萊州灣沿岸GK138孔孢粉組合特征及其環(huán)境意義

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(1.山東科技大學 山東省沉積成礦作用與沉積礦產重點實驗室，山東 青島 266590； 2.山東省地質調查院，山東 濟南 250013)

萊州灣沿岸GK138孔孢粉組合特征及其環(huán)境意義

趙秀麗1，章磊1，張祥玉1，李守軍1，徐華2，張卓2，陳宇慧1，王麗麗1

(1.山東科技大學 山東省沉積成礦作用與沉積礦產重點實驗室，山東 青島 266590； 2.山東省地質調查院，山東 濟南 250013)

通過對渤海萊州灣GK138鉆孔的79個沉積物樣品中孢粉定量統(tǒng)計分析，在34個樣品中發(fā)現(xiàn)豐富的孢粉，共統(tǒng)計孢粉5 757粒，鑒定為83個屬種，自下而上劃分為7個孢粉組合帶，組合帶Ⅰ(66.00～70.80 m)：Pinus-Quercus-Artemisia-Chenopodiaceae孢粉帶，組合帶Ⅱ(51.34～54.44 m)：Chenopodiaceae-Cyperus-Typha孢粉帶，組合帶Ⅲ(48.85～51.34 m)：Pinus-Quercus孢粉帶，組合帶Ⅳ(34.11～39.60 m)：Pinus-Quercus-Polypodiaceae-Typha孢粉帶，組合帶Ⅴ(20.56～34.11 m)：Picea-Pinus-Chenopodiaceae孢粉帶，組合帶Ⅵ(15.65～20.56 m)：Pinus-Chenopodiaceae-Artemisia-Typha孢粉帶，組合帶Ⅶ(10.72～15.65 m)：Pinus—Artemisia—Quercus孢粉帶。孢粉組合帶特征呈現(xiàn)喜冷和喜暖的植物群落的相互演替，反映了萊州灣西部沿海地區(qū)晚更新世至全新世以來的古氣候冷暖交替變化。

孢粉組合；古氣候；GK138孔；萊州灣

第四紀孢粉研究是目前國際上孢粉學研究最活躍、最深入、人數(shù)最多的領域。近幾十年以來，國內外研究人員通過孢粉分析方法，對更新世以來古氣候古環(huán)境演變的研究逐漸深入[1-3]。對于渤海灣地區(qū)，則主要是對渤海西部和近岸海域的孢粉研究。國內外諸多學者[4]對該區(qū)的研究表明植被的緯度變化及陸架盆地物質來源的差異，但受測年技術等限制，孢粉分析對于晚更新世以來環(huán)境變化的解釋并不充分。近年來，隨著測年技術的發(fā)展，部分學者利用測年數(shù)據(jù)對沉積剖面的孢粉做了進一步分析，揭示了該區(qū)晚更新世以來的環(huán)境演變和氣候變化[5-6]。本文通過萊州灣西岸的GK138孔巖芯79個孢粉樣品分析，統(tǒng)計孢粉樣品的屬種及數(shù)量，根據(jù)聚類分析結果劃分孢粉組合，結合該鉆孔測年數(shù)據(jù)，恢復萊州灣地區(qū)更新世以來古氣候和古環(huán)境的演變規(guī)律。研究結果豐富了該區(qū)已有的氣候演變資料，為研究第四紀的地質演化、冰期間冰期交替提供了依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

萊州灣是渤海三大海灣之一，位于渤海南部，海底平坦，灘涂廣闊，灣內水深較淺，海岸線長約319 km，灣口西起現(xiàn)代黃河新入?？冢瑬|至龍口屺坶島高角。本區(qū)第四系沉積由河湖相、海陸交互相和黃土堆積組成。地勢平緩，以剝蝕殘丘和剝蝕臺地為主。本文所選的GK138鉆孔(37°28′N，118°44′E)位于萊州灣濱海地區(qū)(圖1)，屬濱海沖積海積平原地貌，為淤泥質平原海岸，岸線順直，多沙土淺灘，普遍發(fā)育新生界松散沉積地層[7-11]。

圖1 研究區(qū)及鉆孔位置圖[12]Fig.1 Location map of the study area and the borehole

2 材料和方法

本文所研究的孢粉樣品采集自渤海萊州灣沿岸GK138鉆孔，采樣深度為10.72～88.30 m，采樣間隔為0.1～0.2 m，每塊巖芯沉積物樣品重約200 g，共計79塊樣品。其中4處有精確的年齡數(shù)據(jù)[13](表1)。孢粉樣品分析采用重液浮選法[1,14]，步驟如下：

