黄河三角区沉积结构与环境演化研究

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1、黄河三角区沉积结构与环境演化研究第一章引言1.1研究意义水圈、岩石圈、大气圈、生物圈四个圈层在河口海岸带交汇，强烈的陆海相互作用共同发生于这一地带，是河口海岸及其邻近区域的物理、化学、生物和地质等过程在时空上复杂化的重要原因。与此同时，日益加剧的人类活动增加了海岸地带的负担，最直接的表现是岸线的她退和三角洲面积减少。而海岸带的地貌演变和环境演化又直接关系到人类的生存和发展（陈吉余等，2002)。黄河最显著的特征是水少沙多，水沙异源、流路频繁变迁、快速游积。上世纪50年代之前，黄河年均入海泥沙量高达12亿吨(MillimanandSyvits

2、ki，1992)，其中有三分之二都沉积在了河口地区，建造了黄河三角洲体系。然而，自上世纪50年代以来，由于气候变化和人类活动的加剧，如上游地区的水库建设、流域水土保持措施以及引水工程等，造成黄河流域的入海水沙量不断减少，造成下游河道和尾闾河口严重激积；黄河三角洲造陆速率明显减小，有的岸段甚至出现严重的烛退，使得石油开采由陆上开采变为海上开采，极大地增加了幵采成本。在此情况下，研究黄河三角洲滨海区沉积物输移及三角洲的沉积环境演变，不仅对研究高含沙小水量条件下游进的三角洲的特征和规律有着重要的理论意义，而且对黄河三角洲的开发治理规划、海岸防护设

3、计以及油气资源勘探幵发具有十分重要的现实意义。1.2研究现状1.2.1黄河三角洲的研究现状黄河本身有其独有的水沙特点，而黄河口又是一个典型的弱潮型河口，加之波浪、潮流、风暴潮等复杂的动力因素作用于河口和水下三角洲的沉积物，深刻地影响着三角洲的发育和演变。独特的条件使黄河三角洲成为国内外河口海岸研究领域的一个典型区域和研究热点。国内外学者对现代黄河三角洲的研究历史可以追溯到1868年R.PumPelly对黄河三角洲平原和古河道的论述。自20世纪70年代末以来，对黄河三角洲的研究在油气资源的开发需求以及三角洲总体发展的大背景下受到了足够的关注并

4、得到了有效的发展，研究人员从多个角度开展了大量的实际调查与理论研究工作，主要集中在以下几个方面：三角洲的发育演变规律貌特征、河道的摆动变迁、河口近岸的水又特征、泥沙35动及沉积作用、地球化学特征和生态环境演变等。叶青超（1982)研究了黄河三角洲的地貌结构和发育模式，认为黄河三角洲为扇形银齿状的三角洲，是新旧亚三角洲套迭形成的复合体，以舌状的发展方式向海推进。成国栋等（1986)研究了三角洲的河道演变和垂向序列，提出黄河三角洲的河流改道演化过程可分为辫流游荡展宽-归股顺直延伸-弯曲出汊摆动-废弃烛退成堤四个阶段。李广雪等（1988)对黄河三

5、角洲平原沉积相层进行了研究，并将三角洲沉积界限分为突变、弱突变及渐变接触这三级接触。李栓科（1989)讨论了黄河三角洲沉积物的粒度参数分布、结构域构造特征，提出各期叶瓣的縱积速率和厚度均与亚三角洲的建造历时和废止方式有关，游积厚度存在最大限度。杨怀仁等（1990)以大量钻孔资料为依据探讨了黄河三角洲地区的第四纪海进海退特征，并建立了全新世海进盛期的海岸线，同时还讨论了全新世海岸线的变迁过程。辛春英等（1991)通过分析柱状样的粒度、粘土矿物、碳酸盐和古地磁测年揭示了三角洲地区自上新世晚期沉积了一套以河湖相为主的粉砂质粘土、枯土质粉砂和细砂沉

6、积，晚更新世以后局部地区因湯海海侵而接受海相沉积。李广雪等（1993)研究了水下三角洲活动叶瓣的沉积厚度，沉积速率和砂体形态，认为黄河三角洲叶瓣砂体具备高密度流三角洲砂体的典型特征。鲜本忠等(2005)通过分析钻孔资料认为黄河三角洲地区全新世至少存在5期冷热交替的旋回性气候变化，并将研究区全新世环境演化划分为6个阶段。庞家珍等（1980,1982)对黄河河口的水文特征、泥沙游积分布以及河口演变对黄河下游的影响开展了系统地研究。刘风岳等（1986)和武桂秋（1992)探讨了黄河口烂泥湾的形成机制及其特征。王凤聪等（1989)、胡春宏等（199

7、6)、李泽刚（2000)、程义吉等（2000)在不同时期均研究了黄河口的水文要素及流场特征。陈沈良等（2004，2005,2007)、孙永福等（2006)、应铭等（2007)、周永东（2010)以实测水文及沉积动力资料为依据分析研究了黄河三角洲不同区域的冲游演变及海岸侵烛特征。此外，还有大量侧重于生态学的研究。第二章研究区域概况现代黄河三角洲是指1855年以来形成的巨大扇形堆积体，位于勸海湾和莱州湾的湾口，地处118°11'-119°15'E，37°ir-38°13'N,属温带半湿润季

8、风气候区。地势平坦，无自然屏障，季风影响显著，大陆度为65.4%。全年气候的主要特征为四季分明，干湿明显，年温适中但变幅较大。具体表现为春季回暖快，降水少，风速大，气候温干；夏季