PDF《南极无冰区古海蚀龛石英颗粒表面结构 特征及其环境意义》

2002 年2月海洋地质与第四纪地质Vo l .

22,No.

1 第22 卷第1期MARINEGEOLO GY &

QUA TERNA R Y GEOLO GY Feb. ,

2002 南极无冰区古海蚀龛石英颗粒表面结构 特征及其环境意义 刘晓东1 , 孙立广1 , 尹雪斌1 , 赵俊琳2 (1 中国科学技术大学 极地环境研究室, 合肥 230026;

2 北京师范大学 环境科学研究所, 北京 100875) 摘要: 石英砂表面结构特征组合能指示沉积物的搬运历史和沉积环境.利用电镜扫描方法分析了南极法尔兹 半岛上海蚀成因的古海蚀龛沉积物中的石英砂表面结构特征组合.结果表明, 在所有的石英砂表面上均表现出冰 川和水流共同作用的结构特征组合, 龛中沉积物是冰水沉积环境下的产物, 在沉积过程中, 沉积物先经过较薄的冰 川搬运, 后经历了不同能量的流水改造作用, 但冰川和流水的搬运距离有限.上述研究结果表明, 南极法尔兹半岛 上的冰盖解体并退出长城站区的时间应早于

4 600 aBP. 关键词: 古海蚀龛;

石英砂;

表面结构;

沉积环境;

南极 中图分类号: P736.

3 文献标识码: A 文章编号: 025621492(2002)

0120037206 矿物表面结构特征分析是一种形貌分析方法,

20 世纪

60 年代首次被作为一种沉积学研究手段应 用到地质科学领域[1 ] . 石英砂具有强抗风化能力, 不 会因沉积后期的风化作用而使沉积过程中搬运营力 形成的微形貌特征遭受较大的改变, 它表面的微形 特征可作为沉积环境的指示标记.国内外学者对各 种沉积环境下石英砂表面结构特征研究分析和实验 模拟表明[2 ~

8 ] , 大量石英砂表面微形貌特征组合及 其出现频率与沉积物的搬运历史和沉积环境有关. 石英砂电镜扫描分析已成为解释和识别沉积环境的 一种重要技术方法, 在以大规模冰盖消长与海平面 升降为主要塑造营力的南极地区, 前人已用这种方 法对各种沉积环境下的石英砂表面结构特征进行了 大量描述和简单归纳[9 ~

13 ] . 笔者在中国南极考察队第

15 次野外考察中, 首 次在西南极法尔兹半岛长城站地区发现古海蚀龛中 有保存完好的沉积剖面, 该古海蚀龛位于西湖的西 南侧、 该海岸阶地的古海岬处(图1) , 海拔约

47 m. 海蚀龛向北西开口, 由主洞和主洞内右侧偏上的内 洞构成, 龛内沉积物自上而下可分成

9 个沉积单元, 分别用 H S21―H S

25、 H S28―H S211 样号来表示, 底 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40076032);

中国科学院 创新工程资助项目(KZCX222303) 作者简介: 刘晓东 (1974―) , 男, 博士生, 主要从事极地环境研 究. 收稿日期: 2001207227,

2001212201 改回. 周立君编辑 层沉积物14 C 测年为 (4 620±65) aBP (中国科学院 南京地理与湖泊所测) , 顶层沉积年龄大约为2400 aBP. 初步研究表明, 该沉积剖面记录了

4 600 ~

2 400 aBP 该区冰盖进退历史、 地壳均衡抬升事件 及古气候变化等高分辨率古环境信息① .本文通过 对古海蚀龛各沉积单元中的石英砂表面结构特征进 行分析, 并利用改进的环境颗粒百分比法, 探讨龛中 沉积物的搬运历史和沉积环境. 图1古海蚀龛地理位置及地貌 F ig.

1 M ap fo r F ildes Peninsula and the location of w ave2cut no tch ① 孙立广, 刘晓东, 尹雪斌, 等. 南极无冰区古海蚀龛沉积―― 古环境研究的新材料. 极地研究, (待刊) ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.