长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素分布特征及其古环境意义

第26卷 第3期2006年5月

第 四 纪 研 究OUATERNARY SCIENCES

VoI.26，No.3May，2006

文章编号!!l00l-74l0（2006）03-397-09

长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素

!

分布特征及其古环境意义

韦桃源 陈中原 魏子新 王张峤 王张华 殷鸿福

（!华东师范大学地理系，上海 200062；上海 200062；\"华东师范大学河口海岸国家重点实验室，

上海 200072；武汉 430074）#上海市地质调查研究院，$中国地质大学，

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摘要!!文章通过对上海浦东机场孔（Pd）第四纪地层中地球化学微量元素B，Ga，Sr和Ba的观测，结合该钻孔粒度、古地磁和微体古生物等分析资料，综合剖析了这些微量元素及其比值在不同沉积相中的分布特征及其古环境演变的意义。研究发现，微量元素分布与本区各种沉积相有着十分密切的关系。通常，B和Sr及其比值B/Ga和Sr/Ba在冲积相、河流相沉积中较低，在溺谷-浅海相、三角洲相沉积中较高。而Ba与之相反，一般在陆相沉积环境中比较高。Ga元素在第四纪沉积物中的分布波动不明显，但极大值还是偏向陆相环境。本研究还发现微量元Sr/Ba的分布自下而上存在7个（l~7）高值阶段。阶段l~3高值与海侵无关，认为反素B和Sr及其比值B/Ga，

映了上新世-早更新世干旱气候的产物；阶段4~7高值则与本区中更新世以来4次海侵事件密切相关。主题词!!B Sr 海侵 古气候 第四纪地层 长江河口中图分类号!!

P595，P534.63 文献标识码!!A

\"!引言

20世纪中叶以来，长江河口区第四纪沉积和古环境演化一直是众多地球学家关注的热点［l~8］。但这些研究多集中于地层学、微体古生物学、孢粉学等方面。从地球化学角度来揭示该地区第四纪以来的环境演化仍存在较多问题，有待于进一步研究工作的展开。沉积物中的地球化学微量元素，如B，Ga，Sr，Ba等，其迁移和转化往往受到沉积物搬运和沉积环境变迁的影响，故能较为灵敏地反映古环境演变特征［9］。利用地球化学元素特征反映湖泊和沿海地区的第四纪沉积环境演变在国内外有大量研究成果可寻。严钦尚等［l0］在研究苏北金湖凹陷阜宁群的沉积环境时发现，B，Ga，Sr和Ba所揭示的海侵时期与有孔虫、矿物组合结果相吻合。王益友等［ll］进一步提出了海陆相地层中B/Ga和Sr/Ba比值的分布范围，并分析其影响因素。蓝先洪等［l2］则探讨了微量元素B，Ga，Sr和Ba在珠江三角洲地区的指相意义。Dominik和StanIey［l3］认为B/Be比值能有效地判定尼罗河三角洲地区全新世以来的海陆变迁。通过对于长江河口区第四纪沉积物中的地球化

学元素的分析，Chen等［l4］研究认为，微量元素B以及B/Ga和Sr/Ba比值均与古盐度线性相关，可鉴别出该区域的海侵地层，并有助于古环境重建。陈志华等［l5］在南黄海沿岸的研究工作则认为Sr和Sr/Ba比值与末次冰盛期以来该区的物源变化有关。宋明水［l6］进一步用Sr和Sr/Ba比值探讨了东营上第三系断陷湖盆水面变化，并推测当时的古气候干湿演变。在前人的工作基础上，本文进一步提高了采样分辨率，旨在对B，Ga，Sr，Ba等微量元素在本区第四纪沉积中的分布作继续地观测和研究，并探讨和古环境演化的关系。

#!材料与方法

#$\"!样品采集

本文采用的样品主要来自上海浦东机场孔（Pd）。该孔位于长江河口南部平原海岸（3l 09'N，l2l 47'E）（图l），由上海市地质调查研究院于200l年开采完成。该钻孔长357.5m，穿透了河口区的整个第四纪沉积地层，直达上新统地层以及中生代

第一作者简介：韦桃源 男 25岁 博士研究生 第四纪沉积学专业 E-maiI：weit235@yahoo.com.cn !上海市启明星计划项目（批准号：05OMxl4l9）资助 2005-06-28收稿，2005-l0-29收修改稿

398第 四 纪 研 究2006年

图l 研究区域与钻孔位置Fig.l Studyareaandsampiingsite

玄武基岩l）。

以lm为间距，每样约l000g，对浦东机场孔采集了样品335个，进行粒度测试；然后参照钻孔岩性变化，从中挑选出样品63个，进行了地球化学元素B，Ga，Sr和Ba分析。本文的古地磁测年、地层以及微体古生物（有孔虫和介形虫）资料则直接引用上海市地质调查研究院的浦东机场钻孔分析报告l）。!\"!#粒度分析

对于<2mm的细粒样品，每样取lg干样，分别用l0!的H2O2和l0!的HCi除去有机质和钙质结核，然后用超声波分散，在美国Beckman公司CouiterLSl3320型激光粒度仪上进行测试。对少量含砾的样品（>2mm）则采用激光粒度仪与筛析法相结合的方法。每样取50g干样，先在机械振动筛上分离计算>63!m部分，然后再利用激光粒度仪对<63!m部分作进一步分析。最后将前者换算为体积百分比，以参与细颗粒计算。选用的粒度参

