第四章 第四纪海平面波动
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(4)同位素地球化学标志 研究发现,生活在海洋表层的微体生物浮游有孔虫,其
甲壳中δ18O的含量与它赖以生存的海水保持平衡,因
而不同时期海洋沉积物中有孔虫甲壳δ18O的含量变化,
则反映了各个时期海水中δ18O的含量,进而反映了海
洋表层温度的变化。海洋沉积物(有孔虫壳体)的 δ18O
值增加,海平面下降;其值降低,海平面上升.
都发生海侵。华北渤海西岸在5ka BP海水越过现代海
岸线进入内陆,称黄骅海浸。东海称为镇江海侵。
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中国全新世海平面历史大致分为三段: 5ka BP以来海平面波动下降阶段。在距今5ka BP左右 中国东部南北海平面沿岸,从西往东递减的4道断断续 续贝壳堤,北部的渤海地区从西到东为贝壳堤IV(4.7
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② 海滩岩 分布在热带、亚热带沿海,主要由砾石、砂、贝壳、碳酸盐 物质构成,碳酸钙胶结强烈,岩石坚硬。
海滩岩的顶面高度与最大天文潮位相比较,下限可作为海平
面的位臵。
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(2)地貌标志
① 海蚀凹槽和海蚀穴 海蚀凹槽:是沿着海平面发 育向陆地凹入的线状凹槽, 海蚀凹槽最深的部位为平均
海平面位臵,而上下的转折
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④贝壳堤 一般认为贝壳堤的底板
(贝壳堤与下伏沉积物的
界面)作为平均海面的位
臵比较恰当,而贝壳堤的
顶部不宜作为海平面位臵 的标志。
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(3)生物标志 珊瑚礁坪台:当海面稳定时,珊瑚礁平铺发展,但厚 度不大;当海面上升或海底下沉时,形成的礁层厚度
较大,礁体可发育成塔形,柱形.当海面下降或地壳上
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1、海平面的概念
海平面是指平均的海面,既不是高潮的海面,也不是低潮的海
面,是通过多年的观测数据计算得到的一个海面位臵。 在测量学中,大地水准面(通过平均海水面的一个水准面,水 准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面)是一个标准的海 平面,可向陆地延伸形成一个封闭的圈。在我国,大地水准面
是以黄海的海平面为准。
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未次冰期的海平面变化历史
末次冰期时,巨大的冰体在陆地积累,海水蒸发损失得不到补 充,导致海平面大幅度下降,使浅海大陆架成为陆地。
白令海、澳大利亚南部、加利福尼亚外海大陆架水深200-240m
处,分布着水下阶地。被当作末次冰期时海平面降低后的海岸线位臵 所在。 位于西伯利亚与阿拉斯加之间的白令海及海峡,在末次冰期多出露 成为平原,并且发育苔原植被,形成所谓陆桥。
第四章
第四纪海平面波动
一、海平面及其波动标志 二、第四纪海平面波动历史
三、海平面波动的原因
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一、海平面及其波动标志
1、海平面的概念
2、海平面位臵确定的标志
(1)沉积物标志:澙湖沉积与泥炭、海滩岩
(2)地貌标志:海蚀凹槽和海蚀穴、海蚀崖和波切台、砾滩、
沿岸砂堤、贝壳堤 (3)生物标志:有孔虫、介形虫 (4)同位素地球化学标志
升时,形成的礁层厚度也不大, 指示:平均大潮低潮
位。
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(3)生物标志
牡蛎礁和藤壶:牡蛎和藤壶岩石海岸的生物,生活在
潮间带.牡蛎礁的顶面指示低潮位位置;藤壶生长于
平均高潮位-平均低潮位之间.最高不超过最高潮位.
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(3)生物标志
有孔虫是一类古老的原生动物,5亿多年前就产生在海洋中, 至今种类繁多。由于有孔虫能够分泌钙质或硅质,形成外壳, 而且壳上有一个大孔或多个细孔,以便伸出伪足,因此得名 有孔虫。
(1)沉积物标志:澙湖沉积与泥炭、海滩岩
(2)地貌标志:海蚀凹槽和海蚀穴、海蚀崖和波切台、砾滩、
沿岸砂堤、贝壳堤 (3)生物标志:有孔虫、介形虫 (4)同位素地球化学标志
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(1)沉积物标志 ①澙湖沉积与泥炭
潟湖(旧称泻湖),海岸带被沙
嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分
离的局部海水水域。海岸带泥沙的 横向运动常可形成离岸坝-潟湖地 貌组合。当波浪向岸运动,泥沙平 行于海岸堆积,形成高出海水面的 离岸坝,坝体将海水分割,内侧便 形成半封闭或封闭式的潟湖。
40-25ka BP左右是一个相对温暖的气
候期(“中黄海暖期”),中国东部发生太 湖海侵这次海侵历时不长,在渤海西部沉 积了C层海相层(渤海西称第二海相层)。
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中国末次间冰期和未次冰期的海平面变化历史
25-14 kaBP末次冰期(大理冰期)晚冰 阶,海平面大幅度震荡下降,在18-15ka BP间,中国东部发生130ka BP来的最大规 模的东海海退。海水分阶段再次撤出沿海 陆架。在东海陆架上当时海岸线最低时在 -150m左右(14C16000-14780a)。长江、 黄河在露出的陆架上往东推进,长江东进 约600km,其尾闾在水深-150—-160m左 右。渤海洼地和露出的陆架上沉积了B层 陆相层(包括黄土和长江三角洲沉积),北 方哺乳动物(如野牛)游移其间。在朝鲜济 洲岛与中国台湾孤形连线以西,这片再度 出露且范围更大的陆架上,再次呈现干冷 草原环境。
