長江口外揚(yáng)子淺灘YZ05 孔沉積序列及晚更新世以來的環(huán)境演化

徐岱璐，殷勇，時(shí)連強(qiáng)，林文榮，王愛華，鄭禹君

1. 南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，海岸與海島開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南京大學(xué)），南京 210023

2. 自然資源部第二海洋研究所，國家海島開發(fā)與管理研究中心，杭州 310012

3. 中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071

4. 中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210016

揚(yáng)子淺灘，又稱“揚(yáng)子大沙席”或“長江口大淺灘”，是東海陸架北部著名的沉積體系，位于現(xiàn)代長江口以東 30.7°～32.6°N、122.5°～125°E，東西寬約270 km，南北長約 200 km，水深 25～55 m，面積約3×104km2，大致呈扇形分布[1]。底質(zhì)由中細(xì)砂、細(xì)砂和粉砂質(zhì)細(xì)砂組成，廣泛發(fā)育沙波地貌[2]。20 世紀(jì)80 年代以來，國內(nèi)學(xué)者對揚(yáng)子淺灘海底底形特征、活動(dòng)性、物質(zhì)組成和成因等進(jìn)行了系統(tǒng)研究[3-6]。關(guān)于揚(yáng)子淺灘的成因，不同學(xué)者從沉積物特點(diǎn)、潮流作用、微地貌形態(tài)和地層結(jié)構(gòu)等方面，分別提出古長江三角洲殘留[6-7]、冰后期古濱岸殘留沙沉積[4]、古長江和古黃河河間地[8]和現(xiàn)代潮流沙席[9]等幾種假說，但結(jié)論尚未統(tǒng)一，原因主要是缺少鉆孔和精細(xì)的沉積相判別。

潮汐影響的三角洲由于其沉積結(jié)構(gòu)和沉積相的復(fù)雜性，以及與潮汐控制的河口灣具有相似的沉積相，相對來講研究難度更大。世界范圍內(nèi)關(guān)于潮汐影響的三角洲層序總結(jié)比較好的包括巴布亞灣的Fly 河三角洲[10]以及長江三角洲[11-13]。冰后期長江三角洲完成了下切河谷的充填以及晚全新世三角洲的向海進(jìn)積，在河口灣的充填過程中，泥沙最初被局限在河口灣內(nèi)側(cè)，并沒有大規(guī)模向口門外輸運(yùn)，等到河口灣內(nèi)側(cè)被填滿后泥沙才用來建設(shè)三角洲層序。長江三角洲河口灣向三角洲轉(zhuǎn)化的時(shí)間大約在7.0 kaBP[11]，但三角洲前緣砂體大規(guī)模向海推進(jìn)則可能在 2.0 kaBP 以后。

揚(yáng)子淺灘作為東海陸架上、現(xiàn)代長江口外的沉積地貌單元，在晚更新世環(huán)境演化過程中和古長江三角洲存在密切的關(guān)系，雖然自1980 年代以來有不少底質(zhì)取樣、旁側(cè)聲吶、淺層地震剖面的研究，但是直接通過鉆孔尤其是長鉆孔重建研究區(qū)晚更新世以來的環(huán)境演化并不多[14]。

元素地球化學(xué)可詮釋海洋微環(huán)境、區(qū)域環(huán)境變遷和全球環(huán)境變化，是海洋沉積環(huán)境研究中不可或缺的內(nèi)容之一[15]。微量元素在沉積物中有五種賦存狀態(tài)，即可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，其中能反映沉積環(huán)境變化的為可交換態(tài)和碳酸鹽態(tài)[16]，是指吸附在沉積顆粒表面，與環(huán)境達(dá)到平衡的那部分微量元素和被生物碳酸鹽所吸收的微量元素，能夠很好地反映沉積時(shí)的環(huán)境特征。傳統(tǒng)的Sr/Ba 比值相應(yīng)的元素含量一般采用全巖樣品測定，測試結(jié)果是上述所有賦存狀態(tài)微量元素的總和，無法準(zhǔn)確地反映海陸環(huán)境的變化，必須要將反映沉積環(huán)境變化的那部分元素單獨(dú)提取出來，消除其他四種類型的干擾，這就是Sr、Ba 的選擇性醋酸提取方法，并且計(jì)算采用元素比值，消除了沉積物粒徑變化引起的干擾，能更精確地反映海陸環(huán)境的變化。

對YZ05 孔初步的沉積相和沉積環(huán)境研究已有相關(guān)的成果發(fā)表[17]，但在沉積相解釋方面，尤其是三角洲相與河口灣相區(qū)別方面仍有進(jìn)一步研究的必要。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了14 個(gè)樣品的有孔蟲鑒定和生態(tài)分析數(shù)據(jù)，并用選擇性提取方法測試了微量元素鍶和鋇含量，擬通過相組合與相序列的精細(xì)分析，輔以選擇性提取方法獲得的Sr/Ba 比值對環(huán)境的輔助判別，重建古河口灣-古三角洲環(huán)境演化，分析揚(yáng)子淺灘的物質(zhì)基礎(chǔ)和成因機(jī)制，建立揚(yáng)子淺灘古三角洲沉積模式，為在黃東海陸架區(qū)開展深入的沉積相分析提供相關(guān)實(shí)例。

1 研究區(qū)背景

1.1 東海陸架海底地形地貌和底質(zhì)

東海是世界上最為寬廣的陸架之一，最寬處約640 km，平均坡度為 0.037%，平均水深 72 m[18]。東海陸架海區(qū)以陸源碎屑沉積為主，浙閩沿岸20～60 m 水深即所謂的長江三角洲遠(yuǎn)端泥質(zhì)區(qū)，以粉砂質(zhì)黏土為主，20 m 水深以內(nèi)的近岸區(qū)主要分布黏土質(zhì)粉砂。外陸架大部分由細(xì)砂組成，局部可出現(xiàn)中細(xì)砂。外陸架和內(nèi)陸架過渡區(qū)局部出現(xiàn)黏土質(zhì)砂，以及砂-粉砂-黏土。向西南至臺(tái)灣淺灘，出現(xiàn)中粗砂，局部還有砂礫分布[18]。

東海陸架上分布著若干個(gè)大型水下沉積體系，自北向南依次有揚(yáng)子淺灘、長江水下三角洲、東海陸架沙脊群、浙閩沿岸泥質(zhì)區(qū)和臺(tái)灣淺灘（圖1）。這些沉積體系或?yàn)槿率蓝逊e或?yàn)橥砀率蓝逊e，在冰后期海侵過程中受到改造。

長江水下三角洲整體形態(tài)呈東南方向傾斜的扇形體（圖 1），系全新世晚期（2000～3 000 aBP 以來）河海交互作用下，陸源泥沙不斷向海進(jìn)積形成，三角洲沉積層厚10～15 m，最大厚度40 m。現(xiàn)代長江三角洲按其形態(tài)可以劃分為水深小于15 m 的淺水平臺(tái)，水深15～30 m 的前緣斜坡以及水深30～55 m 的前三角洲[19]。在河口地區(qū)由于潮流與徑流的相互作用以及地形的展寬而變得平坦，大量泥沙堆積形成淺灘、河口沙壩和攔門沙，在橫向上呈灘、槽相間的地貌形態(tài)。

