典型剖面揭示的長(zhǎng)江中游砂山風(fēng)成因素.docx

1、第28卷第5期2009年9月許昌學(xué)院學(xué)報(bào)JOURNALOFXUCHANGUNIVERSITY文童編號(hào)：1671-9824（2009）05-0137-04典型剖面揭示的長(zhǎng)江中游砂山風(fēng)成因素胡思輝二王慧婉2（1.信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)生處，河南信陽(yáng)464000；2.許昌學(xué)院文學(xué)院，河南許昌461000）摘要：在綜合考察了長(zhǎng)江中游砂山分布區(qū)、鄱陽(yáng)湖周邊地區(qū)的典型剖面的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)砂山粒度特征顯示出典型的風(fēng)成特點(diǎn)：砂丘的分布呈明顯的帶狀，由北向南略為展寬，與風(fēng)力路徑吻合；在不同區(qū)域，砂丘發(fā)育的高度與風(fēng)力大小大致相關(guān)，從而確定風(fēng)力應(yīng)為長(zhǎng)江中游砂山形成的主要外營(yíng)力.關(guān)鍵詞：砂山；長(zhǎng)江中游；風(fēng)成；氣候變化中圖分類號(hào)

2、：P532文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A長(zhǎng)江中游的砂山沉積序列具有分布范圍廣、時(shí)間腎度K（晚更新世至全新世）、沉積連續(xù)、層理變化明顯和保存完好等特點(diǎn)，是記錄古環(huán)境變遷的重要載體.砂山的成因主要有兩種傾向：一是“水成說(shuō)2-幻，認(rèn)為砂山的兩個(gè)沉積旋回是占長(zhǎng)江河床相、河漫灘相沉積，被后期構(gòu)造抬升所致,而風(fēng)力只是改變了砂山的外部形態(tài)，主要的水成證據(jù)有砂層中出現(xiàn)的淤泥央層、水平層理、接觸關(guān)系、構(gòu)造變動(dòng)以及軟體動(dòng)物貝殼化石等.二是“風(fēng)成說(shuō)，（6-8認(rèn)為砂山砂層系由古長(zhǎng)江及其支流贛江的河床砂，經(jīng)強(qiáng)風(fēng)吹揚(yáng)短距離搬運(yùn)，在近岸地帶堆積而成，其地貌上的高差和泥炭層分布的高度，并非新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升所致，而是由風(fēng)積地區(qū)特有的沉積地貌格局

3、，淤泥層由風(fēng)積地區(qū)砂丘間湖沼沉積形成，其主要證據(jù)是砂山沉積中出現(xiàn)的大型板狀斜層理、風(fēng)成交錯(cuò)層理，以及同一年齡的砂層出露于不同高度、不同年代地層中等.這兩種觀點(diǎn)對(duì)砂山形成機(jī)理的解釋差別明顯,風(fēng)成說(shuō)主要是從層位間的接觸關(guān)系來(lái)研究砂山的成因；而水成說(shuō)則主要是從沉積結(jié)構(gòu)方面來(lái)探討沉積環(huán)境風(fēng)成說(shuō)能夠說(shuō)明砂山形成時(shí)F部卜蜀土地層不受破壞的原因，但不能解釋不同層位的軟體動(dòng)物化石的來(lái)源及出宵高度的間題;而水成說(shuō)則無(wú)法解釋強(qiáng)烈的風(fēng)吹蝕作用.本文旨在通過(guò)對(duì)武漢青山及鄱陽(yáng)湖周邊的典型剖面分析,確定風(fēng)力應(yīng)為長(zhǎng)江中游砂山形成的主要外營(yíng)力.1青山鎮(zhèn)砂山的風(fēng)成證據(jù)青山依砂山散布于武漢市育山鎮(zhèn)江濱,呈條帶狀近平行排列，近垂直

4、于長(zhǎng)江河岸分布.K度分別為10-30m不等，下伏為褐黃色黃土.青山鐐剖面（N3039.259,EI1425.280）為青山鎮(zhèn)鳳凰山西端的一新鮮露頭，位于長(zhǎng)江河道河曲的凸岸，隔江與天興洲對(duì)望.剖面位于長(zhǎng)江河道的二級(jí)階地上，高達(dá)20余米，砂層、古土壤層及漸變層呈相間分布.1.1層理構(gòu)造青山鎮(zhèn)剖面上顯示的雖然只有角度不大（10。左右）的斜層理，但經(jīng)取樣挖掘發(fā)現(xiàn)，沉積而有一個(gè)15。左右的向SE方向傾斜的角度（圖1）.這恰好與比加雷統(tǒng)計(jì)的“在平行主風(fēng)方向的削面上，交錯(cuò)層理組之間的界面是向著下風(fēng)傾斜的，而與風(fēng)向垂直的剖面則大致水平”砂丘沉積特征相吻合.但是砂丘內(nèi)部構(gòu)造的最終特征,將取決于砂丘的形狀、大小和