1) 將樣品烘干，碾碎，用孔徑0.3 mm的標準篩過篩。

2) 稱取30 g樣品置入塑料燒杯中，緩緩加入過量的HF溶液，待充分反應后，洗至中性。再用15%的鹽酸浸泡樣品12 h，充分反應后洗至中性。

3) 重液浮選 配制密度為2.0 g/cm3的ZnBr重液浮選兩次，將浮選出的樣品洗去重液。

4) 用10 μm尼龍篩網對浮選出的樣品在超聲波清洗機中過篩，收集篩上材料加入甘油保存。

5) 制片觀察，孢粉鑒定。

表1GK138孔測年數(shù)據(jù)[11]
Tab.1 Age dating data of GK138 borehole

樣品編號深度/m測年方法年齡GK138?112．70AMS14C8．43±4．1/KaB．P．GK138?223．27AMS14C28．76±9/KaB．P．GK138?333．42OSL86．45±1．2/KaGK138?443．26OSL108．73±8．2/Ka

3 孢粉組合特征

本文中孢粉定名采用自然命名法。孢粉的鑒定參考大量現(xiàn)代和化石孢粉的研究文獻[1,15-19]。

對79個樣品進行鏡下觀察，并進行拍照和統(tǒng)計記錄。發(fā)現(xiàn)34個樣品中含有豐富的孢粉，共統(tǒng)計出孢粉5 757粒，隸屬33科83屬種，孢粉種類以木本植物花粉(37.8%～73.6%)和陸生草本植物花粉(16.2%～82.9%)為主，而水生草本植物花粉含量和蕨類植物孢子含量則相對較少。

木本及灌木植物花粉：裸子植物花粉共有4科7屬，松科中的松屬(Pinus)、云杉屬(Picea)、鐵杉(Tsuga)、冷杉(Abies)、落葉松(Larix)、柏科(Cupressaceae)、麻黃科(Ephedraceae)的麻黃屬 (Ephedra)以及杉科(Taxodiaeae)中的開裂杉(Taxodiacea)；被子植物花粉共有11科18屬，樺科(Betulaceae)的樺屬(Betula)、鵝耳櫪屬(Carpinus)、榛屬(Corylus)、榿木屬(Alnus)，山毛櫸科(Fagaceae)的櫟屬(Quercus)、栗屬(Castanea)、栲屬(Castanopsis)，胡桃科(Juglandaceae)中的胡桃屬(Juglans)、山核桃(Carya)、楓楊屬(Pteroarya)，榆科(Ulmaceae)的榆屬(Ulmus)，桑科(Moraceae)桑屬(Morus)、阿丁楓科(Altingiaceae)的楓香屬(Liquidambar)，楊柳科(Salicaceae)的柳屬(Salix)，漆樹科(Anacardiaceae)漆樹屬(Rhus)，椴科(Tiliaceae)椴屬(Tilia)，木犀科(Oleaceae)梣屬(Fraxinus)，木蘭科(Magnoliaceae)木蘭屬(Magnolia)等。

草本植物花粉：陸生草本植物花粉共有11科，4種鑒定到屬。禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)包括蒿屬(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)、莎草科(Cyperaceae)莎草屬(Cyperus)、毛茛科(Ranunculaceae)唐松草屬(Thalictrum)、蓼科(Polyponaceae)、?？?Moraceae)葎草屬(Humulus)、龍膽科(Gentianaceae)杏菜屬(Nymphoides)、唇形科(Labiatae)、石竹科(Caryophyllaceae)、百合科(Liliaceae)；水生草本植物花粉主要為香蒲科(Typhaceae)香蒲屬(Typha)、黑三棱科(Sparganiaceae)的黑三棱(Sparganium)等。

蕨類植物孢子主要有8科，卷柏科(Selaginellaceae)、水龍骨科(Polypodiaceae)、鳳尾蕨科(Pteridaceae)中包括蕨屬(Pteridium)、骨碎補科(Davalliaceae)、桫欏科(Cyatheaceae)、紫萁科(Osmundaceae)、石松科(Lycopodiaceae)、水蕨科(Parkeriaceae)水蕨屬(Ceratopteris)等。

對統(tǒng)計結果用TILIA軟件進行聚類分析，根據(jù)孢粉組合特征和在垂直方向的變化，自下而上劃分為7個孢粉組合帶(圖2、圖3、圖4)。各個組合帶孢粉特征如下：

