齊曉婕，黃寶琦，秦亞超，劉嘉棟

1.北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100871 2.青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071

黃河是中華文明的搖籃，見證了民族的興衰與更替，對人民的日常生活與經(jīng)濟(jì)狀況有著極其深遠(yuǎn)的影響。以多沙善淤著稱的黃河，是中國也是世界含沙量最大的河流。在歷史進(jìn)程中,黃河曾頻繁地決口改道，據(jù)統(tǒng)計(jì)自形成至今，較大的改道共有26次[1]，每次流經(jīng)的年限長短各異，河流流路和河口位置常在山東—渤海和江蘇—黃海之間變動和遷移。

公元1128年，為阻金兵南下，宋人決開黃河堤防，迫使其南徙奪占淮河水道[2]，攜帶7000余億噸泥沙注入黃海，巨量沉積物不斷進(jìn)積，岸線逐漸向海推進(jìn)，淺海區(qū)原有的潟湖和沙堤，與海岸處新形成的大規(guī)模沙咀、沙洲淤積合并，以增疊并陸的方式發(fā)育了沼澤平原相三角洲[3-4]，陸上三角洲面積為9000 km2，水下三角洲面積可達(dá)25000 km2[5]。直到公元1855年黃河在銅瓦廂決口，流路才得以北歸，重新注入渤海，自此結(jié)束了長達(dá)七百余年的黃河南流、奪淮入海局面[2]。徑流量劇減致使蘇北沿岸入海泥沙枯竭，廢黃河口處的泥沙動力平衡被打破，岸灘與水下三角洲侵蝕后退，原先強(qiáng)烈淤漲的三角洲從此進(jìn)入一個(gè)新的調(diào)整階段，被遺棄在江蘇北部，成為廢黃河三角洲[6-8]。

廢黃河三角洲的核心區(qū)域以云梯關(guān)為頂點(diǎn)，向北可至灌河口，向南可達(dá)射陽河口。海岸線總長139.9 km，正逐步由淤泥質(zhì)海岸向砂質(zhì)海岸轉(zhuǎn)變[9]。受三角洲地形影響，該地區(qū)海岸線與淺水等深線向海凸出，外無大型沙洲和島嶼屏蔽掩護(hù)，波浪可長驅(qū)直入，且河口區(qū)是波浪輻聚區(qū)，波能易于集中，動力作用強(qiáng)，是本區(qū)岸灘與水下地形演變的重要動力因素[10]。常浪為偏北向，強(qiáng)浪為北-北東向，受黃海沿岸流和季風(fēng)的影響，波浪季節(jié)性變化顯著，冬季主要以偏北向風(fēng)浪為主，夏季大多是以南向浪為主的混合浪[11]。蘇北沿海受到東海前進(jìn)駐波和黃海旋轉(zhuǎn)潮波兩個(gè)系統(tǒng)控制，潮流多屬不正規(guī)半日潮，往復(fù)流較顯著，漲潮以南東向流為主，落潮以北西向流為主，漲潮流速大于落潮流速，且沿岸存在自北向南的潮余流[12]。

蘇北廢黃河三角洲在地質(zhì)歷史時(shí)期短時(shí)間內(nèi)的大幅變遷，為海岸環(huán)境演變的系統(tǒng)研究提供了難得的實(shí)例，長期以來一直是我國海岸三角洲研究的熱點(diǎn)地區(qū)之一[13-14]。對蘇北廢黃河三角洲的研究，最早主要是利用人類生產(chǎn)生活遺留的痕跡，并結(jié)合地方志以及人文標(biāo)志等方法，來推測古三角洲的演變情況[15-17]。廢黃河三角洲主要以陸源泥沙的縱向推進(jìn)和橫向決口為主要的沉積方式形成[18]，其水下部分的展布范圍，最遠(yuǎn)仍可至現(xiàn)今20m等深線處[19]。秦亞超等結(jié)合地層剖面解釋和巖心剖面分析，將廢黃河水下三角洲北翼的沉積體識別為三角洲前緣和前三角洲兩個(gè)沉積單元[20]。近岸海域表層沉積物的分析表明，廢三角洲北部受潮流和季風(fēng)影響顯著，沉積物冬季的粒徑粗于夏季粒徑，沉積物粒度由岸向海、由北至南不斷變粗，表明了現(xiàn)今南強(qiáng)北弱的水動力差異[12]。陳可鋒等[21]通過建立潮波數(shù)學(xué)模型恢復(fù)了黃河北歸后，南黃海旋轉(zhuǎn)潮波動力中心由北向南不斷遷移的過程。但關(guān)于本三角洲地區(qū)千年以來沉積環(huán)境的演變，尚缺乏具體研究。