5、特性，氣候及風(fēng)況.詳細(xì)研究了青山剖面的沉積構(gòu)造后認(rèn)為，昏山剖面兼?zhèn)涞湫蛼佄锞€型砂丘和橫向砂丘堆積的一般特征：在沿砂丘走向（垂直于風(fēng)向）的剖面中，層理和界面近于水平（10。）;前積紋層（或背風(fēng)坡）傾角中等（1115。），并根據(jù)實(shí)際情況確定育山剖面在砂丘堆積中的切入位置（圖1）.青山砂層的沉積面斜層理有傾角比較平緩的現(xiàn)象，而且越向上傾角越平緩，但傾角多為30。32。左右的平行頁(yè)狀斜層理,其做角接近于從空氣介質(zhì)中卜.落中細(xì)砂粒自然堆積的最大休止角（表1）.從層理構(gòu)造上看，青山鐐砂山露頭形似河流沉積中的大型水平層理（10左右），但是結(jié)合發(fā)掘沉積面的斜層理,露頭展現(xiàn)的大型水平層理及沉積面的大型斜層理是典

6、型砂丘沉積形態(tài)中的垂直于主風(fēng)向的水平層理和平行于主風(fēng)向沿下風(fēng)方向的斜大型層理，其傾角接近從空氣介質(zhì)中下落中細(xì)砂粒白然堆積的最大休止角，具備典型風(fēng)成砂丘堆積的-般特征.收稿日期：2008-10-22基金項(xiàng)目：國(guó)家H然科學(xué)哀金（40372079）作者簡(jiǎn)介：胡思婢（1979）,男，河南信陽(yáng)人，講師，砂士，研克方的：第四紀(jì)氣侏與全球變化.泥砂種類干很濕水分恤和泥402515松軟砂質(zhì)粘土402720潔凈的細(xì)砂402722緊密的細(xì)砂453025緊密的中粒砂453327松散的細(xì)砂373022松散的中粒砂373325礫石土373327表I幾種含水不同混砂的休止角（度）1.2粒度特征青山鎮(zhèn)剖面的粘砂層分選良好,

7、標(biāo)準(zhǔn)差多小于1,偏度大于1;概率累積曲統(tǒng)上的粗尾端明顯缺失或者含最極少；同一層位粒度的縱向變化很小;粒級(jí)為粉砂一砂，砂層粘土含量極少，甚至缺失;頻率曲線多為雙眾數(shù)，偶見(jiàn)單眾數(shù),Kgl.其綜合特征與典型的風(fēng)成砂丘一黃土沉積特征一致.青山砂山沉積砂層粒度的各個(gè)參數(shù)具備典型的風(fēng)成砂丘沉積特征，分析結(jié)果都表明具有明顯的河流-風(fēng)力混合作用的特征,因此認(rèn)為在沉積過(guò)程或者在沉積之前受過(guò)河流的改造作用，而第四和第六兩個(gè)砂層又明顯附加有風(fēng)力的改造作用，因此結(jié)合實(shí)際的沉積環(huán)境,推斷砂山沉積為近源的河流砂經(jīng)過(guò)風(fēng)力的吹揚(yáng)搬運(yùn)到長(zhǎng)江南岸，受到一定條件的阻擋堆積而成.以砂、粉砂、粘土粒級(jí)為坐標(biāo)軸生成的三角圖來(lái)比較青山鎮(zhèn)剖

8、面沉積與江漢平原河間洼地泥砂沉積的粒度分布情況.青山鎮(zhèn)砂山的顆粒分布非常集中，主要集中在砂和粉砂兩個(gè)區(qū)域，而這兩個(gè)區(qū)域也分別是砂和黃土（包括粘土質(zhì)砂和砂質(zhì)粘土）在三角圖上的分布區(qū)（圖2）.分布區(qū)的集中情況表明整個(gè)剖面的顆粒粒徑均一，缺失粘土粒級(jí).而江漢平原河間洼地沉積三角圖中的投點(diǎn)并不集中,基本分布在粉砂粒級(jí)，屬于粘土質(zhì)粉砂，與青山鎮(zhèn)的砂山沉積有明顯的界線.江漢平原河間洼地沉積是典型的河流相水成沉積物，而分布于相同地區(qū)的青山鎮(zhèn)砂山沉積與其有很大區(qū)別，表明了兩者沉積的動(dòng)力條件的顯著差異.而這種顯著的差異在粒度象分析圖中也有明確體現(xiàn)（圖3）,砂山沉積與河流沉積有很大差別，分別對(duì)應(yīng)著不同的區(qū)域，江漢