数包括中值粒径（Md\"）、分选系数（\"i）、偏度（Sk），计算公式参照文献［l7］。!\"$#地球化学元素分析

本文所用的测试样品先用去离子水冲洗过240目（0.063mm）尼龙筛，然后低温烘干（<40C）过筛样品，研磨备用。

准确称取干样0.500g，以“HF-HCLO4-HNO3”全量法进行消解［l8］，用美国Perkin-EimerPiasma2000型ICP-AES测定镓（Ga）、锶（Sr）、钡（Ba）元素含量（l0-6）。分析过程采用双样进行误差校验（此外，本文还收集了本区另外4个第四纪钻孔（见图l），即：浙江干窑长l-l孔2），嘉定P5孔3），崇明CI4孔［20］和上海CIl孔［2l］。这些早期的研究成

l）上海市地质调查研究院.浦东机场钻孔分析报告.2002

2）江苏地质矿产局.长江三角洲地区水文地质工程地质综合评价报告.l987 3）上海市地质调查研究院.上海嘉定娄塘孔（P5）钻孔综合分析报告.l985

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果为本文的讨论打下了扎实的基础。上新统（357.5~2.0m） 主要由一个大型沉积旋回组成。该旋回下部（352~296m）为粗颗粒的黄灰色含砾粗中砂，层理不显，局部多含树木碎块；上部（296~2m）基本为灰色、灰黄色粉砂质细砂，夹薄层中细砂。局部出现平行纹理的粘土质粉砂。粗颗粒部分中值粒径在l.22~3.43之间，分选系数为2.52~3.27!，偏度在-0.l5~0.0l之间；细颗粒部分中值粒径在5.90~8.26，分选系数为l9.7~

!\"地层与沉积相

根据浦东机场孔（Pd）分析报告的古地磁测年、并参照大量粒度实测地层以及微体古生物资料l），

数据，该孔的沉积地层从下至上可分为上新统、下更新统、中更新统、上更新统和全新统地层（图2）。地层以及沉积物特征简述如下。

3）［20，2l］

图2 长江三角洲河口地区第四纪海陆相地层分布特征2，

Fig.2 TheOccurrenceOfOuaternarymarineandterrigenOusstratigraphyOftheChangjiangestuarineregiOn

l）上海市地质调查研究院.浦东机场钻孔分析报告.2002

2）江苏地质矿产局.长江三角洲地区水文地质工程地质综合评价报告.l987 3）上海市地质调查研究院.上海嘉定娄塘孔（P5）钻孔综合分析报告.l985

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3.57!，偏度在0.37~0.59。地层中侵蚀冲刷面较为发育，未见任何有孔虫和介形虫化石。另外，上新统地层底部发育了<3m的灰绿色玄武基岩风化壳，粘土化强烈。古地磁的松山/高斯极性时面（M/G）凯纳亚时（K）位于30l~295m。位于2m，

下更新统（2~l53m） 主要由3~4个沉积旋回构成，其中以2l5~l53m的旋回厚度最大。粗颗粒部分多为灰黄白色含砾中粗砂、细砂，中值粒径多在l.40~4.7l之间，分选系数为2.87~3.25!，多。海相介形虫以日本库士曼介（Munseyellajaponica），东台中华花介（Sinocytheredongdainsis），，凹陷中华美布氏棘艳花介（Echinocythereisbradgii）花介（Sinocytherideadeprssa）等为主。哥德堡亚时位于29.4m附近。（GO）

全新统（29.4~0m） 主要以青灰色粘土和粘土质粉砂为主，中值粒径6.30~7.30，分选系数l.66~l.84!，偏度0.20~0.4l，水平、波状层理极为发育，贝壳碎片丰富。全新统地层有孔虫和介形偏度在-0.l5~0.l6，见大型槽状层理和植物碎屑。细颗粒部分主要为灰黄、灰绿色粉砂质粘土或粉砂，中值粒径在5.5~7.5，分选系数为l.7~2.6!，发育水平和波状层理，见铁锰和钙质结核。下更新统地层中海陆相微体化石贫乏。下更新统的古地磁事件有：布容/松山极性时面（B/M）在l53m附近，贾拉米洛亚时（J）在l68m附近，奥尔都维亚时（0）在229~l82m。

中更新统（l53~l04m） l53~l30m地层为杂色粉砂质粘土沉积，中值粒径6.0~7.5，水平层理和斜层理发育，常伴有铁锰质结核与杂色斑纹。l30~l04m地层由l个大型沉积旋回组成。旋回下部为粗粒的灰黄色含砾砂，中值粒径在2.38~3.32，分选系数为0.70~4.l4!，偏度0.22~0.29；上部为灰色粉细砂，水平层理发育，相应中值粒径为5.80~7.66，分选系数为l.7l~2.l4!，偏度0.22~0.29。l40~l30m地层中零星出现了淡水至微咸水介形虫，主要为布氏土星介（Ilyocyprisbradyi），双折土星介（Ilyocyprisbiplicata）、玛纳斯土星介Ilyocyprismanasensis）及少量小玻璃介（CandoniellaSp.）和真星介（EucyprisSp.）等。布莱克亚时（BI）位于l04m附近。

上更新统（l04.0~29.4m） 主要由一个大型沉积旋回组成。旋回下部分（95~85m）为灰黄色含砾中粗砂，见槽状层理，中值粒径在2.9l~4.55，分选系数为2.04~2.83!，

偏度为0.ll~0.22。旋回上部（85~30m）则为青灰色泥质粉砂或细砂，相应中值粒径为5.45~7.55，分选系数为2.45~2.90!，偏度为0.54~0.76，见较多的贝壳碎片，水平、板状层理发育。顶部32.4~29.4m为暗绿色硬粘土层，构成上更新统的顶界。上更新统地层中海相微体化石丰富，几乎分布于整个地层。有孔虫以毕克卷转虫（Ammoniabeccarii）、压扁卷转虫（Ammoniacompressiuscula），异地希望虫（Elphidiumaduenum），花朵虫（FlorilusSp.），抱球虫（GlobigerinaSp.）居

虫十分丰富，以毕克卷转虫，异地希望虫，压扁卷转虫，九字虫（CribrononionSp.），箭头虫（BoliuinaSp.），以及皮桑双角花介（Bicornucytherebisanensis），凹陷中华美花介，中华洁面介（Albilebrissinensi），东台新单角介（Neomonoceratinadongtaiensis）为主。