蘇北廢黃河三角洲發(fā)育在海陸過渡相環(huán)境中，對氣候和環(huán)境的變化非常敏感[22-23]，作為黃河在黃海入海口處形成的沉積物，其形成演化與徑流、潮流的雙重動力作用密切相關(guān)，入海泥沙的擴(kuò)散使三角洲岸線不斷向海推進(jìn)，而海洋作用又會導(dǎo)致岸線逐漸向陸后退[24]。當(dāng)黃河入?？诘奈恢冒l(fā)生移動時(shí)，海岸線位置與形態(tài)會隨之發(fā)生變化，三角洲沉積物的粒度、分選、微體生物群等多方面性質(zhì)也會顯著改變，因此沉積物的性質(zhì)能夠提供沉積環(huán)境和沉積特征等重要信息[25-27]。

本文在測得位于廢黃河三角洲北部LYK鉆孔沉積物AMS14C年齡的基礎(chǔ)上，對該鉆孔底棲有孔蟲和介形蟲的屬種組合變化進(jìn)行分析，并結(jié)合沉積物的粒度特征，恢復(fù)了研究區(qū)千年以來的沉積古環(huán)境變化，為重建蘇北廢黃河三角洲的演化過程提供了重要依據(jù)。

1 材料和方法

本文研究的LYK鉆孔位于南黃海蘇北海域的廢黃河三角洲北部（34°46′42.768″N、119°58′41.364″E）（圖1）、灌河口外，水深13.9 m，取芯長度75.6 m。以上部21.3 m晚全新世巖心為研究對象，進(jìn)行沉積物粒度分析的樣品采樣間隔為20cm，共取得107個(gè)樣品；微體化石研究樣品采樣間隔為20cm，每個(gè)樣品50 g，共取得107個(gè)樣品。

沉積物樣品過篩后，用Mastersizer 2000型激光粒度儀進(jìn)行粒度數(shù)據(jù)的測量，粒級間隔為0.25 Φ。粒度樣品的前處理方法如下：稱取適量樣品置于燒杯，充分混合后加入濃度為6%的H2O2，以除去沉積物中的有機(jī)組分；加入適量稀鹽酸溶解掉生物殼體等碳酸鹽成分；用蒸餾水清洗樣品至pH值呈中性；最后加入適量（NaPO3）6，并用超聲波機(jī)振蕩，待樣品完全分散之后，再進(jìn)行上機(jī)測試[20]。利用GRADISTAT粒度處理軟件，采用Folk-Ward公式計(jì)算沉積物的平均粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)和峰態(tài)等粒度參數(shù)的垂向變化[28-29]。

圖1 LYK鉆孔位置及蘇北岸線變遷[9]Fig.1 The location of core LYK and the change of northern Jiangsu shoreline[9]

將粒度波動較大處的樣品置于顯微鏡下，挑選其中的貝殼碎片并進(jìn)行稱重，在殼類質(zhì)量多于5 mg的樣品中選取4個(gè)樣品，各挑出10mg貝殼碎片在美國Beta實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行AMS14C年齡測定，14C半衰期采用5568a，測年范圍通常在46.6ka以內(nèi)。測試結(jié)果據(jù)其δ13C值進(jìn)行分餾效應(yīng)校正為慣用年齡，并根據(jù)Marine 20海洋曲線進(jìn)行系統(tǒng)校正，海洋儲庫校正值（DeltaR）為（?234 ± 60）a，校正軟件為BetaCal 8.20。

