江苏第四纪海侵及近代海岸变迁

江苏第四纪海侵及近代海岸变迁 2008-2-2

江苏省地处中国东部沿海，第四纪海侵及近代海岸变迁一直为江苏地质工作者的重要研究课题内容。 一、第四纪海侵 第四纪以来，由于地壳升降运动较强烈，加上频繁的古气候周期性冷暖变化，使得江苏沿海地区发生了多次海侵和海退，经历了反复出现的沦海变化。根据多年来第四纪地质研究成果，特别是100多个钻孔的微体古生物、孢粉及古地磁测量等资料的分析，发现江苏东部沿海平原第四系中至少发育5个海侵层，反映第四纪以来该地区至少发生过5次海侵。海侵层的发育分布，标志该区曾沦为海的环境，但实际上海侵高峰期的海岸线应比海侵层范围更要远一些。 1、海侵层特征及其时代 ①第Ⅴ海侵层。该海侵层仅局限分布在东部沿海地带，海侵波及范围较小。海侵层埋深140m～240m左右，厚度一般〈10m，且变化较大。北部以滨海相灰白色、灰绿色细砂为主，南部以河口相灰色粉细砂为主。含有贝壳及有孔虫化石。 据东南沿海及长江三角洲地区的资料，该海侵层中孢粉组合为栎、松、菊科、蒿禾本科，水龙骨及栎、栗、枫香、松、水龙骨、水蕨等。反映气候温暖，相当于第四纪第一温暖期。古地磁测量结果表明，该海侵层位于哈拉米洛与奥尔都维事件之间，应属早更新世中期产物，其年代距今180万年～100万年。可称之为八滩—如皋海侵。 ②第Ⅳ海侵层。该海侵层分布于连云港徐圩、滨海、阜宁、盐城、东台、海安、泰兴黄桥、沙洲及太湖一线以东地区。海侵范围已明显超越第Ⅴ海侵区。 苏北地区，该海侵层埋深90m～160m左右，厚3m～16m，以滨海相或海相灰黄色、褐红色粉质粘土为主，含暖水卷转虫、同现卷转虫、凹坑筛九字虫、毕克卷转虫变种、具瘤先希望虫等有孔虫化石。阜宁一带还发育海湾泻湖相及边滩沼泽相沉积。 长江三角洲地区，海侵溯江西进，具一定规模，该海侵层埋深110m～170m左右，厚数米至30余m，以河口相灰色、深灰色中粗砂、粉细砂为主，海陆相化石混生，化石种属和数量相对贫乏，个体较小。 据盐城、东台及苏州吴中钻孔资料，该海侵层中含松、栎、菊科、水龙骨孢组合，相当于第第四纪第二温暖期的产物。古地磁测量表明，该海侵层位于布容正极性期底界之上，年代约为距今70万年左右，属于中更新世早期。可称之为盐城—上海海侵。 ③第Ⅲ海侵层。该海侵层分布于连云港、灌南、涟水南集、淮安、高邮、泰州、常州、金坛、宜兴一线以东地区。 苏北地区，阜宁、盐城以东地区为滨岸浅海相沉积，以灰色、灰褐色粉砂、粉土为主。以西地区为滨海相、海湾