通过上述沉积相和微体古生物等指标的分析可知，上新统沉积物以分选性极差、砾石含量高、砂泥混合、夹树木残块以及层理不发育等为主要特征，反映了多变的山前流水冲积环境特点；局部细颗粒夹层反映了当时暂时性湖泊/河漫滩的发育。下更新统的地层延续了前期分选差、含砾、粗细混杂等特点，也表明了冲积扇体-辫状河流的沉积环境［8］的盛行；同时，粗粒地层顶部的细颗粒沉积表明了暂时性湖泊/河漫滩与河流相沉积的交错发育。中更新统地层的沉积物则以相对较细的颗粒、多种层理以及较好的分选性为特点，指示了辫状河流和弯曲河流的沉积环境；局部出现零星半咸水介形虫，表明当时的基准面已受到了海水的侵入。相比之下，晚更新统地层中沉积物进一步变细，且出现了大套海侵地层，意味着溺谷相、滨岸、浅海相的沉积环境。全新统泥质粉砂和粉砂质泥的沉积特点，显然属于现代长江三角洲沉积体系。

对浙江干窑长l-l孔、

嘉定P5孔、崇明Ch4孔和上海Chl孔等钻孔资料分析表明，上述以Pd孔为主的上新统-第四纪地层划分和沉积相演化特征在长江河口地区的分布是十分广泛的，并具有代表性（见图2）。例如：嘉定P5孔上新统-早更新统沉积同样表现出砾石含量高、分选差、粗细混杂等冲积-洪积相沉积特征，逐渐发育辫状曲流河环境。中更新世统沉积有所变细，层理相对发育，体现出辫状河流和弯曲河流为主的沉积环境；晚更新统则同样以大套青灰色细颗粒海相地层为主。全新统则发育了长江三角洲现代沉积。分析同时也发现上述5个钻孔揭示了本区自中更新世以来才明显受到全球海平面波动的影响，发

（ 3期韦桃源等：长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素分布特征及其古环境意义 401

育了约5次海侵地层，从老至新依次为：“上海海侵”、“嘉定海侵”、“太湖海侵”、“滆湖海侵”和

［22~24］

“镇江海侵”。本区河口区东部地势低洼区

整个地层中变化幅度较小。它们在地层中分布的变化具有一定的趋势。

上新统地层，B和B/Ga比值、Sr和Sr/Ba比值均较高，向上逐渐减小。Ba与之相反，从下往上显著增加。Ga同样较高，但向上变化幅度相对较小。下更新统地层，B和B/Ga比值、Sr和Sr/Ba比值持续前期的减小趋势，到约230m以后大幅增加。Ba则持续上升，在约240m后略微下降。Ga开始较高，随后略有减小。中更新统地层，B，Sr和Sr/Ba比值开始波动强烈，到约130m后逐渐稳定增加。Ba开始略有波动，随后趋于稳定。Ga起伏较大，向上略有减小。B/Ga比值则略有增加。上更新统地层，B和B/Ga比值、Sr和Sr/Ba比值又逐渐增加，

在第四纪早期可以发现几次弱海侵迹象，如Ch1孔等［21］。Pd孔中更新世以来的海相地层分别对应了上述的“嘉定海侵”、“太湖海侵”、“滆湖海侵”和“镇江海侵”（见图2）。

!\"地球化学元素的分布规律

B，Ga，Sr，Ba和B/Ga比值，Sr/Ba比值如图3所示。从整体上看，B，Sr，B/Ga和Sr/Ba比值在整个地层的变化较为相近，从下至上，它们都略显增加。Ba的变化则相反，从下到上略显减小。Ga在

图3 浦东机场孔（Pd）第四系地层1）和地球化学微量元素及其比值、古地磁分布Fig.3 OuaternaryStratigraphyandgeochemicaitraceeiementdistributionofBorehoiePd

1）上海市地质调查研究院.浦东机场钻孔分析报告.2002

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表1 浦东机场孔（Pd）不同沉积相中地球化学微量元素及比值（N=39）

Tabie1 GeochemicaitraceeiementdistributioninvarioussedimentaryfaciesofBorehoiePd（N=39）

沉积相 三角洲相

溺谷-浅海相

曲流河相

冲积扇-辫状河流相

平均值最大值最小值平均值最大值最小值平均值最大值最小值平均值最大值最小值

B/X10

-6

Ga/X1019!2220!5117!4117!6122!5914!5119!4123!1815!9218!3824!9713!11

-6

Sr/X10

-6

Ba/X10504!15544!22478!00496!45584!09428!37451!31639!253!05555!25888!07398!55

-6

B/Ga比值5!6!484!515!586!144!822!862!962!602!634!920!98

Sr/Ba比值0!270!330!250!350!390!310!190!230!150!150!200!08

108!75130!0078!5097!69127!0083!4055!3868!4046!5047!2272!5016!80

135!711!48121!68174!56186!31156!1780!3995!9558!3781!2096!3052!84

同时具有规律性地波动，直到约30m后开始下降。Ga和Ba类似，均较低，到30m后才有所增加。全新统地层，B和B/Ga比值又逐渐增加。Sr和Sr/Ba比值开始较低，到约10m后逐渐增加。Ga和Ba则逐渐减小。

进一步分析可以发现，这些元素的分布与本区沉积相有着密切的关系（表1）。B和B/Ga比值从曲流河流相、溺谷-浅海相到冲积扇-辫状河流相、

三角洲相的平均值均逐渐增大。例如，B元素在冲积扇-辫状河流相平均值为47.22X10

-6

及其比值的高低变化与海陆变迁、古气候变化有着密切的联系［9］。B和Sr元素往往富集于海相沉积物中，含量较高；而Ga和Ba则显示出亲陆源性，在河湖沉积中的含量明显要比海相沉积中的高［25，26］。另外，B，Sr元素在地表环境较为活跃，干旱气候较湿润条件也要略高一些［27］。这些均为分析本区第四纪沉积环境的演化提供了科学依据。