圖2 GK138孔孢粉圖譜Fig.2 The sporopollen assemblage composition of GK138 borehole

組合帶Ⅰ(66.00～70.80m)Pinus-Quercus-Artemisia-Chenopodiaceae帶：

該組合帶樣品深度為66.00～70.80 m，共包含5個樣品(GK138-75至GK138-79)，地層巖性主要為棕黃色粉砂巖。該組合帶總體以木本植物花粉為主，草本植物花粉含量次之，蕨類植物孢子含量很少。木本植物以松屬(Pinus)和櫟屬(Quercus)為主。草本植物花粉中以陸生草本植物的花粉含量居多，主要為藜科(Chenopodiaceae)、蒿屬(Artemisia)、禾本科(Gramineae)，藜蒿比小于1。

在組合帶Ⅰ和組合帶Ⅱ之間，有10 m多的層位中未發(fā)現(xiàn)孢粉樣品。

組合帶Ⅱ(51.34～54.44m)Chenopodiaceae-Cyperus-Typha帶：

本孢粉帶樣品為GK138-51至GK138-62共12個樣品，樣品深度為51.34～54.44 m，總體以木本植物花粉為主，約占孢粉總數(shù)的(37.8%～77.8%)，草本植物花粉含量次之，為(28.7%～46.6%)，蕨類植物孢子含量(1.8%～20.9%)很少。木本植物以松屬(Pinus)和櫟屬(Quercus)為主，松屬占孢粉總數(shù)的34.3%～74.2%，櫟屬占孢粉總數(shù)的14.3%～45.7%，其他有少量的胡桃屬(Juglans)、樺木屬(Betula)、楓香屬(Liquidambar)、榛屬(Corylus)等，以及零星云杉(Picea) 、落葉松(Larix)、麻黃(Ephedra)等花粉。草本植物花粉中以陸生草本植物的花粉含量居多，主要為藜科(Chenopodiaceae)、蒿屬(Artemisia)、禾本科(Gramineae)，可見少量莎草(Cyperus)、蓼屬(Polygonum)、毛茛科(Ranunculaceae)、龍膽科杏菜屬(Nymphoides)。水生植物花粉主要為香蒲屬(Typha)、黑三棱(Sparganium)、眼子菜(Potamogeton)。蕨類植物孢子幾乎全為水龍骨科(Polypodiaceae)孢子，出現(xiàn)有水蕨屬(Ceratopteris)孢子。

組合帶Ⅲ(48.85～51.34m)Pinus-Quercus帶：

本孢粉帶采樣深度48.85～51.34 m，此孢粉帶中僅有(GK138-40，GK138-51，GK138-53，GK138-54)4個孢粉樣品中見植物花粉及孢子，地層巖性主要為濁黃色粉砂質粘土，可見海相生物碎屑，鈣質結核。其中木本植物花粉含量(88.9%～100%)最高，草本植物花粉含量(0～11.1%)次之，蕨類植物孢子含量最低。木本植物花粉中主要組分為松屬(Pinus)花粉，占全部木本花粉的50%～96.9%，還可見山毛櫸科櫟屬(Quercus)、胡桃屬(Juglans)等花粉，零星可見云杉(Picea)、落葉松(Larix)、開裂杉(Taxodiacea)等花粉。草本植物花粉中僅見零星禾本科(Gramineae)及藜科(Chenopodiaceae)陸生草本植物花粉。僅一個樣品中可見少量蕨類植物孢子，包含水龍骨科(Polypodiaceae)孢子及紫萁孢(Osmunda)孢子。

在組合帶Ⅲ和組合帶Ⅳ之間有近10 m的層位中未發(fā)現(xiàn)有孢粉。

組合帶Ⅳ(34.11～39.60m)Pinus-Quercus-Polypodiaceae-Typha帶：

本孢粉帶采樣深度34.11～39.60 m，共包含(GK138-26、GK138-29、GK138-30、GK138-31、GK138-33)5個有效樣品，地層巖性主要為棕灰色粉砂夾粉砂質粘土。孢粉總特征為，木本植物花粉(78.5%～65.5%)為主要組分，草本植物花粉含量(13.9%～22.4%)較少，蕨類植物孢子含量(8.6%～6.3%)相對較低。木本植物花粉中被子植物松屬(Pinus)、云杉(Picea)含量(38.1%～68.5%)較高，具一定量的麻黃(Ephedra)、柏科(Cupressaceae)、落葉松(Larix)等花粉；所含裸子植物的種屬較多，櫟屬(Quercus)含量(9.4%～26.3%)較高，胡桃屬(Juglans)、楓香屬(Liquidambar)、榆屬(Ulmus)、樺木屬(Betula)、榛屬(Corylus)、青岡屬(Fagus)、栲屬(Castanopsis)等花粉均具一定含量，零星可見榿木屬(Alnus)、梣屬(Fraxinus)、椴(Tilia)、柳(Salix)、木蘭(Magnolia)等花粉。草本植物花粉中陸生草本植物花粉以禾本科(Gramineae)、藜科(Chenopodiaceae)、蒿屬(Artemisia)、莎草(Cyperus)等花粉為主要成分，水生草本植物花粉中香蒲屬(Typha)具較高含量(1.8%～5.8%)，也可見少量黑三棱(Sparganium)花粉。蕨類植物孢子的分布量較高，種屬較多，水龍骨科(Polypodiaceae)、桫欏孢(Cyathea)、卷柏(Selaginella)、骨碎補(Davallia)、蕨屬(Pteridium)等孢子均具一定含量。