切,与冰川活动无关。
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2、第四纪海平面波动 (1)早、中更新世(2.4-0.13Ma BP) 世界各地海平面变化标志的时代越早保存越差,受到 的新构造运动影响越大,有些新构造运动强烈地区, 海成阶地已被后期运动抬升几十米或上百米。 在地中海岸保存有较好 的多级海成阶地,西西里 以下多级阶地沉积物中含 喜暖的风螺化,相当于多 次间冰期高海平面,两级 海成阶地之间相当于冰期 低海平面。
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二、第四纪海平面波动历史 2、第四纪海平面波动 (2)晚更新世 (130—11ka BP) 这一阶段包括末次间冰期和末次冰期,后者海平面历 史研究详于前者。
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130—75ka BP的未次间冰期,相当
于深海氧同位素的第五阶段
(MIS5),该阶段又可分为三个次
一级的温暖期(MIS5a、c、e)和两 个寒冷期(MIS5b、d)。其中MIS5e 最温暖,在欧洲称为艾姆间冰期。 75-11ka BP的末次冰期,相当于
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淡化澙湖:在潮湿气候区,注入澙湖的淡水大大超过蒸发量,
澙湖水面高于海平面,引起澙湖水体经入(出)潮口进入海洋,
如此长期外流,澙湖水体又不断有淡水补给,逐渐发生淡化,
则形成淡化澙湖。
咸化澙湖:在炎热干旱的气候区,澙湖缺乏大量淡水注入,水
体蒸发量大大超过注入量,使澙湖水面低于海平面,海水不断
向澙湖流动,并不断蒸发和浓缩,含盐度逐渐提高而变成咸化
-4ka BP)、贝壳堤Ⅲ(3.8-3ka BP)、贝壳堤Ⅱ(2.5
-1.6ka BP)和贝壳堤I(正在形成中);在江苏南部称 西岗(6 Ka BP)、中岗(4ka BP)、东岗(3.8kaBP)和新 岗(正在形成中)。
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1、海平面的概念 第四纪古海平面研究中,有时确定的是平均海面的位臵,但有 时确定的是高潮面的位臵,如依据贝壳堤、海滩岩、沿岸砂堤
等确定的是高潮面位臵,而依据海蚀凹槽确定的是平均海平面
的位臵,因此不能一概地把所有的古海平面看作为平均海平面。
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一、海平面及其波动标志
1、海平面的概念
2、海平面位臵确定的标志
有孔虫:利用有孔虫的组合进行海平面位臵的确定.
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介形虫:生长在水域中的无脊椎动物。大的像米粒,小的肉 眼看不清,有淡水和咸水.不同的水深介形虫的变异度(种的数 目)和密度(标本的数目)不பைடு நூலகம்。(潮间带:变异度和密度都非常
低.潮上带:低变异度,高密度.海平面以下:变异度和密度变化的
趋势相同)
普遍发生海侵,沉积了平原下伏的E层海
相层(渤海称第一海相层)。海平面时有 波动,最高海平面出现在 120ka BP左右 的北洋淀海侵 (与巴巴多斯Ⅲ同期),海 平面比现在海平面高5-7m。沉积物中含 有现生活在黄海以南水域的伊沙伯丽蛤 等暖水种化石,推断当时黄海水域水温 为18-20℃,比现在高3℃。
部分为高潮面和低潮面的位 臵
海蚀穴:形成于海平面附近,
深度大于宽度的洞穴,海蚀 穴指示海平面位臵与海蚀凹 槽相似。
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② 海蚀崖和波切台 海蚀崖的底部可作为海平面 的位臵,有时在海蚀崖的底
部发育海蚀凹槽或海蚀穴。
波切台:由于海蚀崖及其下
部新的海蚀崖的继续形成的
这种反复作用,使海蚀崖不断 向陆地方向节节后退,海岸带 不断拓宽,结果海蚀崖底部至 低潮浅之间形成一个向海洋 方向微倾斜的平面。
深海氧同位素的第4、3、2阶段,这
个时期的海平面波动非常剧烈,总 体是一直下降。
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未次间冰期的海平面变化历史
新几内亚海成阶地珊瑚礁台的铀系法测年资料,与探海钻孔V19 -30岩芯浮游和底栖有孔虫壳δ18O气候曲线对照,两者都揭示出 有120ka BP、100ka BP和80ka BP 3个高海平面时期(黑点处);可 与大西洋巴巴多斯岛的3个高海成面:巴巴多斯Ⅲ(125ka BP)、巴 巴多斯Ⅱ(103ka BP)和巴巴多斯I(82ka BP)对比。
在我国东部大陆架浅海底曾多次发现有猛犸象、原始牛、披毛犀等
大型哺乳动物的化石。这些地方在末次冰期时都是陆地平原。
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中国末次间冰期和未次冰期的海平面变化历史
中国130-14kaBP海平面变化史是根据
沿海陆架钻孔与平原海陆相交互地层和
贝壳堤推断的。 130-75ka BP的末次间冰期,中国沿岸
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冰期效应引起的氧同位素分馏
有孔虫
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二、第四纪海平面波动历史 1、前第四纪海平面波动 2、第四纪海平面波动 (1)早、中更新世(2.4-0.13Ma BP) (2)晚更新世 (130—11ka BP) (3)全新世(11ka BP)
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1、前第四纪海平面波动
前第四纪海平面变化主要通过生物 化石、生态地层、层序地层和地震 方法等认识的。 地壳运动强烈活动阶段地壳隆起、