揚(yáng)子淺灘為東海陸架北部發(fā)育的大型水下沉積體系（圖1），位于現(xiàn)代長江口以東，蘇巖礁、鴨礁和虎皮礁以西，其東緣距離現(xiàn)代海岸線約250～300 km，西緣以 30 m 等深線和古長江水下河谷（也有學(xué)者認(rèn)為是現(xiàn)代潮流水道）與現(xiàn)代長江水下三角洲相隔[20]。揚(yáng)子淺灘地形平坦開闊，略微向東南方傾斜，坡度為17″～20″，其上廣泛發(fā)育陸架沙波地貌[6]（圖1），脊線近東西走向，與現(xiàn)代長江三角洲潮流方向明顯不一致。凹槽部位受潮流沖刷發(fā)育沖刷溝和沖刷坑[14]。淺灘表層底質(zhì)以砂為主，顏色呈淺灰色至灰色，主要由中細(xì)砂、細(xì)砂、粉砂質(zhì)細(xì)砂組成，含少量粗砂和礫石，其來源為當(dāng)?shù)睾袜徑５椎耐砀率莱练e[21]，夾雜有大量現(xiàn)生海洋生物遺殼，測年為 4～30 kaBP[5]。

東海中外陸架發(fā)育與海岸線垂直、呈NW-SE 向排列的梳狀潮流沙脊，主沙脊長逾200 km，寬約10～15 km，沙脊高約 10～15 m。分布面積約 140 000 km2，位于 60～150 m 等深線之間[18]。目前普遍認(rèn)為 30 m左右的水深、0.5～1.5 m/s 的潮流速度、M2 分潮橢圓率小于0.4 有利于潮流沙脊的形成和發(fā)育[22]。

圖1 黃東海地形、主要流系及鉆孔位置圖黃、東海主要流系的位置根據(jù)Liu 等[23]。Fig.1 Map showing underwater topography, regional ocean circulation patterns and core location The path of main ocean currents is after Liu et al. [23]

1.2 東海陸架波浪和潮汐

東海陸架的波浪主要為風(fēng)浪，浪向的季節(jié)性變化明顯，冬季以北向浪為主；夏季以南向浪為主。冬季月平均波高為 2.0～3.0 m，夏季為 1.0～2.0 m。累年月最大波高北部為5.0～10.0 m，中部為5.5～12.5 m，南部為 5.0～12.0 m[18]。

東海海域的潮振動(dòng)主要是由太平洋的潮波經(jīng)臺(tái)灣和九州之間的水道傳入本海域的諧振潮，而影響本海區(qū)的潮波主要是半日潮波和全日潮波。除舟山群島、臺(tái)灣海峽南部為不正規(guī)半日潮外，其余海區(qū)基本屬正規(guī)半日潮。外陸架潮差較小，一般為2～3 m，向近岸海區(qū)逐漸增大，浙閩沿岸大部分海區(qū)平均潮差在4 m 以上，近河口海灣一帶受河道形狀及地形的影響，潮差變化較大，長江口至石浦一帶，潮差一般為2.4～3.5 m。杭州灣潮差變化最大，灣口附近平均為3～4 m，至灣頂區(qū)的浙江澉浦段最大可達(dá)8.93 m[19]。東海陸架多為周期性的旋轉(zhuǎn)流，流速一般變化于 0.5～1.5 kn 之間，最大可達(dá) 2 kn。沿岸及河口地區(qū)潮流特征與外海有顯著差別，多為往復(fù)流，流速增大。長江口區(qū)一般流速大于2 kn，且落潮流速大于漲潮流速。

1.3 東海陸架的海流

影響東海的海流主要包括黑潮和浙閩沿岸流。黑潮是北太平洋西部一支強(qiáng)而穩(wěn)定的暖流，由北赤道暖流在菲律賓群島東岸向北轉(zhuǎn)向而成。主流沿中國臺(tái)灣島東岸、琉球群島西側(cè)向北流，直達(dá)日本群島東南岸。東海黑潮主軸流速可達(dá)100～150 cm/s，最大流速 180 cm/s，多年平均流量約為25.5×106m3/s。冬、春、夏三季的流量無明顯的差異，但秋季的流量明顯小于其他三季[18]。

浙閩沿岸流在春、夏季偏南風(fēng)期間，貼岸北流，流幅較寬，流速較強(qiáng)，可達(dá) 10～15 cm/s，至 30°N 附近與長江沖淡水匯合向東和東北流去。冬、秋季偏北風(fēng)期間，長江口以北南下沿岸流和長江口沖淡水匯合，形成一支較強(qiáng)的南向流，流速可達(dá)30 cm/s，并可到達(dá)福建沿岸[18]。

2 材料與實(shí)驗(yàn)方法

2014 年8—9 月南京大學(xué)委托自然資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“奮斗五號(hào)”調(diào)查船在黃東海獲取3 根鉆芯，其中YZ05 鉆孔為本文的研究對象。該孔 位 于 揚(yáng) 子 淺 灘 中 心 部 位 （坐 標(biāo) 31°33.719 6′N，123°42.356 6′E），施鉆點(diǎn)開孔水深 42.4 m，經(jīng)潮位校正為41.5 m。采用HDG-300 型鉆機(jī)進(jìn)行取樣，鉆探深度 80.3 m，取芯長度 71.0 m，取芯率 88.4%。

在室內(nèi)將沉積物鉆芯沿縱向剖開，進(jìn)行照相、描述、記錄和分樣。根據(jù)沉積物顏色、粒度、分選性、沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、接觸關(guān)系、所含生物和遺跡等開展相分析工作。共采集了678 個(gè)樣在南京大學(xué)粒度分析實(shí)驗(yàn)室用Mastersize 2000 進(jìn)行沉積物粒度測量，首先秤取 1～2 g 沉積物并加入 0.05 mol/L 的六偏磷酸鈉溶液，靜置24 h，使泥沙充分分散，然后上機(jī)測量，重復(fù)測量誤差要求不超過3%。粒徑測量范圍 0.02～2 000 μm，粒徑間距 0.25Φ。用 GRADISTAT軟件計(jì)算平均粒徑、中值粒徑、分選性和峰態(tài)參數(shù)（本文僅給出平均粒徑和分選系數(shù)的測量結(jié)果）。

挑選14 件樣品進(jìn)行有孔蟲鑒定，德國耶拿大學(xué)地質(zhì)系Peter Frenzel 博士進(jìn)行有孔蟲屬種鑒定和生態(tài)分析。采集了18 個(gè)樣品進(jìn)行軟體動(dòng)物屬種鑒定，由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所完成。對11 件樣品進(jìn)行加速器14C 測年，測年材料包括貝殼和含有機(jī)質(zhì)的黏土樣，測年由美國Beta 實(shí)驗(yàn)室完成。對小于4 萬年的年齡采用Beta 實(shí)驗(yàn)室的Calib Rev7.1 軟件進(jìn)行了日歷年齡校正。對底部的1 個(gè)砂質(zhì)樣品進(jìn)行了光釋光測年，由中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所完成。生物擾動(dòng)程度采用擾動(dòng)指數(shù)（Bioturbation Index，BI）進(jìn)行描述，分為 1～5 級(jí)，其中1 級(jí)的擾動(dòng)程度為0，2 級(jí)的擾動(dòng)程度為0～10%，3 級(jí)的擾動(dòng)程度為10%～40%，4 級(jí)的擾動(dòng)程度為40%～60%，5 級(jí)的擾動(dòng)程度為60%～100%[24]。

鍶鋇選擇性提取實(shí)驗(yàn)按照0.5 m 間隔取樣，部分重點(diǎn)層段加密為0.2 m 間隔，共處理沉積物樣品282 個(gè)。樣品經(jīng)低溫凍干后用瑪瑙研缽研磨至不大于100 目。鍶鋇的選擇性提取按照專利方法實(shí)施[25]，每樣稱取 0.1 g（±0.001 g）加入離心管中，用移液槍移入 10% 稀醋酸提取液 10 mL，先連續(xù)振蕩 2 h 以加速溶解，振蕩結(jié)束后以 4 500 轉(zhuǎn)/min，離心 10 min后取上層清液進(jìn)行鍶鋇含量測定。分析儀器為法國JY Ultima2C 電感耦合等離子體光譜儀，鍶鋇的儀器檢出限為0.1 μg/L，儀器的相對誤差小于3%。