組合帶Ⅴ(20.56～34.11m)Picea-Pinus-Chenopodiaceae帶：

該組合帶的采樣深度為20.56～34.11 m，在(GK138-15、GK138-19、GK138-20、GK138-24)4個樣品中有少量孢粉出現(xiàn)，為孢粉含量最低的孢粉帶?？傮w特征為，木本植物花粉(51.8%～93.1%)占最大優(yōu)勢，草本植物花粉含量(6.9%～36.4%)較少，基本無蕨類植物孢子。木本植物花粉主要以松屬(Pinus)為主(47.5%～66.7%)，櫟屬(Quercus)花粉也具較高含量(6.8%～17.2%)，可見零星云杉(Picea)、柏科(Cupressaceae)、落葉松(Larix)、樺木屬(Betula)等花粉。草本植物花粉數(shù)量較少，陸生草本植物花粉主要組分為藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Gramineae)、蒿屬(Artemisia)花粉，僅其中一個樣品中具香蒲屬(Typha)及黑三棱(Sparganium)等水生草本植物花粉。

組合帶Ⅵ(15.65～20.56m)：Pinus-Chenopodiaceae-Artemisia-Typha孢粉帶：

本孢粉帶中，采集的孢粉樣品為GK138-11-GK138-14共4個樣品，樣品深度為15.65～20.56 m，地層巖性主要為棕灰色粉砂質粘土夾粉砂質粘土。孢粉帶中的孢粉含量較之前有所增長。其中草本植物花粉含量與木本植物花粉含量相近，分別為31.5%～80.3%和17.5%～66.2%，蕨類植物孢子含量較少(2.2%～3.0%)。草本植物花粉中主要組分為藜科(Chenopodiaceae)、蒿屬(Artemisia)，其中藜科含量為6.5%～47.2%，具一定含量的禾本科(Gramineae)、莎草(Cyperus)，可見毛茛科(Ranunculaceae)、葎草(Humulus)、菊科(Compositae)，具較多香蒲屬(Typha)(1.5%～13.8%)及少量黑三棱(Sparganium)等水生植物花粉。木本植物花粉中，松屬(Pinus)、櫟屬(Quercus)、柏科(Cupressaceae)、樺木屬(Betula)花粉含量較高，云杉(Picea)、落葉松(Larix)、麻黃(Ephedra)、胡桃屬(Juglans)、榛屬(Corylu)、鵝耳櫪(Carpinus)、榆屬(Ulmus)、栲屬(Castanopsis)等花粉均可見。蕨類植物孢子含量少，但所具種屬較多，水龍骨科(Polypodiaceae)、桫欏孢(Cyathea)、卷柏(Selaginella)少量分布，蕨屬(Pteridium)、骨碎補(Davallia)、希指蕨屬(Schizaea)、水蕨屬(Ceratopteris)孢子零星可見。

組合帶Ⅶ(10.72～15.65m)：Pinus-Artemisia-Quercus孢粉帶：

本孢粉帶中，采集的孢粉樣品為GK138-1-GK138-10共10個樣品，僅GK138-9樣品中未發(fā)現(xiàn)孢粉，樣品深度為10.72～15.65 m，地層巖性主要為棕黃色粉砂質粘土和粉砂質粘土互層。在所有孢粉帶中孢粉含量最高且種屬最多。總特征為，草本植物花粉含量(33.0%～67.4%)最高，木本植物花粉含量(24.1%～54.6%)其次，蕨類植物孢子含量(1.5%～11.4%)最低。陸生草本植物中蒿屬(Artemisia)含量(10.1%～37.3%)最高，藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、莎草(Cyperus)、葎草(Humulus)、唐松草(Thalictrum)等花粉均具有較高含量，其他種屬的陸生花粉也可見零星分布有毛茛科(Ranunculaceae)、百合屬(Lilium)、龍膽科杏菜(Nymphoides)、山蘿卜(Scabiosa)等。含量最多的水生草本植物花粉為香蒲屬(Typha)，含量可達1.1%～13.9%，澤瀉(Alisma)、柳葉菜(Epilobium)、狐尾藻屬(Myriophyllum)均具有一定含量。孢粉帶中木本植物花粉種類較多，以松屬(Pinus)14.3%～28.4%和櫟屬(Quercus)6.2%～17.6%為主要成分，胡桃屬(Juglans)、樺木屬(Betula)、云杉(Picea)、鐵杉(Tsuga)、單束松(Pinus)、柏科(Cupressaceae)、麻黃(Ephedra)、青岡屬(Fagus)等花粉均具有一定含量。蕨類植物孢子卷柏(Selaginella)、水龍骨科(Polypodiaceae)的孢子含量較高且分布較均勻，骨碎補(Davallia)、蕨屬(Pteridium)、鳳尾蕨(Pteris)、桫欏孢(Cyathea)、紫萁孢(Osmunda)等孢子數(shù)量也較多。