9、平原河流沉積分布在PQ和QR段，屬于懸浮和滾動(dòng)及遞變懸浮混合的區(qū)間，缺失滾動(dòng)和懸浮區(qū)間;青山砂山沉積分布在QR和RS段，RS段又分為RS，和SS兩段，因此不能簡(jiǎn)單的套用典型的河流沉積曲線經(jīng)驗(yàn)而把它叫做均勻懸浮，只能把它叫做非均勻懸浮,其形成原因可能是由于沉積的動(dòng)力條件變化或者非單一動(dòng)力條件改造的結(jié)果.通過(guò)對(duì)青山砂山的沉積環(huán)境分析，均勻懸浮段發(fā)生的擾動(dòng)變化是沉積過(guò)程中風(fēng)速的變化引起的.青山砂山沉積和典型的江漢平原區(qū)河流沉積在粒度象上的差異表明，砂山沉積絕非簡(jiǎn)單的河流沉積，而是加枳了風(fēng)動(dòng)力條件的典型特征.圖2青山鎮(zhèn)砂山和江漢平原沉韌顆粒粒度分布比較圖3砂山沉積與河流沉枳粒度象對(duì)比2不同地區(qū)砂山的風(fēng)

10、成信息2.1同期異地砂山的平面分布野外勘察發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江中游砂山在平面上的分布具有其一定的特殊性:均分布在現(xiàn)代的江濱湖邊地帶（圖4）,條帶狀近平行排列，味垂直于長(zhǎng)江河岸河曲或者湖濱分布；多個(gè)砂山以帶狀、叢狀聚集形成砂山帶或者砂山叢，多數(shù)的砂山帶或砂山叢分布的地貌部位為-邊臨水，一邊靠山，夾于山、水之間呈條帶狀展布,并有向山爬高之勢(shì)；整個(gè)K江中游的砂山均分布在狹口或者有障礙物阻擋的K江南岸，如鄱陽(yáng)湖砂山、岳陽(yáng)砂山分別處于鄱陽(yáng)湖和東洞庭的狹口位置，而肯山鎮(zhèn)砂山也處于漢水的出風(fēng)狹口，并且其后有山的阻擋.這些特征均顯示出砂山沉積風(fēng)成的可能性.2.2砂山的披蓋分布砂山的出露部位普遍較高，砂層往往覆蓋在不同時(shí)代

11、、不同成因的基巖、堆積物或各種澧受過(guò)侵蝕切割的古地面上.其中，都昌老爺廟附近、鄱陽(yáng)湖中松門山島與磯島的砂山砂層，均披覆在傾斜的白堊系-老第三系紅色砂巖與礫巖層上;老爺廟附近的一些砂山的頂端高度，自湖邊向東逐漸升高，最高達(dá)到海拔40m左右；星子砂嶺一，帶的砂山沉積,超覆在由網(wǎng)紋狀紅砂粘土與微網(wǎng)紋化紅砂粘土組成的起伏不平的古地面上，有的地方為微網(wǎng)紋化紅砂粘我j網(wǎng)紋狀紅砂粘土組成的丘崗，與周圍砂山齊高，可達(dá)海拔50多米.彭澤縣紅光附近與武漢青山鎮(zhèn)江邊，砂山砂層掩蓋在起伏不平、呈隱伏“孤丘”的黃色亞粘土（即下蜀黃土）之上.考察中發(fā)現(xiàn)砂山具有披蓋分布（超覆性分布）的特征，尤其是在鄱陽(yáng)湖區(qū)砂山和九江新港梅

