉砂(4～63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.18% , 在3.23%～71.64%變化。砂(>63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51.7%，在12.58%～96.01%變化。4)第4層粘土(< 4 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.47%, 在0.47%～18.14%變化。粉砂(4～63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.45%，在2.52%～69.21%變化。砂(>63 μm)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.08%，在13.23%～97.01%變化。從第1層至第4層從上向下粗粒組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加，砂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從31.4%增加到70.08%；粉砂和粘土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減少，其中粉砂從56.9%減小到23.4%，粘土從11.67%減小到6.47%(圖1)。

3.3 有孔蟲(chóng)組合特征

對(duì)LH01孔49個(gè)柱狀樣品中的底棲有孔蟲(chóng)進(jìn)行分析鑒定，其中24個(gè)樣品中含有孔蟲(chóng)，共挑出2 780個(gè)殼體，平均每樣116個(gè)殼體。共在22個(gè)樣品中獲得710瓣介形蟲(chóng)。底棲有孔蟲(chóng)簡(jiǎn)單分異度最低為0種，最高為12種，底棲有孔蟲(chóng)豐度為0～158枚/g，其中最大豐度值出現(xiàn)在9.40 m。底棲有孔蟲(chóng)豐度變化趨勢(shì)與簡(jiǎn)單分異度基本相似。介形蟲(chóng)豐度為0～19瓣/g，最大豐度值與有孔蟲(chóng)最大豐度值出現(xiàn)在同一個(gè)層位。優(yōu)勢(shì)底棲有孔蟲(chóng)24種，其中玻璃質(zhì)殼底棲有孔蟲(chóng)所占比例最高，為94.4%～100%;瓷質(zhì)殼次之，為0～5.6%，此次鑒定過(guò)程中該柱樣中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)膠結(jié)質(zhì)殼有孔蟲(chóng)。

柱樣上部15～0 m有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)比較豐富，下部24.5～15 m沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)。19.13～13.30 m,段中所含有孔蟲(chóng)種數(shù)少，個(gè)數(shù)也不多，僅零星發(fā)現(xiàn)有畢克卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(變種)(Ammoniabeccariivar.)和同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(Ammoniaannectens)以及大西洋花朵蟲(chóng)(Florilusatlanticus)。13.3～8.9 m海相沉積環(huán)境本層段出現(xiàn)豐富的畢克卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(變種)、同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)、壓扁卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(Ammoniacompressiuscula)、具瘤先希望蟲(chóng)(Protelphidiumtuberculatum)、異地希望蟲(chóng)(Elphidiumadvenum)、冷水面頰蟲(chóng)(Buccellafrigid)、亞易變篩九字蟲(chóng)(Cribrononionsubincertum)等，本層段是柱樣中有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)豐度最高的層段。在9.4 m和10.2 m層位的2個(gè)樣品中還發(fā)現(xiàn)大量的貝殼碎片，推測(cè)當(dāng)時(shí)為濱海沉積，水深大約為30 m。8.9～1.0 m海相沉積環(huán)境，本層段對(duì)應(yīng)樣品的每個(gè)層位都有有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)化石出現(xiàn)，但是豐度都不高，出現(xiàn)的主要有孔蟲(chóng)屬種有畢克卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(變種)、具瘤先希望蟲(chóng)、亞易變篩九字蟲(chóng)、波伊艾篩九字蟲(chóng)(Cribrononionpoeyanum)等。在14.7 m還出現(xiàn)少量有孔蟲(chóng)化石。