的微量化学元素分布自上新浦东机场孔（Pd）世以来，明显存在着有7个与环境演变有特殊意义的波动，即：（1）330~320m；（2）230~220m；（3）190~180m；（4）140~135m；（5）90~50m；（6）47~30m；（7）<29m（见图3）。阶段（1）中B和Sr元素、比值B/Ga和Sr/Ba的高值（B为X10-6~181X10-6；Sr为94X10-6~146X10-6；B/Ga为4.90~11.25；Sr/Ba为0.19~0.25）出现在上新世河漫滩相/湖泊相沉积当中。该段地层中未发现任何海相微体古生物化石的海相生物化石，推测这是由于当时干燥气候导致了B，Sr元素的富集，这与Ch1孔［14］的B和Sr分析结果类似。同样的，阶段（2）和（3）的B和Sr及其比值的高值（B为100X10-6~177X10-6；Sr为146X10-6~191X10-6；B/Ga为5.5~8.5；Sr/Ba为0.25~0.39）出现在早更新世中后期的细颗粒沉积中，整段地层均未发现任何海相生物化石，以厚达20~30m的杂色硬土，并含大量钙质、铁锰结核为特征；临近第四纪钻孔启东孔和崇明Ch4孔在相应的层位也富集了大量的碳酸盐矿物［20］。这些很可能说明本区在早更新世中后期气候较为干燥，由此导致了Pd孔地层中

，曲流河

溺谷-浅海相为97.69X10-6，相为55.38X10-6，

三角洲相则增至108.75X10-6。Sr元素在冲积扇-辫状河流相为81.20X10-6，曲流河相为80.39X10-6，到溺谷-浅海相的平均值增至最大，为174.56X10-6，在三角洲相中有所降低，为135.71X10-6。相应地，Sr/Ba平均值在冲积扇-辫状河流相、曲流河流相中较低，分别为0.15和0.19，在溺谷-浅海相中最大，为0.35，在三角洲相中略有减小，为0.27。Ba元素在冲积扇-辫状河流相中的平均值最高，为555.25X10-6，曲流河相为451.31X10-6，到溺谷-浅海相和三角洲相有所减小，分别为496.45X10-6和504.15X10-6。Ga元素在各个沉积相中波动范围较小，变化规律不明显，但从最大值的分布可以看到还是在陆相环境中偏高（见表1）。

!\"地球化学元素与古气候变化、海平

面波动关系的解释

前人研究表明，地球化学元素B，Ga，Sr和Ba

3期韦桃源等：长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素分布特征及其古环境意义 403

（230~180m）B和Sr元素的异常高值。相反，阶段（4）中的B和Sr等弱高值，与中更新统海相介形虫的零星分布相吻合，推测是“嘉定海侵”作用的结和（6）中的B和Sr元素及其比值大范果。阶段（5），而相应的晚更新世地层（90~围地增高（见图3）30m）以大套的青灰色、灰色粘土质粉砂和粉砂质粘土地层为主，分选较好，贝壳碎片逐渐丰富，有孔虫和海相介形虫也开始大量涌现，说明上述两个阶段中的B，Sr等增高是“太湖-滆湖海侵”的反映。阶“嘉定海侵”有关。晚更新世、全新世的B和Sr元素，B/Ga和Sr/Ba比值在140~135m，90~50m，47~30m和<29m的地层（溺谷相-浅海相）中均较高，与同时期出现的丰富的海相化石对应，反映了晚更新世以来的太湖、滆湖、镇江海侵的产物。参考文献（References）

1 刘金陵，叶萍宜.上海、浙江某些地区第四纪孢粉组合及其在地

层和古气候上的意义.古生物学报，1977，16（1）：1~10段（7）中的B和Sr等高值的再次出现，与该层位全新世青灰色粘土质粉沙地层中海相化石的大量出现相一致，明显是全新世海侵“镇江海侵”的产物。

上述7个地球化学指标变化阶段，揭示了本区古环境演化格局在中更新世前后截然不同的环境意义。王张峤等［8］，Chen等［28］认为长江三角洲上新世-早更新世逐渐由区域性台地向沉降盆地转变。王强和田国强［29］则研究指出，第四纪早期中国东海地区由于受到福建岭南隆升带阻隔的影响，全球性海平面波动难于影响到我国东部沿海地区；直到进入中更新世，该隆升带逐渐断裂下沉，东海海盆才得以扩张形成，由此导致海水大范围入侵，在东部沿海地区形成一系列明显的海侵地层。由此可以推论，上新世-早更新世本区以区域台地为主，地势较高，气候的干湿波动，控制了地层中B和Sr等元素的富集；进入中更新世，随着东海海盆的发育，全球海平面逐步侵入到我国东部沿海地区，海侵逐渐成为控制地化元素B和Sr波动主要因素。

需要指出的是，Ba元素在7个阶段中变化较小，仍略显低值，显示了其与B和Sr元素不同的亲陆相性特性。

6 结论

上海浦东机场钻孔（Pd）地球化学元素的分布与变化，与上新世-第四纪以来沉积环境密切相关，体现了地球化学元素B和Sr的亲海相特性与Ba元素的亲陆相特性。Ga元素的分布显示了弱亲陆相的特性。上新世-早更新世B和Sr元素较低，Ba元素较高，主要出现在冲积扇-辫状河流相地层中；而B，Sr，B/Ga和Sr/Ba比值在330~320m，230~220m和190~180m地层中出现高值，推测这与当时的干燥气候环境密切相关。中更新世B和Sr元素降低，主要集中在曲流河相地层沉积中；但是140~135m地层中B，Sr和Sr/Ba比值局部增高，与同层位海相化石零星出现相应，推测与长江河口区

LiuJiniing，YePingyi.Ouaternarypoiien-sporedistributioninShanghai，Zhejiangregion：Significanceofstratigraphyandpaieo-ciimate.ActaPalaeontologicaSinica，1977，16（1）：1~102 王开发，张玉兰，蒋 辉等.长江三角洲第四纪孢粉组合及其地

层、古地理意义.海洋学报，1984，6（4）：485~495

WangKaifa，ZhangYuian，JiangHuietal.Ouaternarypoiien-sporeassembiageinChangjiangDeitaanditsimpiicationinstratigraphyandpaieo-environment.ActaOceanologicaSinica，1984，6（4）：485~495

3 覃军干，吴国瑄，郑洪波等.从孢粉、藻类化石组合看长江三角

洲第一硬质粘土层的成因及其古环境意义.第四纪研究，2004，24（5）：546~554

OinJungan，WuGuoxuan，ZhengHongboetal.

