【作者】 李佐卿
【关键词】 鄱阳湖周边地区 第四纪 加积型红土 风成砂 黄棕色土 粒度特征 空间联系
【导师姓名】朱丽东
【学位名称】硕士
【学位年度】2013
【授予单位】浙江师范大学
【分类号】 P534.63;|P512.21
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】鄱阳湖周边地区位于中亚热带与北亚热带交界处,特殊的地理位置加上独特的地形使其成为第四纪环境变化的敏感地区。论文选择江西鄱阳湖周边地区为研究区域,以该地区不同类型的风成沉积物为研究载体,在环鄱阳湖西-南-东的“Y”字形区域内开展野外考察,选择风成砂、加积型红土、黄棕色土等第四纪风成沉积物典型剖面22个,采集样品226个。对沉积物样品进行了系统采集并进行了粒度、磁化率的测试,结合该区域内末次冰期时的风力状况以及各类沉积物的分布特点,对比了它们在粒度参数、粒度组成上的异同,从空间上探讨了不同类型风成沉积物之间的规律与联系。主要结论如下：(1)鄱阳湖周边地区不同类型第四纪风成沉积物在分布特点与剖面结构上都表现出风成特性,在粒度组成与粒度参数上存在差异。HGSC、XXZC、LJD、HG等风成砂剖面粒度组成显示,砂粒(63μm)为优势粒级,均值含量介于39.71%～66.04%,粉砂(4～63μm)含量次之,均值含量介于25.81%～46.58%,粘粒(4μm)最少,均值介于8.15%～25.64%,属近源物质在强风暴条件下堆积而成；SJL、LSDM、CJZ、HTG等黄棕色土剖面粒度组成以粉砂(4～63μm)为优势粒级,平均含量介于59.07%～74.05%之间,其次为粘粒(4μm)粒级,含量介于24.32%～34.75%,砂含量最少,介于1.64%～8.67%之间；XZX、SJP、JX1、YX等加积型红土剖面的粒度组成也以粉砂(4～63μm)为优势粒级,平均含量介于42.55%～68.19%之间,其次为粘粒(4μm)粒级,含量介于26.54%～39.36%,砂含量最少,介于0.43%～4.03%之间。相比之下,后两者粒度组成更为相似。风成砂粒度组成明显粗于黄棕色土和加积型红土。进一步比较发现,风成砂中63μm部分的粒度组成却与NNE风向下风方风成沉积物(黄棕色土、加积型红土)组成相似,HGSC等6个剖面92个风成砂样品筛去粗粒组分(63μm)后的部分,以粉砂(4～63μm)为优势粒级,众数粒径大约出现在5-6φ,粗粉砂百分含量高于细粉砂,粒度频率曲线细粒端变化较缓,8φ与10φ处存在拐点,分选系数介于1.40-1.57,峰态介于2.41-3.40,偏度介于0.52--,0.94。整体上看,鄱阳湖周边地区风成沉积物在物质组成上具有远源和近源的分别,但细粒物质的粒度组成具有一定的相似性。(2)沿鄱阳湖地区冬季风优势风向——东北风通道,由北向南方向上HGSC风成砂剖面(选取63μm部分)、LSDM黄棕色土剖面、CJZ黄棕色土剖面、SJP加积型红土剖面、JX1加积型红土剖面等5个剖面的粒度组成显示空间变化规律。风成砂——黄棕色土——加积型红土粒度组成变细,符合风成砂外围分布黄棕色土、再向外围分布加积型红土的特征。从HGSC风成砂剖面(63μmm部分)经LSDM、CJZ黄棕色土剖面再到SJP、JX1加积型红土剖面,沉积物平均粒径由6.22φ过渡到7.16φ；细粉砂组分(4-10μm)、风尘挟带组分(10-15μmm)含量逐渐增加；标准偏差-偏度散点图和平均粒径-偏度散点图上三者也表现出由北向南的渐变过渡。