進(jìn)行微體古生物研究的樣品，取樣后置于60 ℃低溫環(huán)境下進(jìn)行干燥，稱重后將其放入水中，浸泡至樣品充分散開；用孔徑為63 μm的標(biāo)準(zhǔn)銅篩和純凈水進(jìn)行篩洗至樣品無泥附著，收集粒徑大于63 μm的粗組分，置于烘箱進(jìn)行60 ℃低溫烘干并稱重；置于顯微鏡下分別鑒定樣品中的有孔蟲屬種和介形蟲屬種并統(tǒng)計(jì)相應(yīng)數(shù)量[30]。在鑒定過程中，若樣品所含微體生物個(gè)體數(shù)量較大，則需進(jìn)行分樣至樣品中的底棲有孔蟲個(gè)體數(shù)達(dá)150枚左右[31]。挑出的樣品主要依據(jù)鄭守儀[32]、汪品先[33-34]、Loeblich and Tappan[35]等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算樣品中有孔蟲和介形蟲的豐度、簡單分異度、優(yōu)勢屬種含量、底棲有孔蟲三大類殼含量等特征值。將每個(gè)樣品中底棲有孔蟲屬種的百分含量導(dǎo)入數(shù)據(jù)分析軟件PAST 3.0，以主要用于生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)的Bray–Curtis相似性作為判別距離，進(jìn)行Q型聚類分析[36]。底棲有孔蟲的氧碳同位素測試由美國Beta實(shí)驗(yàn)室的IRMS穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀完成，選取2 mg干凈且完整的Ammonia beccarii個(gè)體作為測試樣本，結(jié)果換算為PDB標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，δ18O的分析精度優(yōu)于± 0.2‰，δ13C的分析精度優(yōu)于± 0.1‰。

2 結(jié)果分析

2.1 年齡框架的建立

貝殼碎片質(zhì)量相對大，不易受外力搬運(yùn)擾動，測年結(jié)果可信度高，為淺海測年的常用材料。在LYK鉆孔粒度波動較大處選取的4個(gè)測年樣品中，下部3個(gè)樣品的沉積物年齡符合下老上新的沉積序列，但鉆孔最上部的一個(gè)樣品年齡出現(xiàn)了倒置現(xiàn)象（表1），這可能反映了在水動力或風(fēng)暴干擾下，較老的沉積物被侵蝕搬運(yùn)后發(fā)生了再沉積現(xiàn)象。據(jù)記載黃河于公元1128年奪淮入海[2]，結(jié)合測年結(jié)果，推測黃河改道的沉積記錄應(yīng)始于1834cm深度之下。

2.2 沉積物粒度特征

粒度分布是對沉積物源和動力條件的綜合響應(yīng)，是沉積物的基本屬性之一。根據(jù)砂泥百分比、平均粒徑、分選、峰態(tài)、偏態(tài)等粒度參數(shù)，可以有效地判斷沉積物的物質(zhì)來源、搬運(yùn)介質(zhì)、動力條件和氣候變化等環(huán)境信息[37-38]，粒度的時(shí)空變化機(jī)制已經(jīng)成為沉積學(xué)中研究海陸相互作用和全球氣候變化不可或缺的手段[3]，LYK鉆孔沉積物粒度參數(shù)的垂向變化揭示了相應(yīng)的沉積環(huán)境演化過程。

LYK鉆孔沉積物以粉砂為主，平均含量為43.84%，分布較均勻，垂向差異小；其次是砂質(zhì)沉積物，主要分布在鉆孔中上部，平均含量為34.86%，含量由下向上遞增且垂向差異較大；黏土含量最少，平均含量僅為21.30%，主要集中在鉆孔底部，含量向上遞減（圖2）。平均粒徑代表了粒度分布的集中趨勢，它受控于物源及搬運(yùn)動力等因素[39]。LYK鉆孔沉積物的平均粒徑為3.28～8.25 Φ，平均值為5.65 Φ。自鉆孔底部向上，沉積物粒徑呈明顯的遞增變化，顆粒由細(xì)變粗。

表1 LYK站位殼類AMS14C測年結(jié)果Table 1 AMS14C dating of core LYK

圖2 LYK鉆孔粒度參數(shù)垂向變化Fig.2 Vertical variation of grain-size parameters of the core LYK

分選系數(shù)反映了顆粒沉積時(shí)的一致性[40]，LYK鉆孔沉積物的分選系數(shù)為0.81～2.63，平均值為1.78，分選中等，由下到上呈先增大后減小的趨勢。偏度代表粒度分布的不對稱程度，一般而言，河成沉積粒度分布以正偏為主，海灘沉積物偏度近于零[41]，LYK鉆孔沉積物的偏度為?0.18～0.65，平均值為0.34，正偏顯著；鉆孔峰度分布范圍為0.71～2.48，平均值為1.37，代表粒度頻率曲線較為尖銳。