Paiynomorph

assembiages，originandpaieoenvironmentaisignificanceoftheuppermosthardciayinthedeitaicareaoftheChangjiangRiver.OuaternarySciences，2004，24（5）：546~554

4 竹淑贞，

陈业裕，孙永福等.上海地区第四纪地层与古气候.见：严钦尚，许世远等著.长江三角洲现代沉积研究.上海：华东师范大学出版社，

1987.158~173ZhuShuzhen，ChenYeyu，SunYongfuetal.OuaternarystratigraphyandpaieociimateinShanghaiRegion.

In：Yan

Oinshang，XuShiyuanetal.RecentChangjiangDeitaDeposits.Shanghai：EastChinaNormaiUniversityPress，1987.158~1735 邓 兵，

李从先，张 经等.长江三角洲古土壤发育与晚更新世末海平面变化的耦合关系.第四纪研究，2004，24（2）：222~230

DengBing，LiCongxian，ZhangJingetal.CorreiationofpaieosoideveiopmentintheChangjiangDeitawithseaieveifiuctuationsintheLatePieistocene.OuaternarySciences，2004，24（2）：222~2306 陈吉余，沈焕庭，恽才兴等编.长江河口动力过程和地貌演化.

上海：上海科学技术出版社，1988.1~63

ChenJiyu，ShenHuanting，YunCaixingetal.eds.ProcessesofDynamicsandGeomorphoiogyoftheChangjiangEstuary.Shanghai：ShanghaiScientific&TechnicaiPubiishers，1988.1~63

7 王张华，陈 杰.全新世海侵对长江口沿海平原新石器遗址分

布的影响.第四纪研究，2004，24（5）：537~545

WangZhanghua，ChenJie.DistributionoftheNeoiithicsitesintheChangjiangcoastaipiains：Hoiocenetransgressionimpact.Ouater-narySciences，2004，24（5）：537~545

8 王张峤，陈中原，魏子新等.长江口第四纪沉积物中构造与古气

候耦合作用的探讨.科学通报，2005，50（14）：1503~1551WangZhangjiao，ChenZhongyuan，WeiZixinetal.CoupiingcontroisofNeotectonismandpaieociimateontheOuaternary

404第 四 纪 研 究

上海地质，2002，（2）：17~21

YaoHesun，ChenZhongyuan，LiL gianetal.

2006年

sedimentsoftheChangjiang（Changjiang）coast.ChineseScienceBulletin，2005，50（14）：1503~1551

9 张虎才编著.元素表生地球化学特征及理论基础.兰州：兰州

1997.1~456大学出版社，

ZhangHucaied.GeochemicalCharacteristicsofElementsinEarthSurfaceandtheGeochemicalPrinciple.Lanzhou：LanzhouUniver-sityPress，1997.1~456

10 严钦尚，张国栋，项立嵩等.苏北金湖凹陷阜宁群的海侵和沉积

Preliminarily

exploringforsurveyingthewholeboronincommonsedimentof（2）：17~21ChangjiangEstuary.ShanghaiGeology，2002，

20 秦蕴珊，赵一阳，陈丽蓉等主编.东海地质.北京：科学出版社，

1987.154~159，174~177

OinYunshan，ZhaoYiyang，ChenLirongetal.eds.GeologyoftheEastChinaSea.Beijing：SciencePress，1987.154~159，174~环境.地质学报，

1979，1：74~83YanOinshang，ZhangGuodong，XiangLisongetal.TransgressionandthesedimentaryenvironmentinFuningGroup，Jin-HuDepression，NorthernJiangsuProvince.ActaGeologicaSinica，

1979，1：74~83

11 王益友，

郭文莹，张国栋.几种地球化学标志在金湖凹陷阜宁群沉积环境中的应用.同济大学学报，1979，（2）：51~60

WangYiyou，GuoWenying，ZhangGuodong.ApplicationofsomegeochemicalindicatorsindeterminingofsedimentaryenvironmentoftheFuningGroup，Jin-HuDepression，KiangsuProvince.JournalofTongjiUniuersity，1979（，

2）：51~6012 蓝先洪，马道修，徐明广等.珠江三角洲若干地球化学标志及指

相意义.海洋地质与第四纪地质，1987，7（1）：39~49

LanXianhong，MaDaoxiu，XuMingguangetal.SomegeochemicalindicatorsofthePearlRiverdeltaandtheirfaciessignificance.MarineGeology&OuaternaryGeology，1987，7（1）：39~4913 DominikJ，StanleyDJ.Boron，BerylliumandSulfurinHolocene

sedimentsandpeatsoftheNiledelta，Egypt：Theiruseasindicatorsofsalinityandclimate.ChemicalGeology，1993，104：203~21614 ChenZhongyuan，ChenZhenglou，ZhangWeigou.

Ouaternary

stratigraphyandtrance-elementindicesoftheYangtzeDelta，EasternChina，withspecialreferencetomarinetransgressions.OuaternaryResearch，1997，47（2）：181~191

15 陈志华，石学法，王湘芹等.南黄海B10岩心的地球化学特征及

其对古环境和古气候的反映.海洋学报，2003，25（1）：69~77ChenZhihua，ShiXuefa，WangXiangginetal.

Geochemical

changesincoreB10inthesouthHuanghaiSeaandimplicationsforvariationsinpaleoenvironmentandpaleoclimate.ActaOceanologicaSinica，2003，25（1）：69~77

16 宋明水.东营凹陷南斜坡沙四段沉积环境的地球化学特征.矿

物岩石，2005，25（1）：67~73

SongMingshui.SedimentaryenvironmentgeochemistryintheShasiSectionofSouthernRamp，Dongyingdepression.Journalof

MineralogyandPetrology，2005，25（1）：67~7317 BoggsSJred.

