海坛岛沉积环境特点？

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地质学

福建海坛岛北部海岸冲积扇地貌结构与环境演变

在全球性和区域性第四纪晚期气候冷暖变化背景下,台湾海峡两岸表现为多次海侵-海退变化,从而形成海侵-海退沉积层序。海坛岛位于台湾海峡西部,第四纪晚期的海侵-海退沉积广泛分布,但前人对包括海坛岛在内的台湾海峡西岸第四纪晚期以来的气候和海平面变化模式存在不同的认识。海岸带冲积扇作为海陆过渡带中的重要沉积地貌单元,蕴藏有丰富的“陆-海-气”耦合作用及其古地理环境变化信息,是提取海峡西岸第四纪环境演变的重要载体。在福建海坛岛君山山麓带,发育着一个独特的海岸冲积扇(大砂山),在野外观测大砂山地貌特征的基础上,以探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)作为主要手段,结合粒度方法和前人的研究成果,综合分析了研究区海岸冲积扇的成因、发育过程和古环境演变意义。得到以下初步认识:研究表明,大砂山具有独特的海岸冲积扇地质地貌特征。大砂山南北两坡差异较大,北坡平缓而延伸长度大,表面散乱分布棱角状火山角砾岩,地形凹凸起伏,可见多条河流侵蚀的沟槽,坡面底部发育灌丛沙堆;南坡陡峭而延伸长度短,无角砾岩分布,砂质均匀,部分区域可见细小沙波纹,受河流下切呈现三级阶地地貌,阶地剖面显示出大砂山为老红砂、冲洪积层和风砂层的堆积地貌。探地雷达测线揭示了大砂山沉积构造和沉积序列。横剖面解译图主要反映层面和槽状层理为特点,显示为冲积扇上部特有的槽状泥石流沉积构造。纵剖面解译图主要反映多条旋回的连续强反射面,倾角约15°,与现代大砂山北坡坡度一致,记录了多次大范围的侵蚀沉积事件。依据雷达图像,归纳总结出9种沉积构造雷达相,并通过不整合面和层状构造综合分析,认为大砂山沉积以泥石流沉积、河道沉积和部分漫洪沉积为主,同时交替有海岸带的风沙沉积,为典型的海岸带冲积扇沉积和风成沉积组合特点。粒度研究表明,大砂山底部老红砂层与中上部冲洪积层粒度特征有较明显区别。老红砂层表现为明显的风力搬运沉积的粒度特点,并遭受后期化学风化,导致黏土、粉砂含量的增加;冲洪积层表现为不稳定紊流状态下的洪流搬运沉积的粒度特点。风砂层表现为海滩砂在向陆运移过程中受侵蚀作用和背风坡重力滑塌作用叠加的粒度特点。C-M图判别分析进一步肯定了冲洪积层以滚动搬运为主,显示出高能态的水动力的存在。综合探地雷达探测、沉积相和福建沿海第四纪地层经典划分基础上,认末次间冰期,海坛岛北部广泛发育风成老红砂,形成“红色沙漠”景观;气候干冷的末次盛冰期,山区物理风化强烈产生大量岩石碎屑。末次冰消期,不稳定的气候系统条件下频发暴雨洪流,冲刷山区风化岩石碎屑和风砂物质,在山麓带堆积发育了冲积扇;气候温暖的全新世早中期,洪流由堆积作用转为下切侵蚀作用,将冲积扇扇根部分冲刷殆尽,同时上升的高海面导致冲积扇扇缘侵蚀发育成为海蚀崖;全新世晚期,海岸带风沙活动再次兴起,塑造残留的冲积扇为现代大砂山形态。