3.4 孢粉組合特征

依據(jù)本剖面的孢粉組合特征，將深度為24.55～1.00 m的地層所負(fù)載的古植物信息由下至上劃分為7個(gè)孢粉組合帶。由下而上分為：

1)孢粉帶Ⅰ，以蒿-藜為主帶，深度為24.55～22.27 m。孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)較低，3塊樣品共統(tǒng)計(jì)到214粒孢粉，為草本植物優(yōu)勢(shì)帶，草本植物占本帶孢粉總數(shù)的71.5%，有蒿屬、藜科、禾本科、十字花科、石竹科及少量的香蒲屬；木本植物花粉顆粒百分?jǐn)?shù)略有增加，為21.0%，有松屬、樺屬、胡桃屬、榆屬等；蕨類(lèi)植物孢子占7.5%，有單縫孢子、鳳尾蕨科。代表當(dāng)時(shí)地面植被覆蓋度較低的針闊葉混交疏林草原植被，氣候冷較干。

2)孢粉帶Ⅱ，以蒿-藜-葎草-香蒲-松-櫟為主帶，深度為22.27～20.82 m。草本植物花粉優(yōu)勢(shì)帶，為本帶孢粉總數(shù)的64.5%，蒿屬、藜科、葎草屬、禾本科、菊科為植被的主要組成分子，蒲公英屬、十字花科、茜草科、茄科少量；木本植物花粉占19.9%，針葉喬木有松屬、云杉屬，落闊葉喬木有落葉櫟屬、樺屬、胡桃屬、榆屬、椴屬、榿木屬及少量的常綠闊葉櫟屬；蕨類(lèi)植物孢子顆粒百分?jǐn)?shù)由前帶的7.5%上升到15.6%，有單縫孢子、鳳尾蕨科。三單縫孢子。代表當(dāng)時(shí)為針闊葉混交疏林草原植被，氣候涼較濕潤(rùn)。

3)孢粉帶Ⅲ，孢粉貧乏帶，深度為20.82～19.82 m。僅發(fā)現(xiàn)9粒孢粉，這可能反映當(dāng)時(shí)不適合任何植物生長(zhǎng)，氣候冷且干。

4)孢粉帶Ⅳ，以蒿-藜-香蒲為主帶，深度為19.82～16.47 m。本帶孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)比前帶有明顯增加，草本植物仍占優(yōu)勢(shì)，為本帶孢粉總數(shù)的75.7%，中旱生的蒿屬、藜科及水生草本香蒲屬、莎草科為主，葎草屬、菊科、十字花科、禾本科少量；木本植物為11.4%，有松屬、樺屬、鵝耳櫪屬、落葉櫟屬、椴屬、榆屬、山核桃屬及生長(zhǎng)在干旱山地與荒漠的麻黃屬；蕨類(lèi)植物孢子顆粒百分?jǐn)?shù)上升占12.9%，有單縫孢子、三縫孢子、鳳尾蕨科。代表當(dāng)時(shí)為針闊葉混交疏林草原植被，氣候涼稍潤(rùn)。

5)孢粉帶Ⅴ，以蒿-香蒲-藜-禾本-十字花-單縫孢子-落葉櫟-松-樺-胡桃為主帶，深度為16.47～11.77 m。孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)高，平均每塊樣品503粒孢粉，闊葉樹(shù)種、水生草本植物在植物群中占有相當(dāng)?shù)谋壤２荼局参锘ǚ廴哉純?yōu)勢(shì)，為本帶孢粉總數(shù)的77.0%，蒿屬、香蒲屬、藜科、禾本科、菊科、莎草科為主，葎草屬、石竹科、蓼屬、茜草科、傘形花科斷續(xù)少量出現(xiàn)；木本植物花粉顆粒百分?jǐn)?shù)上升，為17.5%，落葉櫟屬、樺屬、胡桃屬、榆屬、松屬及少量的常綠櫟屬、楊梅屬，灌木有榛屬、胡禿子科、麻黃屬；蕨類(lèi)植物孢子顆粒百分?jǐn)?shù)下降，占5.5%，有單縫孢子、三縫孢子、鳳尾蕨科。代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交疏林草原植被，氣候溫暖較潤(rùn)。