泻湖相及边滩沼泽相沉积，以灰色粉质粘土、粉土为主。厚度2m～17m，西薄东厚，埋深东部80m～96m，西部在26m～80m之间。据盐城、苏州钻孔孢粉分析，孢粉组合为栎、柳、榆、香蒲、水龙骨等，反映当时气候温暖而潮湿，相当于第四纪第三温暖期。沉积物中含卷转虫、九字虫、希望虫、玻璃介、土星介等微体化石，多为广盐性分子。 长江三角洲地区，以河口相沉积为主，岩性为灰黄色～灰色，中粗砂夹粉细砂，厚数米至50m，埋深50m～110m。孢粉组合为枫香、麻栎、青刚栎、水龙骨等，反映气候温暖湿润。沉积物中含毕克卷转虫、奈良小上口虫、凸背卷转虫、缝裂希望虫、微小艳花介等海相介形虫以及瓣鳃类兰蚬、鱼骨碎片等化石。 太湖地区，东部为滨海相，西部为滨岸沼泽相沉积，岩性为灰色淤泥质粘土、粉土或粉砂，水平层理非常发育，厚数米至30余米，自西向东增厚，埋深30m～60m。 据盐城、南通、常州、苏州等多个钻孔古地磁测量，该海侵层位于布莱克事件附近，年代约为距今10万年～7万年。可称之为平桥—太湖海侵。 ④、第Ⅱ海侵层。第Ⅱ海侵是影响江苏最广的一次海侵，其海侵前锋可达西部丘陵山前地带。 海州湾为近岸浅海相及滨海相沉积，主要为灰黄色泥质中砂、棕黄色含钙核粉质粘土。埋深6m～8m，厚2m左右。据钻孔资料，该层含有孔虫、冷水面颊虫、布氏玫瑰虫、亚洲希望虫、毕克卷转虫变种、假轮虫末定种、海相介形虫、方地豆艳花介、弯贝介末定种、丰满陈氏介、东台新单角介等，还有苔藓虫、海胆刺等化石。 海州湾以南，海侵层埋深15m～53m，厚度一般5m左右。最厚达20多米，最薄不足1m。以褐黄色、灰黄色淤泥质粉砂、粉砂质粘土为主。响水、滨海、盐城一线以东地区属于近岸浅海沉积，含厚壁卷转虫、茸毛希望虫、球室刺房虫、拉马克五块虫、异地希望虫、同现卷转虫、科契箭头虫、双孔星轮虫等有孔虫化石和中华丽花介末定种、金黄浪花介、分裂中华花介、东台新单角介、日本穆赛介、三浦翼花介等海相介形虫化石。该线以西地区，泗阳、淮阴、涟水、灌南一带为河口三角洲相沉积，北部赣榆、连云港一带为滨海相沉积，南部里下河地区为滨海或海湾泻湖相沉积，含毕克卷转虫、山西九字虫、滨海弯贝介、中国刺面介、长中华丽花介、宽卵中华丽花介等微体化石，并混含布氏土星介、柯氏土星介等陆相介形虫化石，反映为海陆交互环境。 长江三角洲地区，以河口三角洲相沉积为主，西部以灰、灰白色中砂为主，东部以灰、深灰色粉细砂夹粉质粘土为主。埋深20m～90m，厚10m～50m，由西向东增厚。该层

孢粉以栎、枫香为主，反映当时气候温暖湿润，并含凸背卷转虫、厚壁卷转虫、奈良小上口虫、暖水卷转虫、毕克卷转虫、缝裂希望虫、山西九字虫等有孔虫及长中华丽花介等海相介形虫化石。 太湖地区，为海湾泻湖相沉积，以灰、灰黑色淤泥质粘土夹粉砂为主，常见千层并状特殊结构特征。埋深10m～30m，厚数米至20余米。该层含青刚栎、栎、枫香、藜、水龙骨等孢粉化石，反映暖热湿润气候环境，并含有丰富的毕克卷转虫、缝裂希望虫、波伊艾筛九字虫、山西九字虫等有孔虫化石。 据东台、盐城、宜兴和桥及浙江省北部双林、石林等钻孔的测年资料，该海侵层形成于距今3.5万年～2.4万年，属于晚更新世晚期。可称之为泗阳—滆湖海侵。 ⑤、第Ⅰ海侵层。为影响江苏最新的一次海侵沉积，此时期的海岸线在赣榆、高沟、淮安、高邮、扬州、仪征、镇江及金坛、溧阳、宜兴一线以东地区。 海州湾为近岸浅海和滨海相沉积，以深灰色淤泥质含砾粗砂及淤泥质粘土为主，西部山前局部洼地发育泻湖相或边滩沼泽相沉积，厚2m～4m。含毕克卷转虫变种、亚易变筛九字虫、冷水面颊虫、具瘤先希望虫等有孔虫及东台新单角介等海相介形虫化石。 海洲湾以南盐城、海安一线以东地区为浅海相沉积，厚15m～20m，以灰色粉砂、粉土、粉质粘土为主，夹深灰色淤泥质粘土。其中含毕克卷转虫变种、阿卡泥五块虫圆形亚种、缝裂希望虫、奈良小上口虫、异地希望虫、冷水面颊虫、科契箭头虫、具瘤先希望虫、亚易变筛九字虫等有孔虫，中华丽花介末定种、东台新单角介、中国洁面介等海相介形虫化石。涟水、响水、滨海、阜宁一带为黄淮河口三角洲相沉积，以灰黄色粉质粘土及灰色淤泥质粘土、粉砂为主。盐城、海安一线以西地区为滨海泻湖相沉积，西部维桥、白马湖一带发育边滩沼泽相沉积，以灰色、深灰色淤泥质亚粘土为主，埋深8m～17m，厚5m～17m。 长江三角洲地区，海侵层为河口三角洲相，以灰色、深灰色粉细砂、中细砂为主，底板埋深20m至30余米，厚7m～28m，富含毕克卷转虫、奈良小上口虫、缝裂希望虫、厚壁卷转虫、凸背卷转虫、暖水卷转虫、优美花朵虫等有孔虫及宽卵中华丽花介、中华丽花介、东台新单角介等海相介形虫化石。 太湖以东及西部金坛，宜兴一带为海湾泻湖相沉积，以青灰色粘土、粉质粘土为主，含以毕克卷虫、山西九字虫为主的有孔虫化石，孢粉以栎、松、柏、水龙骨等为主，反映为温暖潮湿的气候环境所形成。底板埋深2m～13m，厚3m～8m。 据东台、盐城钻孔，金坛指前、无锡马圩、及皇塘、五叶镇孔海侵层之上泥炭