3 研究結(jié)果

3.1 沉積相識(shí)別和解釋

根據(jù)沉積物成分、粒徑、沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、砂泥比例、垂向序列、所含微體古生物化石和生物擾動(dòng)程度，揚(yáng)子淺灘YZ05 孔可識(shí)別出10 類主要沉積相類型（通常厚度為 0.5～2.0 m，最厚可達(dá) 9.6 m）（圖2-5）。相的編號(hào)按照河口灣和三角洲兩大體系分別進(jìn)行編號(hào)，并按照從陸相到海相，從近岸到遠(yuǎn)岸順序進(jìn)行。

相1（F1）：河道-邊灘相

F1 主 要 位 于 YZ05 孔 底 部 （80.3～ 75.16 m 和73.29～72.8 m）。80.3～75.16 m 段由 4 個(gè)相互疊置的向上變細(xì)的沉積序列組成（每個(gè)沉積序列厚80～210 cm 不等），總體呈現(xiàn)淺棕色與淺灰色相間的特點(diǎn)（圖2，圖3）。單個(gè)序列由下部的含細(xì)礫中、粗砂過渡為上部的細(xì)砂層，中-粗砂與細(xì)砂層的厚度比為1∶0.9～1∶1.1。砂層中可見不規(guī)則形狀的泥質(zhì)團(tuán)塊和泥礫，一般長5～6 cm，大者超過鉆孔口徑。常見直徑為1～2 mm 的鈣質(zhì)結(jié)核。局部可見單向斜層理和平行層理（圖3）以及分散型的紅棕色氧化斑。未見有孔蟲化石以及潮汐作用形成的砂泥互層層理，也未見生物擾動(dòng)構(gòu)造。頻繁發(fā)育的侵蝕構(gòu)造、向上變細(xì)的二元結(jié)構(gòu)、單向交錯(cuò)層理以及指示暴露環(huán)境的鈣質(zhì)結(jié)核與氧化斑，指示F1 為河道-邊灘相，含細(xì)礫中粗砂屬于河道相，而細(xì)砂可能代表了河流的邊灘相。73.29～72.8 m 段主要發(fā)育邊灘相沉積。侵蝕面的頻繁出現(xiàn)以及垂向上的重復(fù)疊置是由河道的遷移、沖決以及充填形成的。由于缺乏有孔蟲和潮汐層理，推斷該沉積相可能沉積在潮流界以外區(qū)域[13,26]。73.1 m 的一段砂質(zhì)沉積里面獲得一個(gè)光釋光年齡為＞95 000 yr（見圖 2）。

相2（F2）：河漫灘相

圖2 YZ05 鉆孔沉積物綜合分析柱狀圖Fig.2 Integrated stratigraphic column of the core YZ05

F2 主要位于 YZ05 孔 75.16～73.29 m 和 72.8～62.2 m，為青灰色略帶淺棕灰色黏土與青灰色黏土質(zhì)粉砂或細(xì)粉砂互層，以及灰棕色黏土層夾灰色粉砂質(zhì)黏土層，局部見毫米級(jí)的波狀紋層和透鏡狀細(xì)砂斑，單層厚10～30 cm，多個(gè)疊加最大厚度可達(dá)70 cm。黏土層一般厚 8～20 cm，細(xì)粉砂層一般厚 10～30 cm（圖2，圖3）。黏土層和細(xì)粉砂層中均可見深黑色的炭化植物碎片和碎木塊（共23 層），但碎木塊在細(xì)粉砂層中的數(shù)量要比黏土層中多，且尺寸大，最大的可超過鉆心直徑。細(xì)粉砂層中顯示毫米級(jí)的水平紋層。偶見直徑1～2 mm 的鈣質(zhì)結(jié)核。缺乏生物擾動(dòng)構(gòu)造，可能與快速堆積使得潛穴生物無法生存有關(guān)。未見指示海相環(huán)境的有孔蟲殼體和其他海相生物化石。根據(jù)其極細(xì)的沉積物，與河道-邊灘相的空間關(guān)系，推測F2 為河流的上部沉積，即河漫灘相。

相3（F3）：泥質(zhì)潮灘相

F3 位于 YZ05 孔 62.2～60.3 m，由棕灰色粉砂質(zhì)黏土-淺灰色黏土組成，未見波狀或透鏡狀粉砂夾層（圖2，圖3）。沉積物表面揭開后，可見毫米級(jí)的紋層理（61.15～61.35 m 最為明顯）。下部有孔蟲呈斷續(xù)分布，往上逐漸呈連續(xù)分布，說明越往上海水影響越頻繁。潮間帶上部基本上以泥質(zhì)沉積物為主，所以稱為泥灘，沉積于平均高潮線位置。由于潮水到達(dá)此位置，受底摩擦影響流速迅速減小，因此只能沉積紋層狀的泥。根據(jù)紋層狀的泥以及斷續(xù)的有孔蟲分布，推測其為潮間帶上部的泥灘相。

相4（F4）：河口灣前緣相

出現(xiàn)在 YZ05 孔 60.3～57.4 m，由均一的青灰色厚層黏土組成，局部有機(jī)質(zhì)含量升高使顏色略加深，59.65～59.6 m 處見深黑色的侵染狀有機(jī)質(zhì)斑（圖 2，圖 3）。未見任何的層理，偶見 1～2 cm 厚的淺棕灰色透鏡狀粉砂質(zhì)黏土薄層。依靠泥層之間的色差以及鋸齒狀的接觸界線辨別出11 個(gè)單層，單層厚度多數(shù)為 30 cm（6 層），其余厚度為 12～25 cm（5 層）。F4 與上覆和下伏地層為侵蝕接觸關(guān)系。有孔蟲以淺海浮游屬種Globigerina bulloid和內(nèi)陸架底棲屬種Pseudorotalia schroeteriana,Pseudorotalia yabei,Rosalina bradyi,Hanzawaia convexa,Hanzawaia mentaensi的混合組合為主，其中施羅德假輪蟲為晚更新世特征種。

Dalrymple 等認(rèn)為超過 1 cm 厚的均質(zhì)泥層，并不是由潮汐作用形成的，而是形成于泥質(zhì)沉積物的再懸浮，往往與三角洲前緣-前三角洲區(qū)域形成的高濃度懸沙有關(guān)[10]。Zhang 等認(rèn)為形成于三角洲前緣-前三角洲區(qū)域超厚（單層厚度5～30 cm）的無層理結(jié)構(gòu)的泥質(zhì)沉積屬于在波浪擾動(dòng)下形成的浮泥沉積（fluid mud）[27]。浮泥的鑒別標(biāo)志包括：（1）均一且沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的泥質(zhì)層，厚度大于 1 cm[10]；（2）沒有明顯的生物擾動(dòng)；（3）內(nèi)部有隨機(jī)散布的有機(jī)物質(zhì)，呈現(xiàn)“漂浮”狀；（4）底部為侵蝕接觸關(guān)系。

根據(jù)高的泥質(zhì)含量，厚的（12～30 cm）浮泥層以及有孔蟲指示的環(huán)境等判斷F4 屬于河口灣前緣相。Hori 等在現(xiàn)代長江三角洲鉆孔中識(shí)別出一種夾薄透鏡狀粉砂的泥質(zhì)沉積，泥質(zhì)含量超過95%，認(rèn)為屬于河口灣前緣相[11-12]。但從沉積結(jié)構(gòu)來看，F(xiàn)4 所示水深顯然要更深一些。