6)孢粉帶Ⅵ，以落葉櫟-松-藜-蒿為主帶，深度為11.77～10.02 m。孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)繼續(xù)增高，平均每塊樣品682粒孢粉。木本植物花粉占優(yōu)勢(shì)，為本帶孢粉總數(shù)的53.9%，其中針葉喬木松屬和鐵杉屬占16.1%；落闊葉、常綠闊葉及灌木占37.8%；落葉櫟屬為主，31.5%；樺屬、胡桃屬、常綠櫟屬、榆屬、椴屬、楊梅科、楓香屬少量；灌木有榛屬、薔薇科、麻黃屬。草本植物花粉由前帶的77.0%降至43.8%，藜科較前帶明顯增加，占本帶孢粉總數(shù)的27.7%，另有蒿屬、葎草屬、十字花科、禾本科含量較高，菊科、石竹科及水生草本植物香蒲屬、莎草科斷續(xù)少量出現(xiàn)。蕨類(lèi)植物孢子含量上升占2.3%，有單縫孢子、三縫孢子、鳳尾蕨科。代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交森林草原植被，氣候溫暖較干。

7)孢粉帶 Ⅶ，以藜-蒿-鳳尾蕨-禾本-十字花-松-落葉櫟為主帶，深度為10.02～1.00 m。孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)仍然很高，平均每塊樣品674粒孢粉。草本植物重新占據(jù)統(tǒng)治地位，為孢粉總數(shù)的82.5%，且科屬繁多，藜科、蒿屬、禾本科、十字花科為主，另有一定量的葎草屬、菊科、蒲公英屬、石竹科、蓼科、茄科、茜草科、莎草科及少量的藍(lán)刺頭屬、豆科、旋花科、龍膽科、香蒲屬、傘形花科等。木本植物花粉顆粒百分?jǐn)?shù)下降，由前帶的53.9%降到8.4%，松屬、落葉櫟屬所占比例較高，鐵杉屬、樺屬、胡桃屬、椴屬、無(wú)患子科、楓楊屬、常綠櫟屬、楊梅科較少，灌木有榛屬、薔薇科、忍冬科、麻黃屬。蕨類(lèi)植物孢子上升占9.1%，有鳳尾蕨科、石松科、單縫孢子、三縫孢子。代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交疏林草原植被，氣候溫較干。

4 討 論

根據(jù)本鉆孔的巖性特征、年代和微體古生物的組合特征，將本鉆孔柱狀巖芯沉積環(huán)境自下向上劃分了4層。根據(jù)已有測(cè)年數(shù)據(jù)內(nèi)插得到部分地層年代。

1)晚更新世地層24.55～19.13 m(24～9.5 ka BP)，河湖相沉積?；液稚蜕罨液稚百|(zhì)粉砂、砂和粉砂質(zhì)砂。局部夾有硬質(zhì)團(tuán)塊和有機(jī)質(zhì)。在顯微鏡下分析微體古生物，見(jiàn)到的都是較粗的石英、長(zhǎng)石等礦物顆粒，未見(jiàn)微體古生物化石。孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)組合反映了本段地層的氣候有3段波動(dòng)。在24.55～20.82 m處，孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)較低，為草本植物優(yōu)勢(shì)帶，草本植物占本帶孢粉總數(shù)的71.5%，木本植物花粉為21.0%，蕨類(lèi)植物孢子占7.5%，代表當(dāng)時(shí)地面為植被覆蓋度較低的針闊葉混交疏林草原植被，氣候冷較干。在20.82～19.13 m處，草本植物花粉仍占優(yōu)勢(shì)帶，為本帶孢粉總數(shù)的64.5%；木本植物花粉占19.9%；蕨類(lèi)植物孢子上升到15.6%，代表當(dāng)時(shí)為針闊葉混交疏林草原植被，氣候涼較濕潤(rùn)。而這期間在20.82～19.82 m厚地段，孢粉貧乏帶，僅發(fā)現(xiàn)9粒孢粉，這可能反映當(dāng)時(shí)的氣候不適合任何植物生長(zhǎng)，氣候冷且干，推測(cè)此段可能是末次冰期氣候轉(zhuǎn)暖過(guò)程中發(fā)生的短期降溫事件。根據(jù)測(cè)年數(shù)據(jù)計(jì)算本段沉積速率約為1.071 mm/a，推測(cè)本段地層發(fā)生的年代大約1.1～1.0 ka，與“新仙女木”事件發(fā)生的時(shí)間基本吻合[4]。已有學(xué)者在沖繩海槽、南海、我國(guó)東部陸架海識(shí)別出“新仙女木”事件[4-6]的記錄。