结合粉尘动力学理论和鄱阳湖周边地区风力资料,推测冰期时长江河谷和鄱阳湖区大片裸露区的碎屑物为鄱阳湖周边地区风成沉积物提供粉尘,粗粒物质堆积在紧邻长江和湖岸的地区,向外围细粒物质分别堆积成黄棕色土和加积型红土,北部HGSC风成砂剖面中的细粒物质可能对其对下风向的黄棕色土和加积型红土的粒度组成有一定贡献。另外,风力减弱时段,风成砂剖面中会夹有细粉砂层(或粘土质粉砂层),它们的粒度组成与其临近地区的黄棕色土及加积型红土有一定的相似性。(3)鄱阳湖周边地区风成沉积物风尘粒组与次生粘土组分的变化规律反映其受到了风尘堆积与风化成壤的双重作用。在冰期环境条件下,气候寒冷干燥,风力强劲,风成砂与下风向黄棕色土及加积型红土之间存在风尘粒组含量上的空间变化规律,说明沿着冬季风的路径,上风向的沉积物会对其下风向的沉积物的物质组成做出贡献。在暖湿的气候条件下,风力减弱,风化作用增强,沉积物中2μm的次生粘土组分随着纬度的降低自北向南表现出增多的趋势,说明鄱阳湖周边地区风成沉积物受到的风化成壤作用由北向南逐渐增强。(4)鄱阳湖北部地区特殊的“狭管湖道”地形产生了气候上的狭管效应,造成了局地气候的不同,使鄱阳湖南部与北部沉积物的粒度组成表现出差异。将鄱阳湖周边地区的黄棕色土进行比较后发现,南北两地的黄棕色土在2μm的次生粘土组分的含量上,北部长江沿岸的SJL剖面和LSDM剖面均不足15%,而位于鄱阳湖西南部HTG剖面与ZSC剖面含量在18.6%～19.3%,这来源于纬度影响下的风化强度的不同,越向南沉积物经历的风化作用越强烈；在63μ的砂粒组分含量上,位于南部的HTG、ZSC剖面更大,近源砂粒的混入可能预示着鄱阳湖西南部地区曾经存在足以挟带砂粒的强劲的风动力。可以推断,冰期气候条件下,冬季风经过九江向南进入鄱阳湖瓶颈状的湖口地区,骤然变窄的通道使风力突然增大,而干冷条件下南部低平的湖床与残留的水域摩擦系数很小,对冬季风的阻碍作用小,所以造成了冰期时鄱阳湖南部地区的风暴条件,这种风暴条件又会沿着赣江河谷继续向南而对西南部的黄棕色土产生影响。...
【全文】鄱阳湖周边地区位于中亚热带与北亚热带交界处,特殊的地理位置加上独特的地形使其成为第四纪环境变化的敏感地区。论文选择江西鄱阳湖周边地区为研究区域,以该地区不同类型的风成沉积物为研究载体,在环鄱阳湖西-南-东的“Y”字形区域内开展野外考察,选择风成砂、加积型红土、黄棕色土等第四纪风成沉积物典型剖面22个,采集样品226个。对沉积物样品进行了系统采集并进行了粒度、磁化率的测试,结合该区域内末次冰期时的风力状况以及各类沉积物的分布特点,对比了它们在粒度参数、粒度组成上的异同,从空间上探讨了不同类型风成沉积物之间的规律与联系。主要结论如下：(1)鄱阳湖周边地区不同类型第四纪风成沉积物在分布特点与剖面结构上都表现出风成特性,在粒度组成与粒度参数上存在差异。HGSC、XXZC、LJD、HG等风成砂剖面粒度组成显示,砂粒(63μm)为优势粒级,均值含量介于39.71%～66.04%,粉砂(4～63μm)含量次之,均值含量介于25.81%～46.58%,粘粒(4μm)最少,均值介于8.15%～25.64%,属近源物质在强风暴条件下堆积而成；SJL、LSDM、CJZ、HTG等黄棕色土剖面粒度组成以粉砂(4～63μm)为优势粒级,平均含量介于59.07%～74.05%之间,其次为粘粒(4μm)粒级,含量介于24.32%～34.75%,砂含量最少,介于1.64%～8.67%之间；XZX、SJP、JX1、YX等加积型红土剖面的粒度组成也以粉砂(4～63μm)为优势粒级,平均含量介于42.55%～68.19%之间,其次为粘粒(4μm)粒级,含量介于26.54%～39.36%,砂含量最少,介于0.43%～4.03%之间。