相5（F5）：潮流沙脊相

F5 位于鉆孔0～12.5 m，由青灰色略帶淺棕灰色細(xì)砂組成，細(xì)砂層中見泥片和泥條組成的壓扁層理，也見泥質(zhì)團(tuán)塊和泥礫，偶見交錯(cuò)層理和變形層理（圖2，圖5）。細(xì)砂中普遍發(fā)育侵蝕構(gòu)造，見貝殼碎片，以及部分完整的軟體動(dòng)物殼體。9.8～9.9 m的細(xì)砂層中見多個(gè)鈣質(zhì)結(jié)核（最大者35 mm×25 mm×10 mm）。有孔蟲為少量淺水浮游型Globigerina bulloides,Globigerinoides triloba, 近 岸 底 棲 淺 水 型Ammoniabeccarii,Ammoniapauciloculata,Elphidiumsp., 底棲內(nèi)陸架型Pseudorotalia schroeteriana，Pseudorotalia yabei的混合組合。有孔蟲組合顯示高豐度和低分異度，但殼體的破碎率高，尤其是11.0 至12.5 m 的碎殼率特別高，指示有孔蟲受到潮流的強(qiáng)烈改造，可能并非原地埋藏。晚更新世特征種施羅德假輪蟲可能來自于下伏沉積物的侵蝕產(chǎn)物。軟體動(dòng)物殼體包括彩榧螺（Oliva ispidula（Linnaeus））、套 海 扇 （Chlamyssp.） 、 青 蛤 （Cyclinasinensis（Gmelin））、雕刻織紋螺、文蛤（Meretrixsp.）和牡蠣（Cyclinasp.），它們是淺海、近岸淺水和受淡水影響的河口環(huán)境的混合組合。根據(jù)塊狀細(xì)砂（偶見交錯(cuò)層理）、內(nèi)部頻繁的侵蝕構(gòu)造和混雜生物組合，以及在海面上升的背景下形成（見3.3 節(jié)以及討論中相關(guān)內(nèi)容），推測F5 為潮流沙脊相。

相6（F6）：脊間潮道相（F6）

F6 位于鉆孔的 0～12.5 m，由淺棕灰色-淺灰色粉砂組成，單層厚度為30～80 cm。粉砂中的紋層多呈水平-傾斜狀，顯示兩個(gè)方向，但傾斜的角度不大，這種傾斜狀的層理一般發(fā)育在潮流通道里面。另外，在 6.22～6.25 m 和 8.85～8.90 m 見水平分布的撕裂狀的泥礫，排列于侵蝕面之上，這種結(jié)構(gòu)往往是潮道底部的特征，進(jìn)一步指示F6 發(fā)育在潮流通道內(nèi)。同時(shí)F6 與潮流沙脊相伴出現(xiàn)，推測F6 屬于脊間潮道相。

相7（F7）：分流河道沙壩相

F7 位于鉆孔 40.5～51.9 m，由淺灰色細(xì)砂和中砂質(zhì)細(xì)砂組成，單層厚度大于20 cm，最大可達(dá)150 cm。其中細(xì)砂和中砂質(zhì)細(xì)砂平均含量66.6%～68.0%，粉砂平均含量28.0%～33.4%，少量黏土。分選系數(shù)1.97，分選性較好（圖2，圖4）。見塊狀和低角度交錯(cuò)層理，后者可能與沙壩的側(cè)向遷移有關(guān)[10]（圖4）。常見貝殼和植物碎片以及鈣質(zhì)結(jié)核。偶見泥礫和撕裂的泥條，未見變形構(gòu)造。有孔蟲僅見內(nèi)陸架底棲屬種Pseudorotalia schroeteriana和Pseudorotalias yabei，指示并非原地堆積，而是異地搬運(yùn)。見淡水軟體動(dòng)物化石麗蚌（Lamprotulasp.，50.3 m處），多為碎殼。麗蚌的14C 定年超過 47 kaBP（表 1）。另外，在該相中未發(fā)現(xiàn)浮泥層，因此F7 應(yīng)發(fā)育于最大混濁帶向陸一側(cè)。根據(jù)發(fā)育塊狀和低角度交錯(cuò)層理砂，咸淡水化石混合，未發(fā)現(xiàn)浮泥層等特點(diǎn)，推測F7 為三角洲平原分流河道沙壩相。

相8（F8）：分流河道相

分流河道相是鉆孔分布最廣泛的沉積相類型：有的分布在分流河道的上部；有的分布在分流河道的底部；有的位于最大混濁帶向陸一側(cè)（三角洲平原相帶），可稱之為水上分流河道相；有的位于最大混濁帶向海一側(cè)（三角洲前緣相帶），可稱之為水下分流河道相。因此，本文根據(jù)各沉積微相的差異，將分流河道相再細(xì)分成位于分流河道中上部的F8a 和 F8b，以及位于底部的 F8c 和 F8d。

F8a 分布于鉆孔的42.8～50.8 m，由橄欖灰色粉砂夾毫米級(jí)的紋層狀泥組成（圖2，圖4）。F8a 的厚度普遍為 60～80 cm，最薄的 30 cm，最厚的近 100 cm，與上下地層均呈侵蝕接觸。局部層位見泥礫和炭化植物碎片，偶見生物擾動(dòng)構(gòu)造，43.6 m 見與層面斜交的蟲孔，長6 cm，最寬處1.5 cm，已被粉砂充填（圖2）。F8a 與Hori 等在長江三角洲平原鉆孔中識(shí)別出的一種 b 類型層偶（Type b）非常相似，后者以砂為主，夾薄的波狀泥質(zhì)紋層[11-12]。F8a 與分流河道沙壩相（F7）相伴出現(xiàn)，推測屬于分流河道相，但F8a中未發(fā)現(xiàn)浮泥層，應(yīng)位于最大混濁帶向陸一側(cè)，即三角洲平原的分流河道區(qū)域，可稱之為水上分流河道相。由于在該沉積相中未發(fā)現(xiàn)滑塌構(gòu)造、泥片、泥團(tuán)和泥礫，以及浮泥等分流河道的底部特征，F(xiàn)8a應(yīng)位于分流河道的中上部。50.2 m 僅發(fā)現(xiàn)少量內(nèi)陸架底棲屬種的有孔蟲（Pseudorotalia schroeteriana），其他屬種均未發(fā)現(xiàn)，由于所發(fā)現(xiàn)的有孔蟲屬種單一，顯然屬于異地搬運(yùn)殼體，與潮道中潮流動(dòng)力較強(qiáng)，可將少量內(nèi)陸架屬種搬運(yùn)到三角洲分流河道區(qū)域這一推斷是吻合的。

F8b 位于鉆孔19.5～40.5 m，由灰色粉砂質(zhì)細(xì)砂與棕色泥構(gòu)成層偶，層偶呈水平到微傾斜狀態(tài)，與上覆和下伏沉積物呈侵蝕接觸，在垂向上呈規(guī)律性的變化，顯示潮汐韻律的特點(diǎn)（圖2，圖4，圖5）。粉砂質(zhì)細(xì)砂的厚度介于毫米至厘米級(jí)，泥質(zhì)層的厚度介于幾個(gè)厘米至幾十厘米之間。泥質(zhì)層一般結(jié)構(gòu)均一，垂向上沒有粒度變化，但5 cm 以上的泥質(zhì)層是復(fù)合型的，內(nèi)部通常包含1～2 mm 間隔分布的粉砂質(zhì)透鏡體。在局部層位（21.2～21.8 m）有弱的生物擾動(dòng)，擾動(dòng)指數(shù)（BI）可達(dá)1～2 級(jí)。砂層通常1～2 cm 厚，大于 5 cm 的砂層內(nèi)部通常有撕裂的泥質(zhì)沉積物，是由沙波在運(yùn)動(dòng)時(shí)的侵蝕作用造成的[10]。