2)全新世地層下段19.13～13.30 m(9.5～7.5 ka BP)，海陸交互相沉積。本段巖性為深灰褐色和黃褐色粉砂質(zhì)砂和砂質(zhì)粉砂，以及少量的砂。本段中含有較多的云母碎屑以及紋層出現(xiàn)。局部含有有機(jī)質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。本段中所含有孔蟲(chóng)種數(shù)少，個(gè)數(shù)少，僅零星發(fā)現(xiàn)有畢克卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(變種)、同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)和大西洋花朵蟲(chóng)。19.13～16.47 m(9.5～8.6 ka) 本帶孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)比前帶有明顯增加，草本植物仍占優(yōu)勢(shì)，為本帶孢粉總數(shù)的75.7%，代表當(dāng)時(shí)為針闊葉混交疏林草原植被，氣候涼稍潤(rùn)。16.47～13.3 m(8.6～7.5 ka) 孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)高，闊葉樹(shù)種、水生草本植物在植物群中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。草本植物花粉仍占?yōu)勢(shì)，為本帶孢粉總數(shù)的77.0%，木本植物花粉顆粒百分?jǐn)?shù)上升，為17.5%，蕨類(lèi)植物孢子顆粒百分?jǐn)?shù)下降，占5.5%。代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交疏林草原植被，氣候溫暖較潤(rùn)。本段的氣候從全新世初期的涼稍潤(rùn)逐漸向溫暖較潤(rùn)轉(zhuǎn)變。

3)全新世地層中段13.3～8.89 m(7.5～4.1 ka BP)，淺海相沉積。根據(jù)光釋光測(cè)年在13.3 m處海相層的年代為(7.5±0.3)ka，對(duì)應(yīng)著全新世盤(pán)山海侵層[2]。成分上部以黃褐色和灰褐色粉砂質(zhì)砂和砂質(zhì)粉砂為主，下部以灰褐色和深灰褐色粘土質(zhì)粉砂和砂質(zhì)粉砂為主。本段中貝殼碎屑富集，并含有少量的云母，有機(jī)質(zhì)以及鈣質(zhì)結(jié)核。根據(jù)微體古生物分析，層中含有豐富的有孔蟲(chóng)和海相介形蟲(chóng)化石，出現(xiàn)豐富的畢克卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(變種)、壓扁卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)、異地希望蟲(chóng)和具瘤先希望蟲(chóng)等淺海相種。13.3～11.77 m(7.5～5.9 ka BP)厚地段，氣候溫暖較潤(rùn)；11.77～10.02 m(5.9～4.5 ka BP)厚地段，孢粉顆粒百分?jǐn)?shù)繼續(xù)增高，木本植物花粉占優(yōu)勢(shì)，為本帶孢粉總數(shù)的53.9%，草本植物花粉由前帶的77.0%降至43.8%，藜科較前帶明顯增加，占本帶孢粉總數(shù)的27.7%，蕨類(lèi)植物孢子上升占2.3%，代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交森林草原植被，氣候溫暖較干；10.02～8.89 m(4.5～4.1 ka BP) 厚地段，草本植物重新占據(jù)統(tǒng)治地位，為孢粉總數(shù)的82.5%，木本植物花粉顆粒百分?jǐn)?shù)下降，由前帶的53.9%降到8.4%，蕨類(lèi)植物孢子上升占9.1%，代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交疏林草原植被，氣候溫較干。

