渤海西岸全新世气候演化与海陆变迁

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1、地质学刊第38卷第2期doi：lO．3969／j．i8sn．1674—3636．2014．02．173渤海西岸全新世气候演化与海陆变迁李凤林1，阎玉忠1，商志文1，王宏1，王福1，陈雍2，施佩歆1(1．天津地质矿产研究所，天津300170；2．天津市元明清天妃宫遗址博物馆，天津300170)摘要：应用第四纪地质学和海相生物等化石数量统计，以天津马棚口海岸带BQl孔化石鉴定与统计结果，对古气候、古事件进行对比研究。通过岩芯编录，在岩性层中划分出4个海相层、5个过渡层、9个海面波动。结合研究区广泛分布的贝壳堤和牡

2、蛎礁，利用其大量的测年资料，重现了6道海岸线；根据海相化石个体统计数，画出全新世气候演化曲线，与孢粉和物候所画的古气候演化曲线大体一致。研究历代海陆变迁，必然涉及到历史上长期争论不休的西汉大海侵等问题，谭其骧(1965)圈定的大海侵范围、海岸线分布以及考古结果几乎都能联系在一起，因此，大海侵之谜终于尘埃落定。考古界对河北平原自东汉一金的空白也有了初步答案，同时，发现中国朝代兴衰与气候冷暖有明显的对应，从而建立了气候分期。关键词：全新世；气候演化与分期；海陆变迁；渤海西岸中图分类号：P534．63+2；P467

3、文献标识码：A文章编号：1674—3636(加14)02一0173一14O引言华北平原系我国第四纪地质沉积最发育、分布最广的地区，渤海西岸是全国海岸带最低区之一，尤以全新世的海相沉积最全、最厚、最完整，颜色油黑又很明显是全新统的标志层。阎玉忠等(2004)对天津马棚口附近海岸带的BQl孑L进行过研究，对海相生物化石做了鉴定分析和个体统计，通过相和环境分析，地质编录以岩性特征为基础，结合测量数据和生物组合特点，将一个相对连续沉积、成因联系密切的地层序列，作为分层的基本单位。BQl孔共划分出全新统17个岩性层，归

4、并为4个海相层、5个过渡层，9个海面波动导致的沉积旋回，采集生物化石样43个，采样间隔是利用近百年尺度的O．25～0．50m，单样重50～100g，在岩性描述和化石鉴定的同时，给出沉积环境和相的判断(阎玉忠等，2004)。其中的9个海面波动，恰与海相生物总量的大、中、小峰值相对应，并与5道海岸线的平均值相近似。在上述基础上，将每个样的软体(双壳类，腹足类)和微体(有孔虫，介形虫)分别按海相个体总数画出曲线，与相关的孢粉组合曲线和物候曲线进行对比，尤以4000aB．P．以来的部分吻合较好．但是本孑L未做孢粉分析

5、，另在测年方面虽也做了8个0SL样，但经检查只有2个比较接近。为了便于与历代海陆变迁对比，改用地层沉降速率法系数2m-n／a一一进行计算，复查结果竞出乎意料的一致。1气候特征与气候分期全新世亦叫冰后期，其意即在玉木冰期后的间冰期，最近1万年来一直在继续延展。气候特征以“暖”字贯穿始终，世界冰川、雪山反复消融增长、海面升降、生命活跃，人类进步，动、植物以崭新的面貌出现在大好环境时期(徐馨等，1990)，整个地球都发生了各种变化，尤其气候更加活跃，从而驱使海洋多次进退大陆，并形成各种沉积和堆积等，为进行全球性气候

6、变化对比，亦需要从气候演化过程，将全新世气候进行分期。为此，首先应明确全新世下限的位置。此地晚更新统顶板是粉细砂和中细砂层，呈黄收稿日期：2012—07一18；修回日期：2012一12—20：编辑：詹庚申作者简介：李凤林(1925一)，男，研究员，从事第四纪地质、环境地质、水文地质等研究工作，E—mil：gshq2l@126．com174地质学刊2014年6月棕色，质地纯净、松散、富水，以石英为主，磨圆度中等，含云母和植物碎片多，见淡水腹足类碎片及少量海相，钙核稍多，系受海水影响的河砂沉积(阎玉忠等，2004

7、)。全新统底板系粉砂质砂与粉砂质黏土砂层，呈灰黄棕色，见石膏晶粒与有泥质包裹的石膏团粒，数量由上而下渐增，见宏、微体海相化石相对较多，底部炭屑量增加，并见黑灰色炭质条带，系以河砂为主，咸、淡水混合的海陆过渡相环境(阎玉忠等，2004)。在上述分层分相的基础上，首先将全新世海相层、过渡层所采海相软体的双壳、腹足类和微体的有孔虫、介形虫分析的个体数相加，最后进行样点的综合统计，再画出曲线，可以清楚地看出全新统曲线趋势呈马鞍形。按其趋势可将全新世气候分成急升温期、稳定高温期和缓降温期3段，与竺可桢(1973)的物候

8、曲线和王开发等(1983)的沪杭地区孢粉曲线对照基本一致。只是三者界线的年限差距较大，早、晚2期合计只占全新世的l／3，而中期竟占全新世的2／3，其实本区特征按“三分”或“五分”皆可，但因实物数据明显，不宜移动，且为了维护大暖期的特殊性，因此仍主张“三分”。1．1气候特征(1)全新世气候特征最明显的是冷、暖、温3种气候各占早、中、晚3段，只是持续时间各有不同，但显然是三分格局。目前，中国乃至于世界的