表1 YZ05 鉆孔 AMS 14C 測年數(shù)據(jù)[17]Table 1 Accelerator Mass Spectrometry（AMS）ages of organic sediments and shell samples from the core YZ05

F8b 中雙黏土層可見，說明為潮汐作用形成，砂層或泥層出現(xiàn)交替的變厚或變薄，與大小潮旋回以及日潮不對稱造成的潮流速度變化有關(guān)。砂泥層偶的厚度以及砂泥比值出現(xiàn)韻律性的變化，其中砂質(zhì)含量較高的韻律段可能是大潮期間沉積的，而泥質(zhì)含量較高的韻律段可能是小潮期間沉積的[10-13,28]。小型重荷構(gòu)造（small load structure）非常普遍，尤其是砂層上覆和下伏的泥層厚度超過5 cm，最易形成這種構(gòu)造。F8b 與Hori 等在長江三角洲鉆孔里面識(shí)別出的a 類型層偶非常相似，這種類型的層理在其描述的三角洲前緣分流河道中普遍存在[29-31]。F8b 也與Zhang 等描述的長江三角洲分流河道相十分吻合[27]。根據(jù)沙泥層偶的分布特點(diǎn)，與沙壩沉積交替出現(xiàn)以及與前人研究的類比，推測F8b 為潮控環(huán)境下的分流河道相。23.4～23.5 m 之間的均一泥質(zhì)層可能為浮泥沉積，指示F8b 沉積于最大混濁帶向海一側(cè)，即三角洲前緣的水下分流河道區(qū)域。

有孔蟲組合為淺水浮游型Globigerina bulloides,Globigerinoides triloba，Neogloboquadrina dutertrei，近岸 底 棲 型Ammoniabeccarii,Elphidiumdecorum（0～50 m 水深）, 內(nèi)陸架型Pseudorotalia schroeteriana,Rosalina bradyi,Hanzawaia boueana,Hanzawaia mentaensis, 以及一些深度變化屬種Nonion commune,Nonion granosum,Rotalidium annectens的混合，與上述三角洲前緣環(huán)境的解釋是吻合的。

F8c 和F8d 實(shí)際上是通過泥沙再懸浮、滾動(dòng)等方式形成于分流河道底部的沉積相。F8c 分布于鉆孔22.0～50.8 m，由無結(jié)構(gòu)的或含泥礫的青灰色砂質(zhì)沉積物組成（圖2，圖4，圖5），主要為細(xì)砂或粉砂（細(xì)砂平均含量為69%，粉砂平均含量為27%），并含少量黏土（平均含量為4%），單層厚度不超過2 m，與上覆和下伏沉積物為侵蝕接觸，見貝殼碎片，未見生物擾動(dòng)構(gòu)造。撕裂的泥質(zhì)條塊非常普遍，并且厚度不超過1 cm，它們和砂質(zhì)沉積物混合在一起，無法識(shí)別原始的沉積構(gòu)造；其次是泥礫，一般直徑＜1 cm，近似橢圓形，磨圓中等，但也有個(gè)別大個(gè)頭（直徑超過8 cm）的泥礫磨圓度好，泥礫沿侵蝕面上1～2 cm 內(nèi)分布最多，往上數(shù)量迅速減少。Zhang 等在長江三角洲冰后期沉積序列里面識(shí)別出一種無結(jié)構(gòu)的細(xì)砂質(zhì)潮道沉積，撕裂的泥條、泥片和泥礫集中分布于潮道底部侵蝕面之上幾個(gè)厘米以內(nèi)，向上數(shù)量迅速減少[27]，潮道底部的砂為潮道高部位或者從沙壩滑落到底部，在滑動(dòng)過程中裹挾泥質(zhì)沉積物，撕裂成泥團(tuán)、泥片，后者在滾動(dòng)中形成泥礫[27]，與本鉆孔所描述的情形十分相似。總體來講，F(xiàn)8c 底部的粗顆粒沉積物搬運(yùn)距離不遠(yuǎn)，來自附近的分流河道高部位或者分流河道間的沙壩。局部發(fā)現(xiàn)在F8c 的沉積物中混入大量的植物碎屑（50.63～50.75 m）（圖 4）。有孔蟲均為底棲屬種，包括Nonionglabrum,Noniongranosum,Gyroidinasp.,Pseudorotalia schroeteriana,Pseudorotalia yabei,Hanzawaia boueana，缺乏浮游屬種，分異度低，但豐度高，有孔蟲殼體破碎度高，顯然是異地搬運(yùn)，非原地堆積，顯示事件沉積，與分流河道底部出現(xiàn)滑移搬運(yùn)等現(xiàn)象是吻合的。

F8d 僅見于鉆孔埋深20.0～19.4 m，由棕灰色黏土包裹粉砂團(tuán)塊，粉砂團(tuán)塊直徑2～3 mm，發(fā)育變形層理（圖2，圖5），這些都是典型的分流河道底部沉積特征[10,27]。由于湍流擾動(dòng)泥沙，隨后快速堆積在潮道底部形成浮泥層，局部重力失穩(wěn)形成滑塌變形構(gòu)造，粉質(zhì)團(tuán)塊是由于相鄰沙壩向分流河道底部滑塌，隨后被懸浮起來的黏土包裹形成。根據(jù)黏土層中包裹粉砂團(tuán)塊以及發(fā)育變形層理，推測F8d 發(fā)育在分流河道的底部。（圖6）。

相9（F9）：遠(yuǎn)端三角洲前緣相

F9 位于鉆孔 40.5～38.95 m 和 19.4～12.5 m，由棕灰色的薄砂泥韻律層與無層理的泥間互層組成（其中黏土含量平均為11%，粉砂含量平均為72%，細(xì)砂含量平均為17%）（圖2，圖5，圖6）。砂泥互層段由毫米級(jí)—厘米級(jí)的透鏡狀粉砂和黏土薄層組成，與上覆和下伏地層為侵蝕接觸關(guān)系，未見生物擾動(dòng)。無層理的泥層一般厚5～12 cm，最厚者約為30 cm，層內(nèi)未發(fā)現(xiàn)肉眼可見的夾層和紋理，但發(fā)育變形層理，未見生物擾動(dòng)構(gòu)造，說明是快速堆積的產(chǎn)物，不利于軟體動(dòng)物的發(fā)育（圖2，圖5），故屬于浮泥層。

鉆孔埋深 16.4 m 和 19.3 m 所做的微體化石分析顯示，有孔蟲組合包括淺水浮游型Globigerina bulloides，Globigerina falconensis,Globigerinoides triloba, 近 岸 型 （0～ 50 m 水 深 ）Ammonia beccarii,Elphidium decorum, 內(nèi)陸架型Hanzawaia boueana以及 一 些 深度變化 型 屬 種Bolivina robusta,Nonion commune,Quinqueloculinalamarckiana,Hanzawaia boueana。浮游有孔蟲比例上升，平均超過45%。有孔蟲分異度的增加可能指示海水的加深。

F9 可能形成于潮汐和波浪交替作用的環(huán)境，在風(fēng)浪期間，底泥被攪動(dòng)懸浮于水中，后又快速沉積形成所謂的無層理的浮泥層，而在波浪的停歇期，潮流作用為主，形成砂泥互層的潮汐層理[26]。這種類型的沉積相通常被認(rèn)為形成于現(xiàn)代長江三角洲的遠(yuǎn)端三角洲前緣至前三角洲環(huán)境[32]。由于F9 的相特點(diǎn)介于前三角洲泥和三角洲前緣厚的砂泥韻律層之間，故認(rèn)為F9 形成于遠(yuǎn)端三角洲前緣環(huán)境（圖 6）。