4)全新世地層上段8.89～1.00 m(4.1 ka BP)，河口濱海相沉積。盤(pán)山海侵處于衰退時(shí)期。成分以黃褐色和灰褐色砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂為主，層內(nèi)偶見(jiàn)貝殼碎屑。在2～3 m深度，可見(jiàn)鐵銹色團(tuán)塊，植物根系發(fā)育，有機(jī)質(zhì)含量高。根據(jù)微體古生物分析，本層段對(duì)應(yīng)樣品的每個(gè)層位都有有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)化石出現(xiàn)，但是豐度都不高，出現(xiàn)的主要有孔蟲(chóng)屬種有畢克卷轉(zhuǎn)蟲(chóng)(變種)、波伊艾篩九字蟲(chóng)等近岸淺水種，以及具瘤先希望蟲(chóng)、亞易變篩九字蟲(chóng)等淺海相種。本段孢粉草本植物占據(jù)統(tǒng)治地位，為孢粉總數(shù)的82.5%，代表當(dāng)時(shí)以闊葉樹(shù)為主的針闊葉混交疏林草原植被，氣候溫較干。

5 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)遼東灣北部LH01孔柱狀巖心樣品進(jìn)行粒度、孢粉、有孔蟲(chóng)和測(cè)年多項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)測(cè)試，分析了遼東灣北部LH01孔晚更新世24 ka以來(lái)的古環(huán)境演變過(guò)程。

(1)遼東灣北部LH01孔沉積環(huán)境演變經(jīng)歷了晚更新世晚期河湖相沉積—全新世早期海陸交互相沉積—全新世中期海侵淺海相沉積—全新世晚期河口濱海相沉積。

(2)遼東灣北部LH01孔在全新世中期發(fā)生了盤(pán)山海侵，時(shí)間約為(7.5±0.3) ka BP。

(3)遼東灣北部LH01孔24 ka BP以來(lái)氣候演變特征：晚更新世晚期氣候冷較干—晚更新世晚期氣候涼稍潤(rùn)—新鮮女木降溫—全新世早期氣候涼稍潤(rùn)—全新世中期氣候溫暖較潤(rùn)—全新世中期氣候溫暖較干—全新世晚期氣候溫較干。

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Evolution of Paleoenvironment Since Late Pleistocene 24 ka ofLH01 Core in the Northern Liaodong Bay

LI Ping, XU Yuan-qin， LI Pei-ying

(FirstInstituteofOceanography,SOA, Qingdao 266061, China)

Based on the analyses of grain size, sporopollen, foraminifera, AMS14C and OSL dating from LH01 Core in the Northern Liaodong Bay, the evolutions of climate and paleoenvironment since Late Pleistocene are discusses in this paper. LH01 Core has undergone great palaeogeographic changes since Late Pleistocene: rivers and lakes in the Late Pleistocene, marine and lands during the Early Holocene, shallow marine in the Middle Holocene, estuary shallow marine during the Late Holocene. The records of sporopollen show that climate: cool-dry during the Late Pleistocene, cool-wet during the Late Pleistocene, cool-wet in the Early Holocene, hot -wet in the Middle Holocene, hot-dry in the Middle Holocene, warm- dry during the LateHo locene. PanShan invasion event is discovered aboaut 7.5 ka BP in LH01 Core.

Northern Liaodong Bay; Late Pleistocene; paleoenvironment evolution

October 18, 2012

2012-10-18 資助項(xiàng)目：中央級(jí)公益科研院所基本研究基金項(xiàng)目——遼東灣北部晚第四紀(jì)環(huán)境演變與特殊沉積事件研究(2011G16) 作者簡(jiǎn)介：李 萍(1972-)，女，內(nèi)蒙古赤峰人，研究員，主要從事海洋地質(zhì)與災(zāi)害地質(zhì)方面研究.E-mail:liping@fio.org.cn

(陳 靖 編輯)

P618.13

A

1671-6647(2014)01-0059-09

*通訊作者，E-mail:pyli@fio.org.cn