相比之下,后两者粒度组成更为相似。风成砂粒度组成明显粗于黄棕色土和加积型红土。进一步比较发现,风成砂中63μm部分的粒度组成却与NNE风向下风方风成沉积物(黄棕色土、加积型红土)组成相似,HGSC等6个剖面92个风成砂样品筛去粗粒组分(63μm)后的部分,以粉砂(4～63μm)为优势粒级,众数粒径大约出现在5-6φ,粗粉砂百分含量高于细粉砂,粒度频率曲线细粒端变化较缓,8φ与10φ处存在拐点,分选系数介于1.40-1.57,峰态介于2.41-3.40,偏度介于0.52--,0.94。整体上看,鄱阳湖周边地区风成沉积物在物质组成上具有远源和近源的分别,但细粒物质的粒度组成具有一定的相似性。(2)沿鄱阳湖地区冬季风优势风向——东北风通道,由北向南方向上HGSC风成砂剖面(选取63μm部分)、LSDM黄棕色土剖面、CJZ黄棕色土剖面、SJP加积型红土剖面、JX1加积型红土剖面等5个剖面的粒度组成显示空间变化规律。风成砂——黄棕色土——加积型红土粒度组成变细,符合风成砂外围分布黄棕色土、再向外围分布加积型红土的特征。从HGSC风成砂剖面(63μmm部分)经LSDM、CJZ黄棕色土剖面再到SJP、JX1加积型红土剖面,沉积物平均粒径由6.22φ过渡到7.16φ；细粉砂组分(4-10μm)、风尘挟带组分(10-15μmm)含量逐渐增加；标准偏差-偏度散点图和平均粒径-偏度散点图上三者也表现出由北向南的渐变过渡。结合粉尘动力学理论和鄱阳湖周边地区风力资料,推测冰期时长江河谷和鄱阳湖区大片裸露区的碎屑物为鄱阳湖周边地区风成沉积物提供粉尘,粗粒物质堆积在紧邻长江和湖岸的地区,向外围细粒物质分别堆积成黄棕色土和加积型红土,北部HGSC风成砂剖面中的细粒物质可能对其对下风向的黄棕色土和加积型红土的粒度组成有一定贡献。另外,风力减弱时段,风成砂剖面中会夹有细粉砂层(或粘土质粉砂层),它们的粒度组成与其临近地区的黄棕色土及加积型红土有一定的相似性。(3)鄱阳湖周边地区风成沉积物风尘粒组与次生粘土组分的变化规律反映其受到了风尘堆积与风化成壤的双重作用。在冰期环境条件下,气候寒冷干燥,风力强劲,风成砂与下风向黄棕色土及加积型红土之间存在风尘粒组含量上的空间变化规律,说明沿着冬季风的路径,上风向的沉积物会对其下风向的沉积物的物质组成做出贡献。在暖湿的气候条件下,风力减弱,风化作用增强,沉积物中2μm的次生粘土组分随着纬度的降低自北向南表现出增多的趋势,说明鄱阳湖周边地区风成沉积物受到的风化成壤作用由北向南逐渐增强。(4)鄱阳湖北部地区特殊的“狭管湖道”地形产生了气候上的狭管效应,造成了局地气候的不同,使鄱阳湖南部与北部沉积物的粒度组成表现出差异。将鄱阳湖周边地区的黄棕色土进行比较后发现,南北两地的黄棕色土在2μm的次生粘土组分的含量上,北部长江沿岸的SJL剖面和LSDM剖面均不足15%,而位于鄱阳湖西南部HTG剖面与ZSC剖面含量在18.6%～19.3%,这来源于纬度影响下的风化强度的不同,越向南沉积物经历的风化作用越强烈；在63μ的砂粒组分含量上,位于南部的HTG、ZSC剖面更大,近源砂粒的混入可能预示着鄱阳湖西南部地区曾经存在足以挟带砂粒的强劲的风动力。可以推断,冰期气候条件下,冬季风经过九江向南进入鄱阳湖瓶颈状的湖口地区,骤然变窄的通道使风力突然增大,而干冷条件下南部低平的湖床与残留的水域摩擦系数很小,对冬季风的阻碍作用小,所以造成了冰期时鄱阳湖南部地区的风暴条件,这种风暴条件又会沿着赣江河谷继续向南而对西南部的黄棕色土产生影响。