4 古植被更替與古氣候演變

孢粉組合能較好地反映一個地區(qū)的古植被及古環(huán)境[15]?；ǚ劬哂胁煌男螒B(tài)特征，因而沉降速度也會有所不同。草本植物花粉大多呈球形，不具氣囊從而具有較快的沉降速度，而松屬花粉具氣囊且體型一般較大，故沉降速度較慢，因此在沉積物中，可以通過草本植物花粉和松屬花粉含量的對比分析海平面變化。一般蒿屬、藜科、禾本科等草本花粉在近岸沉積物中含量較多，松屬花粉離岸越近，含量越少[20 ]。根據(jù)沉積物樣品中所發(fā)現(xiàn)的孢粉組合，再造當時的古植被，通過與現(xiàn)在植被相對比，可以推斷當時沉積時的氣候條件。因此，根據(jù)GK138鉆孔中劃分的7個孢粉組合帶的垂直變化特征，可以推測萊州灣沿岸地區(qū)各孢粉帶所對應7個階段的古植被演替及古氣候變化情況(表2)。

表2 各階段古植被和古氣候特征Tab. 2 Characteristics of paleovegetation and paleoclimate

第一階段(組合Ⅰ)：針葉、落葉闊葉混交林

本階段植被類型主要為櫟屬和松屬，還有部分的蒿屬、藜科、禾本科植物，藜蒿比小于1，反映了較為溫涼干燥的氣候特征，應屬于冰期。

第二階段(組合Ⅱ)：針葉、落葉闊葉混交林—草原

本階段植被類型主要為松屬、櫟屬，其中落葉闊葉屬種較多，胡桃屬、樺木屬、楓香屬、榛屬、榆屬、青岡屬等。草本植物主要為禾本科、蒿屬、藜科，其中蒿的含量多于藜。此孢粉帶中草本植物花粉與松屬花粉的比值H/P為1.87，反映此時鉆孔離岸較近，即海平面處于較高階段，氣候溫暖[18]。見生長于潮濕環(huán)境中的香蒲屬、黑三棱、眼子菜等水生植物，說明存在湖沼或低洼積水處，蕨類孢子以水龍骨科為主，此孢粉帶反映當時植被為針葉落葉闊葉混交林—草原，氣候溫暖濕潤，處于間冰期。

第三階段(組合Ⅲ)：針葉林

本階段中孢粉含量明顯減少，植被的數(shù)量及種屬種類大幅下降，主要組分為松屬、櫟屬，及少量云杉、落葉松等，僅含少量草本旱生禾木科和藜科花粉，零星水生水龍骨科孢子，紫萁孢子等。藻類含量極低。植被稀少，為針葉林，且大部分時期無植被分布，反映了當時氣候寒冷干燥，海面下降，陸架裸露，為冰期。

第四階段(組合Ⅳ)：含常綠闊葉的針葉、落葉闊葉混交林

本階段植被主要以松屬、櫟屬為主，其他常綠闊葉以及落葉闊葉屬種如樺木屬、楓香屬、胡桃樹、榿木屬、麻黃屬、榆屬、栲屬等均較頻繁出現(xiàn)。草本植物禾本科、藜科、蒿屬含量不斷減少，體現(xiàn)氣候有轉為濕潤的趨勢，莎草及水生植物香蒲、黑三棱等分布較為均勻，表明具潮濕湖沼等水域。蕨類以水龍骨科為主，并具桫欏孢、骨碎補、蕨屬及喜溫的石松孢，反映氣候溫暖濕潤，處于間冰期。