圖6 晚更新世古三角洲沉積環(huán)境示意圖及不同地貌部位的沉積相組合和序列圖中①位于三角洲平原部位，發(fā)育水上分流河道（F8a）、分流河道沙壩（F7）以及分流河道底部（F8c）沉積；②位于三角洲前緣（近端），發(fā)育水下分流河道（F8b），以及分流河道底部（F8c 和F8d）沉積；③位于遠(yuǎn)端三角洲前緣，發(fā)育薄的砂泥互層與浮泥組成的遠(yuǎn)端三角洲前緣相（F9）沉積；④位于前三角洲區(qū)域，發(fā)育厚層非均質(zhì)泥組成的前三角洲相（F10）沉積。Fig.6 Environmental distribution of the Late Pleistocene superimposed paleo-deltas, showing the constituent elements’facies groups and successions① represents the typical succession in the deltaic plain, which is characterized by subaerial distributary channel deposits （F8a） and distributary channel bar（F7） as well as distributary channel floor deposits （F8c）; ② represents the typical proximal deltaic succession characterized by subaqueous distributary channel deposits （F8b） and distributary channel floor （F8c and F8d）; ③ represents distal deltaic front （F9）, characterized by rhythmic thin sand/mud alternations deposited during tidal influenced periods and fluid muds during storm wave influenced periods; ④ represents prodeltaic area,which is characterized by thick heterolithic muddy deposits （F10）.

相10（F10）：前三角洲相

F10 位于鉆孔 57.4～50.7 m 處，由橄欖灰色粉砂質(zhì)黏土組成，單個(gè)粉砂質(zhì)黏土層的厚度多數(shù)為30 cm，夾12 條透鏡狀黏土質(zhì)粉砂薄層，厚度為1～2 cm（圖2，圖4），局部見絮狀的、與層面平行分布的黑色有機(jī)質(zhì)斑，未見生物擾動(dòng)的痕跡。有孔蟲組合為淺水浮游型屬種 Globigerina bulloides,Globigerinoidestriloba,Turborotalitaquinqueloba,深 水 浮 游 型 屬 種Globorotaliasp., 內(nèi)陸架底棲型屬種Rosaliana bradyi,以及一些深度變化型底棲屬種Nonion commune,Nonion glabrum，Gyroidina depressant的混合組合。Zhang 等在長江三角洲平原鉆孔里面識(shí)別出一種厚層的夾粉砂透鏡體薄層的泥質(zhì)沉積，認(rèn)為屬于前三角洲的細(xì)顆粒沉積，厚度較大，其中的厚層泥質(zhì)沉積屬于浮泥，是波浪攪動(dòng)引起泥沙懸浮后迅速沉積的[27]。F10 中泥質(zhì)沉積的特點(diǎn)與Zhang 等的非常類似，故解釋其形成于前三角洲環(huán)境。

與河口灣前緣相（F4）相比，雖然兩者均由泥質(zhì)沉積組成，但F10 中的黏土質(zhì)粉砂夾層明顯比F4（F4 極個(gè)別出現(xiàn)）要多，而且越往上夾層數(shù)越多，顯示向上物質(zhì)變粗、水深變淺的特點(diǎn)，而從泥質(zhì)潮灘到河口灣前緣，顯示向上物質(zhì)變細(xì)、水深變深的海侵特點(diǎn)。

3.2 相組合與相序列

3.2.1 河流-河口灣相組合與相序列

根據(jù)沉積相分析，YZ05 鉆孔的河流沉積序列始于底部的粗顆粒河道-邊灘相（F1），其上被細(xì)粒的河漫相（F2）覆蓋（圖2），由于未發(fā)現(xiàn)典型的潮汐層理，應(yīng)該發(fā)育于潮流界以外；向上被細(xì)顆粒的泥質(zhì)潮灘沉積覆蓋，由于兩者均是泥質(zhì)沉積，海侵界面并不清楚；再往上被河口灣前緣的泥質(zhì)沉積覆蓋。泥質(zhì)潮灘相加上河口前緣相的總厚度不到5 m，遠(yuǎn)低于冰后期長江三角洲CM97 鉆孔中河口灣沉積的厚度（分流河道相+潮灘相+河口灣前緣相約35 m）[11-12]，估計(jì) YZ05 鉆孔位于古河口灣的邊緣，而非沉積中心位置，因此河口灣中的分流河道和潮汐沙壩等構(gòu)成河口灣主體的沉積相均沒有出現(xiàn)。雖然存在主要沉積相的缺失，但是根據(jù)沉積物顆粒向上變細(xì)，有孔蟲和Sr/Ba 比值指示的海水加深，可以判斷這段沉積屬于海侵序列（見圖2 的Sr/Ba 比值曲線）?？傮w來講，河流-河口灣序列表現(xiàn)出向上變細(xì)、變深的特點(diǎn)，與Sr/Ba 比值持續(xù)升高是一致的。

3.2.2 古三角洲沉積相組合與相序列

YZ05 孔揭示出晚更新世三個(gè)疊置的三角洲序列，分別命名為古三角洲I、古三角洲II 和古三角洲 III，厚度分別為 6.9、21.1 和 17.3 m（圖 2）?，F(xiàn)代長江三角洲崇明島CM97 孔三角洲相序列的厚度約為 17.5 m[11-12]，與古三角洲 II 和古三角洲 III 的厚度是相近的，而古三角洲I 由于發(fā)育不完整，厚度比較小。

古三角洲III 序列始于前三角洲的泥質(zhì)沉積（F10），其上被三角洲平原的分流河道相（F8a 和F8c相）和分流河道沙壩相（F7 相）所覆蓋，分流河道序列的沉積厚度達(dá)到了10 m（圖2，圖6），其間缺失三角洲前緣相沉積，但垂向上粒度變粗，構(gòu)成典型的三角洲序列。前三角洲相和三角洲平原相之間的侵蝕界面非常明顯，侵蝕面之上有15 cm 厚的植物碎屑層，顯示在水上分流河道相（F8a）堆積之前發(fā)生過強(qiáng)烈的侵蝕作用。由于在分流河道沉積相序列中未發(fā)現(xiàn)浮泥沉積，因此它應(yīng)位于最大混濁帶向陸一側(cè)，即三角洲平原區(qū)域（圖6 中①區(qū)位）。該相序中有些層位的有孔蟲非連續(xù)分布，并混有淡水軟體動(dòng)物化石（麗蚌）和植物碎片，體現(xiàn)了三角洲環(huán)境中海、陸生物混合的特點(diǎn)；普遍見貝殼碎片和再沉積的鈣質(zhì)結(jié)核，缺乏生物擾動(dòng)構(gòu)造，以及異地搬運(yùn)的有孔蟲殼體，說明潮流動(dòng)力較強(qiáng)。

古三角洲II 序列底部沒有典型泥質(zhì)沉積的前三角洲相，取而代之的是由薄的砂泥互層夾浮泥構(gòu)成的遠(yuǎn)端三角洲前緣相（F9），其上被分流河道相（F8b 與 F8c 和 F8d 組合）所覆蓋（圖 2，圖 6）。由于在F8b 中發(fā)現(xiàn)了浮泥層，因此它應(yīng)該發(fā)育在最大混濁帶向海一側(cè)，即三角洲前緣部位，屬于水下分流河道（圖6 中②區(qū)位）。浮泥形成有兩個(gè)重要條件，一是要有足夠的動(dòng)力將泥沙攪動(dòng)起來，在近床底形成湍流，這個(gè)動(dòng)力可以是強(qiáng)勁的潮流和波浪；二是要有大量的泥質(zhì)沉積物供應(yīng)，三角洲前緣部位的泥沙匯聚帶為浮泥的形成提供了大量的泥質(zhì)沉積物。序列II 底部與序列III 頂部的相變界線十分清楚（40.5 m 處），指示老的一期三角洲沉積旋回結(jié)束，開始新的三角洲沉積旋回。