PrinciplesofSedimentologyandStratigraphy.

Columbus，Ohio：MerrillPublishingCompany，1987.106~12018 国家环保局

《水和废水监测分析方法》编委会编.水和废水监测分析方法.北京：中国环境科学出版社，19.444~445NationalEnvironmentalProtectionBureau“MethodologyofMoni-toringandAnalyzingWaterandWaster”EditorialCommitteeed.MethodologyofMonitoringandAnalyzingWaterandWasterWater.Beijing：ChinaEnvironmentalSciencePress，19.444~44519 姚荷孙，陈中原，李绿芊等.长江口沉积物全量硼的测定初探.

177

21 陈中原，

杨文达.长江河口地区第四纪古地理古环境变迁.地理学报，

1991，46（4）：436~448ChenZhongyuan，YangWenda.OuaternarypaleogeographyandpaleoenvironmentofChangjiangRiverestuarineregion.Acta

GeographicaSinica，1991，46（4）

：436~44822 陈荣华.浙江沿海地区第四纪海侵.海洋学报，1992，14（3）：

76~85

ChenRonghua.Ouaternarytransgressionincoastalregion，ZhejiangProvince.ActaOceanologicaSinica，1992，14（3）：76~8523 陈希祥.关于长江三角洲第四纪海侵的一孔之见.地层学杂

志，1996，20（4）：291~294

ChenXixiang.LimitedknowledgeabouttheOuaternarytransgressivelayersinthedeltaoftheChangjiangRiver.JournalofStratigraphy，1996，20（4）：291~294

24 闵秋宝，汪品先.论上海地区的第四纪海进.同济大学学报，

1979，（2）：109~128

MinOiubao，WangPinxian.OuaternarytransgressionofShanghaiarea，China.JournalofTongjiUniuersity，1979，（2）：109~12825 张湘君.利用硼作为古环境指标的探讨.海洋与湖沼，1987，

18（6）：583~588

ZhangXiangjun.AstudyofusingBoronasanindicatorforthepaleo-environmentalevelution.OceanologiaetLimnologiaSinica，1987，18（6）：583~588

26 WangZhanghua，ChenZhongyuan，LiL gianetal.Spatialand

temporaldistributionoftraceelementsinChangjiangestuary，China：Significanceofdilutedsetting.ChineseScienceBulletin，2001，46（Suppl.）：65~72

27 钟 巍，李吉均，方小敏等.临夏盆地王家山剖面沉积物地球化

学元素特征与季风演化.海洋地质与第四纪地质，1997，17（4）：55~61

ZhongWei，LiJijun，FangXiaominetal.GeochemicalfeaturesofthesedimentinWangjiashansectioninLinxiaBasinandmonsoonevolu-tion.MarineGeology&OuaternaryGeology，

1997，17（4）：55~6128 ChenZ，StanleyDJ.Ouaternarysubsidenceandriverchannel

migrationintheChangjiangDeltaplain，EastChina.JournalofCoastalResearch，1995，11

（3）：927~94529 王 强，田国强.中国东部晚第四纪海侵的新构造背景.地质

力学学报，1999，5（4）：41~48WangOiang，TianGuogiang.

TheNeotectonicsettingofLate

OuaternarytransgressionsontheeasterncoastalplainofChina.JournalofGeomechanics，1999，5（4）：41~48

3期韦桃源等：长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素分布特征及其古环境意义 405

THEDISTRIBUTIONOFGEOCHEMICALTRACEELEMENTSINTHEOUATERNARYSEDIMENTSOFTHECHANGJIANGRI ERMOUTHANDTHEPALEOEN IRONMENTALIMPLICATIONS

WeiTaoyuan! ChenZhongyuan\" WeiZixin# WangZhanggiao!

WangZhanghua\" YinHongfu$

（!DepartmentofGeography，EastChinaNormalUniuersity，Shanghai200062；\"StateKeyLaboratoryofEstuarineandCoastalResearch，EastChinaNormalUniuersity，Shanghai200062；#ShanghaiGeologicalSuruey，Shanghai200072；$ChinaUniuersityofGeosciences，Wuhan430074）

A

IntheChangjiangRivermouthofEasternChina，Ouaternarysedimentandstratigraphyhasbeenakeyfieidinexaminingthepaieoenvironmentaievoiutionandinteractionbetweeniandandsea，cioseiyassociatedwithgiobaichange.Geoiogicaiandsedimentoiogicaianaiysesareadeguate，but，geochemicaimeansseemweaker.

Thepresentstudyexamines4geochemicaitraceeiements（Boron，Gaiiium，Strontium，Barium）ina360miongOuaternaryBorehoie（Pd）recoveredfromtheChangjiangRivermouth.Onthebasisofpaieomagnetic，petroiogic，andbioiogicanaiyses，inciudinggrain-sizeandmicrofossiis（ForaminiferaandOstracoda），thisstudyhasreveaiedtraceeiementdistributioninreiationtovarioussedimentaryfacies.TheresuitsfoundthatmarinemicrofossiievidenceofBoronandStrontiumaremarine-origin，andBariumandGaiiiumaremoreofterrigenous.Boronrangesfrom47.22X10-6to55.38X10-6inmeanvaiuefromaiiuviai-braidedtomeanderingriverinesediments，reaches97.69X10-6inaverageinthedrownedvaiieyandshaiiowmarinesediments，and108.75X10-6inthedeitaicsection.Strontium，81.20X10-6and80.39X10-6inaveragerespectiveiyinaiiuviai-braidedsectionandmeanderingsection，isincreasedto174.56X10-6inthedrownedvaiieyandshaiiowmarinesections，andsiightiydownto135.71X10-6inthedeitaicsection.B/GaandSr/Baare2.63and0.15inmeanvaiuerespectiveiyinaiiuviai-braidedsection，reach2.86and0.19inturnsinmeanderingsection，whiieeachincreasedto5.58and0.35inaverageinthedrownedvaiieyandshaiiowmarinesediments，andthen5.and0.27ineachindeitaicfacies.ThatistosaythatBoron，Strontium，B/Ga，andSr/BaappeartobeiowerinaiiuviaitofiuviaisedimentsofPiiocene，EariytoMiddiePieistocene，andhigherinmarineinfiuencedsedimentsofLateOuaternaryage，chiefiyinciudingthedrownedvaiiey，shaiiowmarine，anddeitafacies.Onthecontrary，Bariumishigherindistributioninriverinesediments，andiowerinmarineinfiuencedsections，whichisevidencedbythefactthatthemeanvaiueisgeneraiiydecreasedfrom555.25X10-6to504.15X10-6fromaiiuviai-braideddepositstodeitaicfacies.Gaiiiumseemsvagueindistributioninthedifferentfacies，butshowsasiightiyhighervaiueinthenon-marinesedimentsthanthatofmarinesediments.Inaword，BoronandStrontiumaremarine-origin，andBariumandGaiiiumaremoreofterrigenous.