第五階段(組合Ⅴ)：含云杉的針葉林

本階段以耐寒的云杉、松屬為主，氣候趨于寒冷，并具落葉松、柏科、鐵杉等樹種，草生植物中藜科、禾本科占主要優(yōu)勢，以及少量蒿屬、菊科，顯示此階段氣候干燥，蕨類孢子極少。僅見少量生長于淡水環(huán)境的環(huán)紋藻，表明此時為海退階段的低海平面時期，為低洼湖沼等淡水環(huán)境，海岸部分地區(qū)出露成陸，為大量針葉林的生長提供環(huán)境，氣候寒冷干燥，應處于冰期。

第六階段(組合Ⅵ)：針葉落葉闊葉混交林

本階段氣溫開始逐漸回升，植被種屬及數(shù)量大幅增長，以松屬、櫟屬、柏科為主，出現(xiàn)少量樺木屬、麻黃、胡桃屬、椴屬、落葉松等，草本植物中藜科、蒿屬及禾木科數(shù)量較多，藜蒿比值C/A在本階段開始時較高，為2.6～3.8，隨后降低至0.47～0.52，即氣候由干旱逐漸轉變?yōu)槌睗?。水生植物開始生長，具一定量的莎草、香蒲屬、黑三棱等，均指示了氣候逐漸向潮濕轉變。海生藻類刺球藻、刺甲藻大量出現(xiàn)，體現(xiàn)了此階段氣候由冰期的寒冷干燥逐漸開始轉為暖濕，海平面開始逐步上升，整體氣候溫涼略濕，為冰期晚期。

第七階段(組合Ⅶ)：含大量常綠闊葉的針葉落葉闊葉混交林

此階段最大特點為常綠闊葉樹的花粉量及種屬顯著增加，以松屬、櫟屬、蒿屬、藜科、禾本科為主，具常綠闊葉及落葉闊葉樹種如桑科、柏科、麻黃、鐵杉、青岡屬、樺木屬、榿木屬、鵝耳櫪、栲屬、胡桃屬等，同時林中混有栗屬、榆屬、楓楊屬、椴屬、柳屬、山毛櫸、山核桃等。草本植物中，莎草、葎草、唐松草、菊科均較多分布，可見香蒲屬、黑三棱、澤瀉等水生植物，它們生長于低凹的積水處，較多的喜濕植物，說明了此階段氣候潮濕。蕨類孢子主要以卷柏及水龍骨科為主，鳳尾蕨、骨碎補、石松孢等也具少量分布，此階段氣溫持續(xù)上升，處于溫暖潮濕氣候，為高海平面時期，植被茂盛，種類繁多，處于冰后期。

圖3 GK138鉆孔主要孢粉屬種照片(Ⅰ)Fig.3 Main sporopollen species of GK138 borehole

圖4 GK138鉆孔主要孢粉照片(Ⅱ)Fig.4 Main sporopollen species of GK138 borehole

5 結論

研究區(qū)孢粉組合帶特征呈喜冷和喜暖植物群落的相互演替，反映了萊州灣西部沿海地區(qū)晚更新世至全新世以來的古氣候冷暖交替變化。

將分析結果與之前研究較為詳細的第四紀孢粉、有孔蟲等資料進行對比[21-26]，此孢粉帶所反映的植被種屬演化及氣候冷暖交替均與全球變化基本一致。自更新世以來至早全新世共出現(xiàn)3次暖濕期和2次冷干期。而到了早全新世，氣候開始由冰期的寒冷干燥轉為溫暖濕潤，出現(xiàn)大量藻類，淡水的環(huán)紋藻及海生的刺球藻、刺甲藻，并具喜濕的莎草及水生的香蒲屬、黑三棱，即植被演變情況由第五階段的含云杉的針葉林演變?yōu)榈诹A段的針葉落葉闊葉混交林。

因此，GK138鉆孔孢粉組合特征反映的萊州灣晚更新世以來的氣候變化趨勢為溫涼干燥—溫暖濕潤—寒冷干燥—溫暖濕潤—寒冷干燥—溫涼略濕—溫暖濕潤，與全球氣候變化一致。

[1]王開發(fā),徐馨.第四紀孢粉學[M].貴陽：貴州人民出版社,1987:1-48.

[2]LOPATINA D A,ZANINA O G. Subrecent spore-pollen spectra from the Lower Kolyma River basin and their importance for the reconstruction of the Quaternary paleogeography of the region[J]. Stratigraphy & Geological Correlation,2016,24(2):203-211.

[3]MATTHEW S,MCGLONE.A late Quaternary pollen record from marine core P69,southeastern North Island,New Zealand[J]. New Zealand Journal of Geology & Geophysics,2001,44(1):69-77.

[4]李杰,楊士雄,梅西,等.中國陸架海區(qū)第四紀孢粉學研究進展[J].海洋地質前沿,2015,31(2):42-51.