古三角洲I 是一個(gè)很不完整的序列（圖2），主要由薄的砂泥互層與浮泥組成遠(yuǎn)端三角洲前緣沉積（F9 相），薄的砂泥互層代表周期性的潮汐作用，浮泥層是在風(fēng)暴期間快速沉積的，表明這一環(huán)境周期性的潮汐作用常常被事件性的風(fēng)暴所干擾（圖6）。其上缺失三角洲前緣分流河道砂體等沉積相，可能在全新世的海侵過程中被侵蝕掉了。

3.2.3 潮控陸架相組合與相序列

潮控陸架相序列位于鉆孔頂部0～12.5 m，是全孔最簡單的沉積序列，由潮流沙脊相（F5）和脊間潮道相（F6）在垂向上疊置而成，其中潮流沙脊相的厚度要大于脊間潮道相。潮控陸架序列的14C 年齡介于7 475 與 8 165 aBP 之間，兩個(gè)偏老的年齡可能來自于下伏被改造的三角洲砂體（見表1，圖2），破碎的施羅德假輪蟲殼體可能也來自于下伏地層的侵蝕。根據(jù)全新世海面變化曲線[33]推算該階段海水深度超過30 m（參見后面的討論），研究區(qū)處于開闊陸架環(huán)境，具備發(fā)育潮流沙脊的背景條件。潮控陸架沉積體系的水動(dòng)力改造特征非常明顯，內(nèi)部頻繁發(fā)育侵蝕界面，有孔蟲殼體極其破碎，顯示淺陸架環(huán)境潮流動(dòng)力強(qiáng)勁。Sr/Ba 比值曲線指示該階段明顯的海面上升趨勢，指示潮控陸架相序列形成于全新世海侵環(huán)境。

3.3 Sr/Ba 比值的環(huán)境指示意義

由于潮控三角洲與河口灣可以形成相似的沉積結(jié)構(gòu)（如雙黏土層，魚骨狀交錯(cuò)層理等）和沉積相（如潮汐影響的河道、潮道和潮汐沙壩等），需要對沉積相隨海水深度、沉積作用的強(qiáng)度以及懸浮物的變化進(jìn)行綜合評價(jià)[10]，才能將它們區(qū)分開來。Sr/Ba 比值作為一項(xiàng)指示古鹽度和海陸相環(huán)境的指標(biāo)，可以幫助識(shí)別沉積序列所處的背景和環(huán)境變化趨勢。

在不同沉積環(huán)境中，尤其是在海陸環(huán)境中，Sr 和Ba 表現(xiàn)出截然不同的化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)河水與海水混合時(shí)，淡水中的Ba2+與海水中的SO42-相遇時(shí)易形成BaSO4沉淀，而SrSO4溶解度大，得以繼續(xù)向遠(yuǎn)海遷移。這使得陸相沉積物中富鋇貧鍶，而海相沉積物中富鍶貧鋇，自陸向海，沉積物中的Sr/Ba 比值逐漸增大。

傳統(tǒng)認(rèn)為，Sr/Ba 比值大于1 為海相沉積，小于1 為陸相沉積[34-35]。但是全樣的Sr/Ba 比值并不具有顯著的指相意義，其指相性取決于以可交換態(tài)（或稱游離態(tài)）形式存在的Sr 和Ba，而以碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)（含硫化物結(jié)合態(tài)）和殘?jiān)鼞B(tài)（主要為造巖硅酸鹽礦物）存在的Sr、Ba 對沉積環(huán)境判別并無意義[16]。因此，本文提取了形成于沉積過程中、與周圍環(huán)境達(dá)到平衡的可交換態(tài)Sr 和Ba 元素，來進(jìn)行沉積環(huán)境的地球化學(xué)輔助判別，取得了較好的效果。

研究結(jié)果顯示，Sr/Ba 比值與環(huán)境變化有很好的對應(yīng)關(guān)系。河道-邊灘相的Sr/Ba 比值最低，平均值約1.7，河漫灘相的平均值約為3.8（圖2，表2），泥質(zhì)潮灘的平均值約為5.3，古河口灣前緣與潮流沙脊-脊間潮道相的平均值分別為6.0 和6.3，三角洲前緣水下分流河道相的平均值達(dá)到7.6，遠(yuǎn)端三角洲前緣相-前三角洲相的平均值超過8.2，最高可達(dá)8.9，但三角洲平原分流河道的Sr/Ba 平均比值較低，僅為3.7，其原因有待進(jìn)一步研究。

本文YZ05 孔的Sr/Ba 比值很好地反映了揚(yáng)子淺灘環(huán)境演化過程，從底部河道-邊灘相→河漫灘→泥質(zhì)潮灘→河口灣前緣，Sr/Ba 比值持續(xù)升高，從最低升到最高，很好地反映了一個(gè)持續(xù)的海侵過程，與沉積相判定結(jié)果吻合（圖2，表2）。同時(shí)，Sr/Ba 比值很好地揭示了三個(gè)三角洲沉積旋回，均是從下部的高值向上逐漸降低。0～12.5 m 層段的Sr/Ba 比值表現(xiàn)出持續(xù)升高的特點(diǎn)，與測年結(jié)果指示的全新世海侵過程是一致的。

4 討論

4.1 揚(yáng)子淺灘古河口灣-古三角洲序列的沉積特征

YZ05 孔中上部三個(gè)向上變粗、砂質(zhì)沉積增多的序列顯示進(jìn)積特點(diǎn)，屬于典型的三角洲沉積體系（圖2）。古三角洲III 期始于前三角洲泥，向上變?yōu)槿侵奁皆至骱拥兰胺至骱拥郎硥危ㄖ虚g缺失了三角洲前緣相）；古三角洲II 始于遠(yuǎn)端三角洲前緣的砂泥互層夾浮泥層，向上變?yōu)槿侵耷熬壍乃路至骱拥老?。這一沉積序列和樣式在世界各地潮控三角洲地區(qū)普遍存在，如現(xiàn)代長江三角洲沉積序列[11-12]和現(xiàn)代Fly 河三角洲[10]，挪威侏羅紀(jì)Tiljie 組地層中也存在這樣的序列[36-37]。

表2 YZ05 鉆孔不同沉積相單元中的 Sr/Ba 比值Table 2 Sr/Ba ratio of sedimentary facies from core YZ05

YZ05 孔下部近40 m 揭示了從古河流→古河口灣→古三角洲的退積-進(jìn)積序列，與長江三角洲冰后期下切河谷充填和演化序列相似，只是厚度只有冰后期長江三角洲的2/5 不到，原因可能與鉆孔并不處在古三角洲的沉積中心，接收的沉積物較中心部位薄有關(guān)。

YZ05 孔的遠(yuǎn)端三角洲前緣相（F9）以及前三角洲相（F10）普遍存在＞1 cm 的浮泥層，這在古三角洲I 階段最為發(fā)育（圖2，圖6）。浮泥層常見于分流河道底部，并伴有變形層理，指示快速堆積和重力失穩(wěn)條件下形成。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為在海岸帶和陸架區(qū)，泥質(zhì)沉積物形成于風(fēng)暴浪基面以下，但實(shí)際上泥質(zhì)沉積廣泛形成于海岸帶和淺海等環(huán)境。在潮汐影響或控制的河口灣和三角洲，浮泥通常形成于最大混濁帶[38]，這里由絮凝作用產(chǎn)生高濃度的懸浮沉積物，同時(shí)河口的環(huán)流促進(jìn)對細(xì)顆粒沉積物的捕集作用，易形成浮泥層；在波浪影響的環(huán)境，如三角洲前緣以及海岸帶和淺海陸架區(qū)，風(fēng)暴引起波能增加，懸浮物的濃度不斷增高形成浮泥。YZ05 孔三角洲前緣相廣泛存在的浮泥層與最大混濁帶有關(guān)，強(qiáng)潮流可在近床底形成湍流造成泥沙的懸浮，并產(chǎn)生浮泥層。遠(yuǎn)端三角洲前緣-前三角洲的浮泥可能與波浪擾動(dòng)有關(guān)，夏季臺(tái)風(fēng)可形成風(fēng)暴浪擾動(dòng)海底，國外曾有報(bào)道一次風(fēng)暴浪可形成厚達(dá)44 cm 的浮泥層，將海測儀器掩埋[39]。