Furthermore，thereare7stagesofhigh-vaiueBoron，StrontiumandB/Ga，Sr/BaidentifiedfromthePiioceneandOuaternarysediments，cioseiyinassociationwiththeregionaipaieociimateevoiutionandgiobaiseaieveiosciiiation.Thesehighvaiuesofstage1（330~320m），stage2（230~220m），andstage3（190~180m）probabiyresuitfromthedrypaieociimatesettinginPiioceneandEariyPieistocene，duringthattimenomarinefossiiswerefoundinthesedimentsandtheformeriandscapeofstudyarearemainedasahightopography.ThehighervaiuesofBoron，StrontiumandB/Ga，Sr/Baofstage4，5，6，and7（140~135m；90~50m；47~30m；<29m）tookpiacecoincidentiywithmarinemicrofossiidistributionintheLateOuaternarysediments，impiyingthecontroisbymarinetransgressionsprimariiyintheLatePieistoceneandHoiocene.

Keywo d Boron，Strontium，marinetransgression，Ouaternarystratigraphy，paieoenvironmentaiimpiications，ChangjiangRivermouth

长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素分布特征及其古环境意义

作者：作者单位：

韦桃源， 陈中原， 魏子新， 王张峤， 王张华， 殷鸿福， Wei Taoyuan， ChenZhongyuan， Wei Zixin， Wang Zhangqiao， Wang Zhanghua， Yin Hongfu

韦桃源,王张峤,Wei Taoyuan,Wang Zhangqiao(华东师范大学地理系,上海,200062)， 陈中原,王张华,Chen Zhongyuan,Wang Zhanghua(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海,200062)， 魏子新,Wei Zixin(上海市地质调查研究院,上海,200072)， 殷鸿福,YinHongfu(中国地质大学,武汉,430074)第四纪研究

QUATERNARY SCIENCES2006,26(3)20次

刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

1.秦蕴珊;赵一阳;陈丽蓉 东海地质 19872.陈荣华 浙江沿海地区第四纪海侵 1992(03)

3.陈中原;杨文达 长江河口地区第四纪古地理古环境变迁[期刊论文]-地理学报 1991(04)4.王开发;张玉兰;蒋辉 长江三角洲第四纪孢粉组合及其地层、古地理意义 1984(04)

5.刘金陵;叶萍宜 上海、浙江某些地区第四纪孢粉组合及其在地层和古气候上的意义 1977(01)6.张虎才 元素表生地球化学特征及理论基础 1997

7.王张峤;陈中原;魏子新 长江口第四纪沉积物中构造与古气候耦合作用的探讨[期刊论文]-科学通报 2005(14)8.王张华;陈杰 全新世海侵对长江口沿海平原新石器遗址分布的影响[期刊论文]-第四纪研究 2004(05)9.陈吉余;沈焕庭;恽才兴 长江河口动力过程和地貌演化 1988

10.邓兵;李从先;张经 长江三角洲古土壤发育与晚更新世末海平面变化的耦合关系[期刊论文]-第四纪研究2004(02)

11.竹淑贞;陈业裕;孙永福 上海地区第四纪地层与古气候 1987

12.覃军干;吴国瑄;郑洪波 从孢粉、藻类化石组合看长江三角洲第一硬质粘土层的成因及其古环境意义[期刊论文]

-第四纪研究 2004(05)

13.上海市地质调查研究院 浦东机场钻孔分析报告

14.上海市地质调查研究院 上海嘉定娄塘孔(P5)钻孔综合分析报告15.江苏地质矿产局 长江三角洲地区水文地质工程地质综合评价报告16.上海市地质调查研究院 浦东机场钻孔分析报告

17.上海市地质调查研究院 上海嘉定娄塘孔(P5)钻孔综合分析报告18.江苏地质矿产局 长江三角洲地区水文地质工程地质综合评价报告19.上海市地质调查研究院 浦东机场钻孔分析报告

20.王强;田国强 中国东部晚第四纪海侵的新构造背景[期刊论文]-地质力学学报 1999(04)

21.Chen Z;Stanley D J Quaternary subsidence and river channel migration in the Changjiang Deltaplain,East China 1995(03)

22.钟巍;李吉均;方小敏 临夏盆地王家山剖面沉积物地球化学元素特征与季风演化 1997(04)

23.Wang Zhanghua;Chen Zhongyuan;Li Lüqian Spatial and temporal distribution of trace elements inChangjiang estuary,China:Significance of diluted setting[外文期刊] 2001(zk)24.张湘君 利用硼作为古环境指标的探讨 1987(06)25.闵秋宝;汪品先 论上海地区的第四纪海进 1979(02)

26.陈希祥 关于长江三角洲第四纪海侵的-孔之见 1996(04)

27.姚荷孙;陈中原;李绿芊 长江口沉积物全量硼的测定初探[期刊论文]-上海地质 2002(02)28.国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会 水和废水监测分析方法 1929.Boggs S Jr Principles of Sedimentology and Stratigraphy 1987