根據(jù)粒度特征分析，將LYK鉆孔沉積物自下而上劃分為4段，分別描述如下：

階段Ⅰ（2132～1892cm）：沉積物以粉砂和黏土為主，幾乎不含砂質(zhì)沉積物，粉砂含量為46.8%～62.56%，平均值為52.7%，黏土含量為37.4%～53.2%，平均值為47.3%；平均粒徑分布穩(wěn)定，整體較小，平均值為8.02 Φ；分選系數(shù)為1.36～1.66，平均值為1.49，分選好；偏度為0.12～0.19，平均值為0.16，分布近對稱；峰度為0.94～1.01，平均值為0.97，近正態(tài)分布。粒度頻率分布為單峰曲線，峰值較低平，為寬峰曲線。

階段Ⅱ（1892～1262cm）：沉積物中的粉砂和黏土含量均減少，粉砂含量范圍為34.95%～69.47%，平均值為49.19%，黏土含量降低顯著，分布范圍為12.77%～46.01%，平均值為31.13%，砂質(zhì)沉積物含量波動增長，最低含量為0%，最高含量為52.28%，平均值為19.68%。平均粒徑、分選系數(shù)、偏度以及峰度變化劇烈且頻繁，平均粒徑為4.84～7.99 Φ，平均值為6.68 Φ，較上段變粗；分選系數(shù)最低值為1.48，最高可達(dá)2.55，平均值為2.06，是該鉆孔分選最差的階段；偏度為?0.18～0.63，平均值為0.20，以對稱和正偏交錯(cuò)分布；峰度平均值為0.91，分布近正態(tài)。粒度頻率曲線為雙峰型，峰值較低。

階段Ⅲ（1262～632cm）：沉積物以砂質(zhì)為主，含量范圍為10.29%～75.68%，平均值為41.34%；粉砂含量次之，含量范圍為23.87%～51.81%，平均值為37.40%；黏土含量逐步降低，最低含量為3.21%，平均含量為12.50%。平均粒徑向上逐漸波動升高，波動范圍為3.72～6.60 Φ，平均值為4.75 Φ；分選系數(shù)向上波動降低，平均值為1.91，較上段分選變好；偏度為?0.15～0.64，平均值為0.47，分布以近對稱為主；峰度較上段顯著增加，平均值增高至1.47，峰值逐步尖銳。粒度頻率曲線為不明顯的雙峰，粗粒首峰的峰值較高，范圍較窄，細(xì)粒次峰較寬平，且峰值較低。

階段Ⅳ（632～0cm）：沉積物以砂、粉砂為主，超過總沉積的90%，砂質(zhì)沉積含量范圍為42.82%～61.08%，平均值為55.98%；粉砂含量范圍為34.53%～46.97%，平均值37.44%；黏土平均含量達(dá)到本鉆孔最低，僅為6.58%。平均粒徑上下基本一致，為3.85～4.85 Φ，平均值為4.24 Φ；分選系數(shù)也很穩(wěn)定，平均值為1.39，較上段分選性顯著變好；偏度為0.34～0.62，平均值為0.47，全部為正偏，分布以近對稱為主；峰度曲線上下幾乎一致，峰值尖銳，平均值為2.01。粒度頻率曲線為不明顯的雙峰，首次峰差異較大，首峰為粗粒沉積，峰值較大。

2.3 微體古生物特征

受到徑流和潮流的雙向作用，三角洲海域的水深、溫度、鹽度和動力條件等變化極為顯著，而廣泛生活在其中的有孔蟲、介形蟲等微體生物群對這些環(huán)境因子非常敏感，且殼體能夠很好地保存在沉積物中，是指示環(huán)境變化的可靠依據(jù)[42]。鉆孔中微體生物群屬種組合的垂向差異性分布，可以有效恢復(fù)地質(zhì)歷史時(shí)期的氣候變遷和沉積環(huán)境演變。侵蝕、搬運(yùn)、再沉積、溶解等次生作用會對埋藏在沉積物中的微體生物群殼體進(jìn)行改造，殼體的保存情況亦為指示沉積環(huán)境的有效指標(biāo)[43]。對沉積物中有孔蟲和介形蟲的分布研究，仍然是現(xiàn)今重建海陸過渡相沉積環(huán)境的重要載體[44-46]。