12、家洲附近，砂山沉積均經(jīng)過(guò)多次超覆披蓋分布在基巖上，具有典型的風(fēng)積地貌特征（圖5）.圖4長(zhǎng)江中游干流與砂山的沉祝位置E紅色砂巖曰網(wǎng)紋紅土皿黃色亞粘土曰砂山堆積圖5砂山的坡蓋分布示意圖圖6砂山石英砂衰面形態(tài)的掃描電鏡照片2.3未受流水侵蝕的下墊面整個(gè)K江中游的砂山，尤其是彭澤紅光、老爺廟以及星子砂嶺等地砂山，砂山下墊面為起伏不平的黃色亞粘土，即下蜀黃土和一些紅色砂粘土或者網(wǎng)紋狀紅砂粘土.砂山帶、砂山叢之間的橫剖面呈孤形的谷地,有明顯的后期侵蝕改造產(chǎn)物.黃色亞粘土組成的古地面起伏不平，只能說(shuō)明在砂山砂層披覆之間，遭受過(guò)流水的侵蝕切割，而沒(méi)有被淹沒(méi).砂層和下墊面為非同期沉積物，其間存在沉積間斷，從下墊

13、面遭受過(guò)侵蝕切割的情況來(lái)看，如果說(shuō)砂山沉積的動(dòng)力條件為水流，能運(yùn)移粗中砂的水動(dòng)力條件,那就不可能在它床底保存有起伏不平的結(jié)構(gòu)疏松的亞粘上：2.4顆粒表面微觀特征經(jīng)過(guò)掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，砂山沉積顆粒的表面形態(tài)存在典型的河流沉積特征上加枳風(fēng)界成因的形態(tài)特件.，如顆粒星不規(guī)則的圓-次虬介于河浦形態(tài)與風(fēng)積的圓度之間，其上加積典型的毛玻瑞面和碟形坑（圖6A、B）；典型的河流成因的三角形蝕刻（V形坑）圖案上加積典型的風(fēng)積成因溶蝕和硅沉淀形態(tài)（圖6C、D）.種種跡象表明，砂山沉積是先經(jīng)過(guò)河流的改造作用之后乂經(jīng)過(guò)風(fēng)力的搬運(yùn)堆積而成，其在典型的河流沉積形態(tài)上加積典型風(fēng)積特征就是最有力的證據(jù).2.5動(dòng)植物化石九江新

14、港梅家洲附近的砂山頂部發(fā)現(xiàn)大魅的軟體動(dòng)物蝸牛和螺類化石.水生動(dòng)物化石以及蝸?；燃蟹植嫉默F(xiàn)象主要出現(xiàn)在砂山沉積的頂部,而在砂層中遇見(jiàn)的動(dòng)物化石，并沒(méi)有象新港砂山頂那樣完整、集中.根據(jù)這些不同時(shí)代不同生活環(huán)境的動(dòng)物化石集中分布于砂山頂部的現(xiàn)象，并結(jié)合其成堆而非成平行線性排列的分布情況，認(rèn)為這是在一個(gè)砂質(zhì)地貌發(fā)育的階段，風(fēng)的一種旋積作用的結(jié)果.育山砂山沉積的抱粉鑒定結(jié)果表明:布粉貧乏單調(diào).優(yōu)勢(shì)種蒿含址的相對(duì)偏高反映了沉積時(shí)期干旱少雨的氣候類型,而喬木花粉松、樺含最次之，并旦這兩個(gè)種屬花粉能做幾十至兒千公里的遠(yuǎn)距離飛翔，判斷松、樺粉是遠(yuǎn)源搬運(yùn)沉積，能說(shuō)明砂山沉積時(shí)期季風(fēng)發(fā)育的敏況.3結(jié)語(yǔ)*研究顯

15、示青山鎮(zhèn)砂山沉積具有典型的風(fēng)成特點(diǎn)，其物源是長(zhǎng)江河漫灘相砂質(zhì)沉積，并表現(xiàn)出一定的河流沉積特征，說(shuō)明在經(jīng)風(fēng)改造堆積之前受到流水的改造作用.砂層和粘土層的接觸關(guān)系揭示了沉積時(shí)期粘土層是在冬季風(fēng)盛行的的砂層堆積氣候末期，弋候逐漸轉(zhuǎn)暖轉(zhuǎn)濕，湖沼發(fā)育，在砂層頂部積水沉積而成，而這個(gè)時(shí)期主要受夏季風(fēng)影響.下伏黃土堆積，同樣是風(fēng)力搬運(yùn)形成的，既不同于南方廣泛分布的網(wǎng)紋紅土，又不具備長(zhǎng)江中下游下蜀土的典型沉積特征，所以，下伏黃土和北方黃土更可能為同期黃土沉積，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了黃土堆積到達(dá)長(zhǎng)江以南北緯30。以南這-說(shuō)法.參考文獻(xiàn)：1 安芷生.關(guān)于全球變化研究的幾個(gè)問(wèn)題J.第四紀(jì)研完，1990(1)：64-67.

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