30.宋明水 东营凹陷南斜坡沙四段沉积环境的地球化学特征[期刊论文]-矿物岩石 2005(01)

31.陈志华;石学法;王湘芹 南黄海B10岩心的地球化学特征及其对古环境和古气候的反映[期刊论文]-海洋学报2003(01)

32.Chen Zhongyuan;Chen Zhenglou;Zhang Weigou Quaternary stratigraphy and trance-element indices ofthe Yangtze Delta,Eastern China,with special reference to marine transgressions[外文期刊] 1997(02)33.Dominik J;Stanley D J Boron,Beryllium and Sulfur in Holocene sediments and peats of the Niledelta,Egypt:Their use as indicators of salinity and climate 199334.蓝先洪;马道修;徐明广 珠江三角洲若干地球化学标志及指相意义 1987(01)

35.王益友;郭文莹;张国栋 几种地球化学标志在金湖凹陷阜宁群沉积环境中的应用 1979(02)36.严钦尚;张国栋;项立嵩 苏北金湖凹陷阜宁群的海侵和沉积环境 1979(01)

1. 王张峤.陈中原.魏子新.王张华.韦桃源 长江口第四纪沉积物中构造与古气候耦合作用的探讨[期刊论文]-科学通报2005,50(14)

2. 过仲阳.陈中原.王张华.宋保平.陆衍 长江河口地区第四纪地下水咸、淡水界面的动态变化[期刊论文]-古地理学报2001,3(3)

3. 李清.王建力.李红春.叶明阳.王勇.李廷勇.何潇.LI Qing.WANG Jian-li.LI Hong-chun.YE Ming-yang.WANGYong.LI Ting-yong.HE Xiao 重庆地区石笋记录中Mg/Ca比值及古气候意义[期刊论文]-中国岩溶2008,27(2)4. 卢升高.俞劲炎.章明奎.俞立中.张卫国.Lu Sheng-gao.YU Jin-yan.ZHANG Ming-kui.YU Li-zhong.ZHANG Wei-guo 长江中下游第四纪沉积物发育土壤磁性增强的环境磁学机制[期刊论文]-沉积学报2000,18(3)5. 李智勇 长江口第四纪地层划分及环境演变[学位论文]2005

1.王伟铭.舒军武.陈炜.丁金龙 长江三角洲地区全新世环境变化与人类活动的影响[期刊论文]-第四纪研究2010(2)

2.张振克.谢丽.张云峰.徐军.李书恒.王颖 苏北平原MIS 3阶段海侵事件的沉积记录[期刊论文]-第四纪研究2010(5)

3.杨建.李长安.康春国.雷文大 江汉平原沉积物中普通辉石的特征及物源示踪意义[期刊论文]-第四纪研究2009(5)

4.康春国.李长安.邵磊 江汉平原主要河流沉积物重矿物特征与物源区岩性的响应[期刊论文]-第四纪研究 2009(2)5.黄湘通.郑洪波.杨守业.谢昕 长江三角洲DY03孔沉积物元素地球化学及其物源示踪意义[期刊论文]-第四纪研究2009(2)

6.陈静.王张华.李晓.陈中原 长江三角洲地层中的冷杉和云杉花粉的来源推测[期刊论文]-第四纪研究 2009(2)7.缪卫东.李世杰.王润华 长江三角洲北翼J9孔岩芯沉积特征及地层初步划分[期刊论文]-第四纪研究 2009(1)8.战庆.王张华.王昕.李晓 长江口区晚新生代沉积物粒度特征和沉积地貌环境演变[期刊论文]-沉积学报 2009(4)9.周立旻.郑祥民.王辉.王晓勇.黄东锋.宋连环.任少芳 长江中下游河流沉积物磁性特征初探[期刊论文]-华东师范

大学学报(自然科学版) 2008(6)

10.王张华.张丹.李晓.陶士康.解燕 长江三角洲晚新生代沉积物磁性特征和磁性矿物及其指示意义[期刊论文]-中国地质 2008(4)

11.李中轩.朱诚.张广胜.欧阳杰.王然 湖北辽瓦店遗址地层记录的环境变迁与人类活动的关系研究[期刊论文]-第四纪研究 2008(6)

12.王辉.郑祥民.王晓勇.周立旻.黄东锋.张国玉 长江中下游干流河底沉积物环境磁性特征[期刊论文]-第四纪研究 2008(4)

13.张瑞.潘少明.汪亚平.高建华 长江河口水下三角洲137Cs地球化学分布特征[期刊论文]-第四纪研究 2008(4)14.罗超.彭子成.刘卫国.张兆峰.贺剑峰.刘桂建.张彭熹 新仙女木事件在罗布泊湖相沉积物中的记录[期刊论文]-地球科学-中国地质大学学报 2008(2)

15.罗超.彭子成.刘卫国.张兆峰.贺剑峰.刘桂建.张彭熹 新仙女木事件在罗布泊湖相沉积物中的记录[期刊论文]-地球科学-中国地质大学学报 2008(2)

16.管后春.李运怀.杨西飞 2.5Ma以来古气候环境演变代用指标研究进展[期刊论文]-安徽地质 2008(1)

17.张卫国.贾铁飞.陆敏.瞿建国.刘苍字.陈中原.俞立中.周菊珍 长江口水下三角洲Y7柱样磁性特征及其影响因素[期刊论文]-第四纪研究 2007(6)

18.杨競红.王颖.张振克.J.-P.Guilbault.毛龙江.魏灵.郭伟.李书恒.徐军.季小梅 宝应钻孔沉积物的微量元素地球化学特征及沉积环境探讨[期刊论文]-第四纪研究 2007(5)

19.陈静.王哲.王张华.陈中原 长江三角洲东西部晚新生代地层中的重矿物差异及其物源意义[期刊论文]-第四纪研究 2007(5)

20.杨守业.韦刚健.夏小平.孙敏.唐珉 长江口晚新生代沉积物的物源研究:REE和Nd同位素制约[期刊论文]-第四纪研究 2007(3)

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