揚(yáng)子淺灘YZ05 孔揭示的80 m 厚的地層序列是由退積型的河口灣沉積體系和疊置其上的進(jìn)積型三角洲沉積體系構(gòu)成的，前者往往具有向上變細(xì)和泥質(zhì)含量增加的沉積趨勢，而后者具有向上變粗和泥質(zhì)含量減少的趨勢，三角洲與河口灣最重要、最顯著的區(qū)分標(biāo)志是沉積相的疊置形式[10,40-41]。YZ05 孔古三角洲河-潮混控以及豐富的細(xì)顆粒物質(zhì)供應(yīng)，廣泛發(fā)育浮泥層，前三角洲區(qū)域常有波浪擾動(dòng)等特點(diǎn)，與現(xiàn)代長江三角洲沉積環(huán)境非常相似。

4.2 揚(yáng)子淺灘的演化和成因分析

YZ05 鉆孔底部的河道-邊灘（F1）和河漫灘沉積（F2）可能形成于氧同位素5 階段最初的海侵期（鉆孔 73 m 的光釋光年代＞95 000 a 可作為參考）（圖 2，表1），此階段海面上升速率較慢，形成河流的加積作用。泥質(zhì)潮灘相沉積底部的海侵面（fs1）可能與海面的快速上升有關(guān)，隨后海水快速淹沒潮灘，研究區(qū)從河口灣邊緣相向河口灣前緣相演化。河口灣前緣相被上覆前三角洲相覆蓋，兩者雖然都是泥，但前三角洲相顏色較深、細(xì)粉砂夾層明顯增多，它們兩者之間應(yīng)存在一個(gè)最大海泛面（mfs），本文將其置于相變界面處。最大海侵結(jié)束后，由于相對海面下降，容納空間減小，發(fā)育向海進(jìn)積的三角洲沉積體系（古三角洲III）。隨著海面的下降，海岸線向海退卻。經(jīng)歷較長時(shí)段的海退后，研究區(qū)迎來了快速的海侵，海侵過程中侵蝕下伏沉積物，造成沉積相的不連續(xù)，在第二個(gè)海侵面（fs2）上發(fā)育了遠(yuǎn)端三角洲前緣的泥質(zhì)沉積相（F9）。隨著相對海面的再次下降，研究區(qū)環(huán)境由遠(yuǎn)端三角洲前緣向近端三角洲前緣演化，發(fā)育三角洲前緣分流河道相（F8b），它們組成古三角洲II 沉積體系。第三個(gè)海侵面（fs3）代表古三角洲I 序列的開始，這個(gè)過程與前一個(gè)古三角洲體系類似，也是從遠(yuǎn)端三角洲前緣相（F9）向三角洲前緣（分流河道相）演化，但三角洲前緣分流河道相沉積已被全新世海侵侵蝕掉，完整的演化歷史有待進(jìn)一步研究。

古河口灣/古三角洲沉積體系（圖2）的演化序列與晚更新世海面變化歷史相吻合，古河口灣可能對應(yīng)氧同位素5 階段的最大海侵期，該海侵不僅歷時(shí)長，而且強(qiáng)度與全新世海侵相當(dāng)，鉆孔下部的河口灣相極有可能形成于該時(shí)期；三個(gè)古三角洲體系可能與氧同位素5 階段至3 階段中的海面下降階段相對應(yīng)，如 5e-5b 時(shí)段，5a-4 階段，3-2 階段均有明顯的海面下降。另外，從沉積相反映的沉積環(huán)境演化歷史來看，海面上升發(fā)生的時(shí)間要明顯短于海面下降的時(shí)間，這與該階段的海面變化曲線吻合。

fs4 界面是由全新世海侵形成的，冰后期東海陸架經(jīng)歷了快慢交替的海面波動(dòng)上升。冰后期海面表現(xiàn)為脈動(dòng)上升過程，10 kaBP 海面位于-40～-45 m[32,42]，至 8 kaBP 位 于-20 m[33]，研 究 區(qū)水 深 應(yīng) 在 30 m 以上，處于潮控內(nèi)陸架環(huán)境。大約10 kaBP 開始，古長江河口灣為一向東南方向延伸的下切河谷，潮流流速可能大于現(xiàn)在，并更多地表現(xiàn)出往復(fù)流的性質(zhì)，滿足陸架潮流沙脊發(fā)育的條件，因此潮流擾動(dòng)和改造下伏三角洲砂體，堆積形成潮流沙脊；6 kaBP 以后古長江下切河谷演變成向黃東海開敞的河口灣，形成旋轉(zhuǎn)潮流場[42]，改造前期形成的潮流沙脊，最終形成潮流沙席性質(zhì)的現(xiàn)代揚(yáng)子淺灘。

5 結(jié)論

揚(yáng)子淺灘YZ05 孔中各種類型的砂、泥以及砂泥互層組成10 種相類型，它們在空間上有機(jī)組合、相互疊置，構(gòu)成退積型的河口灣沉積體系和進(jìn)積型的三角洲沉積體系，記錄了研究區(qū)長時(shí)間尺度的環(huán)境演化過程。鉆孔下部從古河流→古河口灣→古三角洲III 期，組成一個(gè)完整的海侵-海退層序，與長江三角洲冰后期環(huán)境演化序列一致。河-潮混控、豐富的細(xì)顆粒物質(zhì)供應(yīng)、廣泛發(fā)育浮泥層，以及前三角洲區(qū)域頻繁的波浪擾動(dòng)等特點(diǎn)，指示揚(yáng)子淺灘晚更新世以來與現(xiàn)代長江三角洲具有相似的沉積背景條件。控制YZ05 鉆孔相疊置形式和沉積序列發(fā)育的主要因素為相對海面變化，河流遷移帶來的泥沙輸入量的變化，以及鉆孔相對于三角洲沉積中心的位置。揚(yáng)子淺灘的物質(zhì)基礎(chǔ)是晚更新世形成的三角洲砂體，在全新世早期快速海面上升的背景下，由潮流作用形成潮流沙脊，并改造成潮流沙席。

YZ05 孔的河道-邊灘相的Sr/Ba 比值最低，平均值僅為1.7；河漫灘相的Sr/Ba 平均比值為3.8；泥質(zhì)潮灘相的Sr/Ba 平均比值上升至5.3；古河口灣前緣和潮流沙脊（包括脊間潮道）的Sr/Ba 平均比值分別為 6.0 和6.3；三角洲前緣分流河道相（水下）的Sr/Ba 平均比值升高至7.6；遠(yuǎn)端三角洲前緣-前三角洲相的Sr/Ba 平均比值超過8.2，最高可達(dá)8.9。研究結(jié)果表明，用選擇性提取方法提取的可交換態(tài)Sr/Ba 比值可以作為海陸沉積相判斷的輔助手段。

致謝：加拿大皇后大學(xué)Robert Dalrymple 教授指導(dǎo)沉積相分析，德國耶拿大學(xué)地質(zhì)系Peter Frenzel 博士進(jìn)行有孔蟲鑒定和生態(tài)分析，中科院南京地理與湖泊研究所高磊博士測試光釋光樣品，審稿人對論文提出了建設(shè)性的意見，在此一并致謝！