LYK鉆孔共發(fā)現(xiàn)底棲有孔蟲50屬67種，豐度為12～2080枚/50g，簡單分異度為5～23。以濱岸-淺水的廣鹽底棲屬種為主，部分層位含有小個(gè)體的浮游有孔蟲。以Ammonia beccarii、Elphidium magellanicum、Astrononion tasmanensi、Quinqueloculinasp.、Elphidium advenum為優(yōu)勢種（占全群比例高于3%的種），其他屬種Cribrononion frigidum、Bolivinasp.、Pararotaliasp.、Elphidiumsp.、Ammonia compressiuscula、Nonionsp.等含量亦較高，其中以A.beccarii的數(shù)量最為豐富，為0～512枚/50 g。LYK鉆孔中的底棲有孔蟲以玻璃殼主，共鑒別有56種，平均含量為91.9%，瓷質(zhì)殼質(zhì)有5種，平均含量為7.3%，膠結(jié)殼質(zhì)有6種，平均含量最低，為0.8%。

LYK鉆孔共鑒別介形蟲30屬46種，豐度為3～1664枚/50 g，簡單分異度為2～20，主要分布在鉆孔0.6 m以下深度范圍，以Cytheropteron miurense、Bicornucythere bisanensis、Sinocythere reticulata、Aurila miii、Neomonoceratina dongtaiensis、Leptocytheresp.、Sinocytheridea impressa、Sinocythere dongtaiensis、Cythere lutea lutca、Callistocythere multirugosa、Munseropteron pupilla等濱岸廣鹽型屬種為主要優(yōu)勢種（占全群比例高于3%的種）。

圖3 LYK鉆孔聚類結(jié)果Fig.3 Clustering of the core LYK

為了進(jìn)一步分析鉆孔內(nèi)微體生物群與沉積環(huán)境之間的關(guān)系，選取107個(gè)底棲有孔蟲樣品進(jìn)行Q型聚類分析（圖3），并綜合有孔蟲和介形蟲的豐度、分異度、優(yōu)勢屬種含量、底棲有孔蟲三大殼類比例、底棲有孔蟲殼體δ18O和δ13C等指標(biāo)的變化，將鉆孔沉積物分成5種環(huán)境類型（圖4）：組合Ⅰ（2132～1892cm）、組合Ⅱ（1892～1192cm）、組合Ⅲ（1192～732cm）、組合Ⅳ（732～142cm）、組合Ⅴ（142～0cm） 。

組合Ⅰ（2132～1892cm）：本層段底棲有孔蟲豐度為12～1072枚/50 g，簡單分異度平均值為10，底棲有孔蟲三大類殼體中以玻璃質(zhì)殼為主，含量可達(dá)89.56%～100%，瓷質(zhì)殼平均含量為8.15%，垂向分布上相對較高，膠結(jié)質(zhì)殼含量幾乎為零，未見浮游屬種。以A.beccarii、E.advenum、A.tasmanensis、Pararotaliasp.等廣溫廣鹽淺水種為優(yōu)勢種，其中A.beccarii含量最高，在樣品中所占比例為12.5%～75%，其次為E.advenum，含量為6.06%～23.44%，兩者均為近岸內(nèi)陸架種[47]。介形蟲豐度為3～272枚/50 g，簡單分異度為3～11，以廣鹽性喜半咸水種C.miurense為主要優(yōu)勢種[48]，其他優(yōu)勢種包括S.reticulata、A.miii、C.multirugosa、M.pupilla等。