LI Jie,YANG Shixiong,MEI Xi,et al. Progress of Quaternary palynology researches in Chinese shelf areas[J]. Marine Geology Frontiers,2015,31(2):42-51.

[5]劉恩峰,張祖陸,沈吉.萊州灣南岸濱海平原晚更新世以來古環(huán)境演變的孢粉記錄[J].古地理學報,2004,6(1):78-84.

LIU Enfeng,ZHANG Zulu,SHEN Ji.Spore-pollen records of environmental change on south coast plain of Laizhou bay since the Late Pleistocene[J].Jouanal of Palaeogeography,2004,6(1):78-84.

[6]陳金霞,石學法,喬淑卿.渤海地區(qū)全新世孢粉序列及古環(huán)境演化[J].海洋學報,2012,34(3) :99-105.

CHEN Jinxia,SHI Xuefa,QIAO Shuqing.Holocene palynological sequences and palaeoenvironmental changes in the Bohai sea area[J].Acta Oceanologica Sinica,2012,34(3):99-105.

[7]WANG Z C,DENG Q D,DU X S,et al. Active fault survey on the Tanlu fault zone in Laizhou bay[J]. Acta Seismologica Sinica (English Edition),2006,19 (5):530-541.

[8]李守軍,崔肖輝,徐華,等.渤海萊州灣晚第四紀底棲有孔蟲分布特征及古環(huán)境意義[J].地質學報,2017,91(2):287-301.

LI Shoujun,CUI Xiaohui,XU Hua,et al. Distribution characteristics of Benthic foraminifera of the Late Quaternary in Laizhou bay,Bohai sea,China and its paleoenvironmental significance[J]. Acta Geologica Sinica,2017,91(2):287-301.

[9]吳國強,呂修祥,周心懷,等.新生代郯廬斷裂活動在萊州灣地區(qū)的響應[J].石油實驗地質,2013,35(4):407-413.

[10]黃雷,王應斌,武強,等.渤海灣盆地萊州灣凹陷新生代盆地演化[J].地質學報,2012,86(6):867-876.

HUANG Lei,WANG Yingbin,WU Qiang,et al. Cenozoic tectonic evolution of the Laizhouwan sag in Bohai bay basin[J]. Acta Geologica Sinica,2012,86(6):867-876.

[11]YANG Q,WANG R,XU S,et al.Hydrogeochemical and stable isotopic characteristics of brine in Laizhou bay[J].Geological Review,2016，62(2)：343-352.

[12]趙松齡,楊光復,蒼樹溪,等.關于渤海灣西岸海相地層與海岸線問題[J].海洋與湖沼,1978,9(1):15-25.

ZHAO Songling,YANG Guangfu,CANG Shuxi,et al.On the marine stratigraphy and coastlines of the western coast of the gulf of Bohai[J].Oceanologia et Limnologia Sinica,1978,9(1):15-25.

[13]李守軍,崔肖輝,徐華,等.萊州灣晚第四紀介形蟲分布特征與沉積環(huán)境演化[J].第四紀研究,2016,36(6):1475-1488.

LI Shoujun,CUI Xiaohui,XU Hua,et al. Distribution characteristics of ostracods and evolution of the sedimentary environment of the Late Quaternary in the Laizhou bay,Bohai sea[J]. Quaternary Sciences,2016,36(6):1475-1488.

[14]李小強,杜乃秋.第四紀花粉的無酸堿分析法[J].植物生態(tài)學報(英文版),1999,41(7):782-784.

LI Xiaoqiang,DU Naiqiu.The acid alkali free analysis of quaternary pollen[J]. Acta Botanica Sinica,1999,41(7):782-784.

[15]王開發(fā),王憲曾.孢粉學概論[M].北京:北京大學出版社,1983:1-6.

[16]唐領余,毛禮米,舒軍武,等.中國第四紀孢粉圖鑒[M].北京:科學出版社,2016:1-400.

[17]宋之琛,尚玉珂.中國孢粉化石(第二卷)[M].北京:科學出版社,2000:10-200.

[18]王伏雄,錢南芬,張玉龍,等.中國植物花粉形態(tài)[M].北京：科學出版社,1995:11-190.

[19]XU Q H,LI Y C,YANG X L,et al. Quantitative relationship between pollen and vegetation in northern China[J]. Science in China (Series D:Earth Sciences),2007(4):582-599.

[20]蔡慶芳,劉冬雁,賈培蒙,等.孢粉指標在我國海岸帶古氣候、古海面變化中的應用現(xiàn)狀[J].地質學刊,2015,39(4):621-626.