层等测年资料，第Ⅰ海侵的年代为距今8700年～6000年，属全新世中期。可称之为洪泽—镇江海侵。 2、海侵特点 从上述几个海侵层的分布及其沉积相可知，江苏省第四纪期间，已进入海侵敏感地区，周期性古气候冷暖变化引起的海面升降，都不同程度使江苏沿海平原区发生了苍桑巨变，在时间序列中，较清楚地演示了自然环境和地质环境所经历的宏观变化规律。 通过初步的分析研究，亦可进而反映江苏省第四纪海侵事件具有以下几个特点：自下而上，由老到新，海侵层的分布范围逐渐扩大，海相性逐渐增强。其中以第Ⅱ海侵层分布最广，直抵西部山前地带，第Ⅴ海侵层分布范围最小，仅局限于沿海地带。表明江苏第四纪以来海侵强度逐渐增大，影响范围逐步扩大。 西部地区海侵层较少，仅见2层～3层且厚度较薄，多为海陆过渡相沉积。东部地区海侵层次多，通常可见4层～5层。省域外上海地区见有7个海侵层，据南黄海QC2孔研究，我国东部第四纪以来发生9次海侵，且海侵层厚度较大，埋藏深，以浅海相、滨海相沉积为主。反映每次海侵过程中都有可能存在着波动性进退变化。 另从海侵层空间分布和岩性相变分析，每次海侵均明显受到当时的区域地质、地貌背景条件的制约，自北往南海侵西进的范围存在较大的差异。在古淮河、古长江区域河道发育部位，海水溯江而上大幅度入侵，形成明显的多期三角洲相沉积，在古河道内侧又多有规模较大的滨海泻湖相沉积，致使每期海侵层在平面空间中显示出特有的相变分区规律，并反映出继承性特征。 3、海侵途径 江苏东部地区，第四纪以来发生了5次海侵，形成5层海侵层，其中含有丰富的有孔虫及海相介形虫化石，其组合特征与现代南黄海海相微体生物群比较相似，晚更新世两个海侵层中普遍存在喜暖的假轮虫和星轮虫等有孔虫化石，它们都是我国南黄海区现生底栖有孔虫，也有现代主要生活渤海及黄海北部近岸低温水域的冷水种冷水面颊虫和具瘤先希望虫等化石。由此可见，江苏东部第四纪以来的历次海侵，海水由北黄海、南黄海和东海，即由东北、东和东南三个方向入侵。 二、近代海岸变迁 近代海岸线变迁主要反映了全新世海退过程和江河泥沙搬运沉积作用，依据海岸带特有的砂