組合Ⅱ（1892～1192cm）：本層段底棲有孔蟲豐度為26～2080枚/50 g，平均值為758枚/50 g，簡單分異度增加至7～22，平均值為15，浮游屬種含量極少；殼體以玻璃質(zhì)為主，瓷質(zhì)殼含量略有降低，膠結(jié)質(zhì)殼含量迅速增加至本鉆孔最高值。以A.bec

carii、E.magellanicum、E.advenum、A.tasmanensis、Quinqueloculinasp.等淺水種為優(yōu)勢類群，E.magellanicum含量增加為第2優(yōu)勢種，含量最高可達(dá)30.86%，為低溫低鹽型屬種[48]。介形蟲豐度為6～1664枚/50 g，簡單分異度為2～20，以C.miurense、S.reticulata等淺水種為主要優(yōu)勢類群，其他優(yōu)勢屬種包括B.bisane、N.dongtaiensis等近岸半咸水種，內(nèi)陸架廣鹽性淺水種C.multirugosa、M.pupilla等含量顯著減少[48]，δ18O和δ13C均出現(xiàn)不同程度的負(fù)偏。

組合Ⅲ（1192～732cm）：本層段底棲有孔蟲豐度急劇降低，最高值僅為976枚/50 g，平均含量僅為481枚/50 g，簡單分異度降低為10～20，平均值為14。玻璃質(zhì)殼含量出現(xiàn)鉆孔內(nèi)最低值，膠結(jié)質(zhì)含量為1%，瓷質(zhì)殼有孔蟲含量出現(xiàn)鉆孔最高值，平均含量增高至9%，幾乎不含浮游屬種。以A.beccarii、E.magellanicum、A.tasmanensis、Quinqueloculinasp.等淺水種為優(yōu)勢類群。介形蟲豐度和簡單分異度亦顯著降低，豐度平均值為323枚/50 g，簡單分異度為2～20，平均值僅為13.9，以N.dongtaiensis、B.bisane、S.impressa、C.miurense等廣鹽種為主要優(yōu)勢類群，其中廣鹽型S.impressa增加顯著。本層段微體生物群豐度和分異度大幅降低，廣鹽型屬種含量顯著增加。

組合Ⅳ（732～142cm）：本層段底棲有孔蟲豐度迅速回升至118～1744枚/50 g，平均值為581枚/50 g，簡單分異度回升至10～23，平均值為18.2，以A.beccarii、E.magellanicum等近岸半咸水屬種為絕對優(yōu) 勢 種，Quinqueloculinasp.、Bolivinasp.、Nonionsp.等廣鹽淺海型屬種含量減少。殼體仍然以玻璃質(zhì)為主，平均含量為93.5%，瓷質(zhì)殼含量降低至5.9%，膠結(jié)質(zhì)含量在該段中部再次升高，最高值為3.7%。浮游屬種爆發(fā)式增加至48～240枚/50 g，平均值為52.5枚/50 g。介形蟲豐度極低，平均值僅為40枚/50 g，簡單分異度為5～14，以N.dongtaiensis、A.sinensis、B.bisane、S.dongtaiensis、Wichmannella sp.等近岸淺水種為主要優(yōu)勢類群。

圖4 LYK孔微體古生物特征及特征屬種變化Fig.4 Distribution of micropaleontology assemblages and special species in the core LYK

組合Ⅴ（142～0cm）：本層段底棲有孔蟲豐度較上段變化較小，為140～476枚/50 g，分異度略微上升至13～18，在三大類殼體中，玻璃殼含量降低，膠結(jié)質(zhì)和瓷質(zhì)殼含量升高，浮游屬種較上段減少。介形蟲豐度極低，分異度亦逐漸減低，平均值僅為7.8。

3 沉積環(huán)境恢復(fù)

綜合LYK鉆孔的測年結(jié)果、沉積特征、有孔蟲及介形蟲屬種組合等信息，將研究區(qū)千年以來的沉積古環(huán)境演化分為5個(gè)階段（圖5）。

圖5 廢黃河三角洲LYK鉆孔綜合參數(shù)及沉積環(huán)境恢復(fù)Fig.5 Palaeoenvironmental parameters and evolution of the abandoned Yellow River delta from core LYK