CAI Qingfang,LIU Dongyan,JIA Peimeng,et al.Application status of pollen proxies to paleoclimate and paleo sea-level changes in Chinese coastal zone[J].Journal of Geology,2015,39(4):621-626.

[21]趙秀麗,章磊,張祥玉,等.山東省濰坊北部第四系有孔蟲及古環(huán)境意義[J].山東科技大學學報(自然科學版),2017,36(1):1-10.

ZHAO Xiuli,ZHANG Lei,ZHANG Xiangyu,et al. The Quaternary foraminifera and the paleoenviornments in Northern Weifang of Shandong[J].Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science),2017,36(1):1-10.

[22]YAO J,YU H,XU X,et al. Paleoenvironmental changes during the Late Quaternary as inferred from foraminifera assemblages in the Laizhou Bay[J]. Acta Oceanologica Sinica,2014,33(10):10-18.

[23]LIU D,LIU L,DI B,et al.Paleoenvironmental analyses of surface sediments from the Bohai sea,China,using diatoms and silicoflagellates[J]. Marine Micropaleontology,2015,114(114):46-54.

[24]李守軍,陳宇慧,趙秀麗,等.濰坊北部晚第四紀介形類與環(huán)境演變研究[J].山東科技大學學報(自然科學版),2016,35(1):1-11.

LI Shoujun,CHEN Yuhui,ZHAO Xiuli,et al.Late Quaternary ostracoda and environmental evolution in the North Weifang[J].Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science) ,2016,35(1):1-11.

[25]YAO Z,SHI X,LI X,et al. Sedimentary environment and paleo-tidal evolution of the eastern Bohai sea,China since the last glaciation[J].Quaternary International,2016,440(1):129-138.

[26]YANG S,LI J,LIU K,et al.Pollen-spore distribution in the surface sediments of the western Bohai sea,China[J].Quaternary International,2016,392:213-223.

CharacteristicsandEnvironmentalSignificanceofSporopollenAssemblagesofGK138BoreholeinLaizhouBay

ZHAO Xiuli1,ZHANG Lei1, ZHANG Xiangyu1, LI Shoujun1, XU Hua2, ZHANG Zhuo2, CHEN Yuhui1，WANG Lili1

(1. Key Laboratory of Depositional Mineralization & Sedimentary Minerals of Shandong Province, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China；2. Shandong Institute of Geological Survey, Jinan, Shandong 250013, China)

In this paper 79 sporopollen samples of GK138 borehole in Laizhou Bay were analyzed. among which 34 samples were found to contain abundant sporopollens with a total of 5 757 grains. These grains were identified to belong to 83 genera. From bottom to top, the grains were divided into 7 sporopollen assemblages.as follows: Assemblage I (66.00～70.80 m):Pinus-Quercus-Artemisia-Chenopodiaceae; Assemblage Ⅱ(51.34～54.44 m): Chenopodiaceae-Cyperus-Typha; Assamblage Ⅲ(48.85～51.34 m):Pinus-Quercus; Assemblage Ⅳ (34 11～39 60 m):Pinus-Quercus-Polypodiaceae-Typha; Assemblage Ⅴ (20.56～34.11 m):Picea-Pinus-Chenopodiaceae; Assemblage Ⅵ(15.65～20.56 m):Pinus-Chenopodiaceae-Artemisia-Typha; and Assemblage Ⅶ (10.72～15.65 m):Pinus-ArtemisiaQuercus. The sequence of the pollen assemblages is characterized by the alternate succession of the cold and warm plant community, reflecting the alternation of the palaeoclimatic changes since the late Pleistocene to the Holocene in the western coastal areas of Laizhou Bay.

sporopollen assemblages； palaeoclimate； GK138； Laizhou Bay

趙秀麗,章磊 ,張祥玉,等.萊州灣沿岸GK138孔孢粉組合特征及其環(huán)境意義[J].山東科技大學學報(自然科學版),2018,37(1):82-91.

ZHAO Xiuli,ZHANG Lei,ZHANG Xiangyu,et al.Characteristics and environmental significance of sporopollen assemblages of GK138 borehole in Laizhou bay[J].Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science),2018,37(1):82-91.

2017-06-05

國家自然科學基金項目(41472042，41372134)；山東半島藍色經濟區(qū)地質環(huán)境調查評價項目(1212011220001) ；山東省沉積成礦作用與沉積礦產重點實驗室(山東科技大學)開放課題(DMSM201411)；山東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目(SDYC14043)

趙秀麗(1968—)，女，山東單縣人，副教授，博士，主要從事古生物學與地層學研究.

E-mail:snowxiuli@sohu.com

P52

A

1672-3767(2018)01-0082-10

10.16452/j.cnki.sdkjzk.2018.01.008

高麗華)