近六十年来崇明岛东部盐沼发育对长江入海水沙的响应

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崇明岛是我国最大的河口冲积岛,其形成发育与长江来水来沙息息相关。本文利用近六十年来崇明岛东部地区的主要海堤,研究岸线前展速率和面积年均增长率。以崇明岛东部盐沼钻孔(CM-2、CM-3、CM-4、CM-5、CM-6和CM-7孔)潮坪层段柱状样沉积物为研究对象,根据粒度、环境磁学、有机质和测年等多指标综合分析,研究近六十年来崇明岛东部盐沼的物源变化和沉积层序特点。结合20世纪50年代以来长江入海水沙资料,探讨盐沼发育对长江入海水沙的响应。根据《崇明县志》、《崇明水利志》、《上海专业志农垦志第二篇围垦》(电子版)和《上海市海岸带和海涂资源综合调查报告》等历史资料,结合实地踏勘和向当地人咨询,确定了近六十年来崇明岛东部地区主要的海堤。近六十年来崇明岛东部地区主要的海堤有54大堤、64大堤、68大堤、92大堤和98大堤。海堤是历史上真实存在的,具有确切的地理位置,用海堤位置指示所筑年份海岸线位置是可行的,此方法将为研究长时间尺度的岸线变迁提供借鉴。近六十年来崇明岛东部岸线前展速率呈先快、后慢、再快的趋势。淤涨面积年均增长率呈增加的变化趋势,但是如果将团结沙的面积去除,淤涨面积年均增长率将呈先增大、后减小、再增大的变化趋势,与岸线前展速率的变化趋势一致。钻孔柱样POC含量与粘粒含量的比值研究显示,近六十年来崇明岛东部滩地淤涨速率呈先快、后慢、再快的变化趋势,与横向上滩地淤涨速率的研究结果一致。20世纪50-80年代,长江年入海泥沙量先增加、再减少,与崇明岛东部地区的淤涨趋势一致,表明这一时期崇明岛东部地区的淤涨主要受控于长江年入海泥沙。20世纪90年代后,长江年入海泥沙锐减,但是崇明岛东部地区为了增加土地,进行了高强度的围垦活动,滩地淤涨速率快慢的变化与长江年入海泥沙的变化趋势出现不一致,说明20世纪90年代后崇明岛东部地区的淤涨除受长江入海泥沙的控制外,还受围垦等人类活动的明显影响。近六十年来崇明岛东部盐沼沉积物的磁性特征主要由亚铁磁性矿物主导,其晶粒大小主要以较粗的假单畴和多畴晶粒为主。20世纪90年代后,磁性矿物的晶粒的有变细的趋势,磁性矿物的含量和不完整反铁磁性矿物的含量增多。近六十年来崇明岛东部盐沼CM-6孔测年结果稍好;210Pb和137Cs所测结果显示,崇明岛东部现代滩地的沉积速率大约在1.04-1.56 cm/yr间。有机碳稳定同位素结果显示,近六十年来崇明岛东部盐沼有机质主要来自长江径流携带的悬移质;20世纪90年代以后,盐沼有机质(POC和TN)的含量明显增多,可能与长江入海泥沙中粘粒含量的增加有关。长江入海泥沙是崇明岛东部盐沼发育的物质来源,近六十年来崇明岛东部盐沼柱样沉积物的粒度呈减小趋势,这与前人关于长江入海泥沙粒径变化趋势的研究结果一致。20世纪60年代,长江入海泥沙达到顶峰,流域不同侵蚀区域的泥沙相互混杂,盐沼物质来源复杂多样,柱样有机质含量与各粒径区间颗粒含量的相关性、δ13C与C/N比的相关程度以及磁化率χ和饱和等温剩磁SIRM的相关关系均很差。其后,随着长江入海泥沙的减少,长江中下游泥沙所占比例上升,入海泥沙的物质来源更加趋于一致。但是20世纪90年代以来,崇明岛东部地区进行了大规模围垦活动,物质混杂严重,磁化率χ和饱和等温剩磁SIRM的相关关系最差,δ13C与C/N比的相关程度下降。反映了20世纪50-80年代崇明岛东部盐沼发育受长江入海泥沙控制;20世纪90年代以来崇明岛东部盐沼发育除受长江入海泥沙控制外,还受围垦等人类活动的明显影响。
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