階段Ⅰ（2132～1892cm）：該段沉積整體以細(xì)粒、分選好、近對稱、寬平峰為特征，不含砂質(zhì)粗組分，沉積物來源較單一，反映了沉積區(qū)相對穩(wěn)定的水動力條件。不同殼質(zhì)的底棲有孔蟲屬種分別適應(yīng)于不同的生態(tài)環(huán)境，玻璃質(zhì)殼為正常淺海底棲有孔蟲中的優(yōu)勢屬種，膠結(jié)殼底棲有孔蟲主要分布在潮上帶和低鹽潟湖帶等低鹽的海陸過渡相環(huán)境中，瓷質(zhì)殼底棲有孔蟲群則主要出現(xiàn)于鹽度正常甚至偏高的海洋環(huán)境中[49-50]。本層段底棲有孔蟲豐度和分異度較高，殼體大多為玻璃質(zhì)，幾乎不含膠結(jié)質(zhì)殼體，指示了較高的海水鹽度。優(yōu)勢屬種為A.beccarii和E.advenum，A.beccarii是我國分布最廣泛的廣鹽淺水種，在0.5～50‰的鹽度范圍內(nèi)均能生存，大量分布于潮間帶、河口、海灣等濱淺海環(huán)境中[51]，而后者在我國黃海常分布在水深20～50m的區(qū)域[48]，為典型的近岸內(nèi)陸架種。介形蟲豐度和簡單分異度亦較高，以C.miurense為主要優(yōu)勢種，該種為一廣鹽性喜半咸水種，多分布于水深20～50m的內(nèi)陸架區(qū)[49]。以上特征反映了本層段接近正常海相的沉積環(huán)境，與陸架環(huán)境相符。在黃河改道前，南黃海蘇北沿岸發(fā)育有小型水下三角洲，系之前多次小型的黃河侵淮事件形成[52]。鉆孔所在區(qū)域離岸較遠(yuǎn)，水深相對較深，環(huán)境穩(wěn)定，沉積顆粒較細(xì)，分選好，主要發(fā)育淺海—半咸水型微體生物群，豐度和分異度均較高，屬于典型的淺海陸架沉積。

階段Ⅱ（1892～1192cm）：該段沉積整體以中細(xì)粒、分選中等、雙峰、波動頻繁為特征，黏土含量減少，砂質(zhì)粗組分顯著增多，粒度參數(shù)波動劇烈且頻繁，雙峰態(tài)頻率曲線顯示潮流與徑流的雙向作用，沉積物分選變差指示了水動力條件的增強(qiáng)。底棲有孔蟲豐度和分異度較上段增加，殼體仍以玻璃質(zhì)為主，耐低鹽度的膠結(jié)質(zhì)殼含量迅速增加至本鉆孔最高值，反映了淡水輸入的增強(qiáng)；有孔蟲優(yōu)勢屬種為淺水種，E.magellanicum的含量迅速增多，為低溫低鹽型屬種，在我國黃海通常代表水深為5～10m的低潮坪近岸環(huán)境[53]。介形蟲豐度和分異度皆為本鉆孔的最高值，以C.miurense、S.reticulata等近岸半咸水種為主，多分布于水深小于20m的近岸區(qū)[49]，內(nèi)陸架廣鹽性的淺水種含量顯著減少，δ18O和δ13C的負(fù)偏表明沉積區(qū)鹽度降低，這是由于同位素分餾作用而導(dǎo)致的大氣降水貧18O，因此地表徑流中的δ18O值會明顯低于海水。這些特征均反映了水深變淺、淡水輸入增強(qiáng)的沉積環(huán)境，與三角洲前緣沉積特點(diǎn)相似，結(jié)合測年數(shù)據(jù)，推測該階段即為黃河奪淮入海期間形成的沉積物。

黃河南流奪淮河水道后，攜帶大量沉積物注入黃海，研究區(qū)沉積環(huán)境從典型的陸架向三角洲前緣演變，以三角洲的進(jìn)積和加積作用為主導(dǎo)，接受了巨量的黃河粗顆粒沉積物。研究區(qū)位于灌河口外，由于廢黃河主河道是向東北方向進(jìn)積的，在扇形三角洲的北翼，從廢黃河口至灌河口一帶，隨著距離河口和主河道越來越遠(yuǎn)，進(jìn)積和加積逐漸減弱，并且灌河是黃河南流入黃海時(shí)期的重要分流河道，入海泥沙持續(xù)堆積。結(jié)合秦亞超等人在研究區(qū)的淺地層剖面結(jié)果[20]，推測該段沉積物為兩個(gè)相鄰三角洲葉瓣的并置和疊加沉積的結(jié)果。

階段Ⅲ（1192～732cm）：該段沉積整體以中粒、分選中等、偏好—不明顯雙峰為特征，黏土含量大幅減少，砂質(zhì)粗組分占明顯優(yōu)勢，粒度參數(shù)依舊大幅波動。底棲有孔蟲豐度急劇降低，耐惡劣環(huán)境的瓷質(zhì)殼類屬種含量出現(xiàn)鉆孔最高值。介形蟲豐度和簡單分異度亦顯著降低至鉆孔最低值，其中S.impressa含量明顯增加，是我國分布最廣的廣鹽型屬種，在2‰至正常鹽度的海水中均可生存，較為集中地分布在水深50m以淺的濱岸帶[49]。微體生物群豐度和分異度大幅降低，廣鹽型屬種含量的增加以及粒度參數(shù)的強(qiáng)烈波動，均反映了水深加深且極為動蕩的濱岸沉積環(huán)境。結(jié)合樣品測年數(shù)據(jù)的倒置現(xiàn)象，推測該階段水動力條件極為動蕩，發(fā)生了大范圍的侵蝕和再沉積現(xiàn)象。

黃河北歸之后，泥沙供給枯竭，且蘇北沿岸無其他大型河流注入，地勢較高的水下三角洲頂部，在以潮流和偏北向波浪為主導(dǎo)的海洋動力下[54]，侵蝕掀起表層松散泥沙沉積物，剝蝕下來的物質(zhì)呈再懸浮狀態(tài)在波浪作用下向兩側(cè)搬運(yùn)，在落潮流輸沙作用下離岸搬運(yùn)。侵蝕初期，由于廢黃河三角洲的海岸線以入?？跒橹行某始忸^狀向突出20余千米，且發(fā)育有宏大的水下三角洲，由北向南傳播的強(qiáng)波受到阻擋，侵蝕主要集中在三角洲北部[10]，故研究區(qū)接受強(qiáng)烈剝蝕。但經(jīng)過長期的侵蝕后退，廢三角洲岸段水下地形已發(fā)生了明顯變化，向海突出部分已被夷平,近岸等深線也趨于平直，昔日的河口已后退形成小型海灣，阻礙消失后的潮流和波浪，在由北向南傳播時(shí)更加順暢無阻，波能輻聚中心和強(qiáng)侵蝕部位也因此向南逐漸偏移，研究區(qū)水動力逐漸減弱，在水深較大的區(qū)域發(fā)生再沉積。

階段Ⅳ（712～142cm）：該段沉積整體以中粒、分選好、不明顯雙峰為特征，以砂質(zhì)粗粒沉積為主，幾乎不含黏土，各粒度參數(shù)較穩(wěn)定，上下基本一致，水動力較上段穩(wěn)定。底棲有孔蟲豐度和分異度迅速回升，殼體仍然以玻璃質(zhì)殼為主，耐低溫低鹽的膠結(jié)質(zhì)含量在該段中部再次升高，反映了陸源輸入增強(qiáng)。浮游屬種爆發(fā)式增加，浮游有孔蟲本質(zhì)上為大洋性生物，在現(xiàn)代黃海僅生活在120°E以東的海域，它們在淺海沉積中大量出現(xiàn)，明顯是由潮流從大洋搬運(yùn)而來后，在近岸埋藏[55-56]，本段近岸半咸水屬種為絕對優(yōu)勢種，廣鹽淺海型屬種含量減少，這表明了河流影響的加強(qiáng)和海水的逐漸淡化。介形蟲豐度極低，近岸淺水種為主要優(yōu)勢類群。該階段出現(xiàn)了近岸原地半咸水屬種、窄鹽海相屬種、浮游有孔蟲混合的現(xiàn)象，表明了陸源輸入和潮流搬運(yùn)的增強(qiáng)。以上特征表明該階段水動力條件較上段減弱，潮流和徑流雙向沉積的環(huán)境條件，環(huán)境由濱岸向淺海逐漸過渡。

當(dāng)侵蝕中心轉(zhuǎn)移到廢黃河三角洲南部區(qū)域后，研究區(qū)的水動力條件再次回歸穩(wěn)定，伴隨水深進(jìn)一步加大，水動力條件偏弱的侵蝕洼地開始接受潮流和徑流的雙相沉積，以灌河為代表的小型河流逐漸向海加積，海水鹽度降低后，出現(xiàn)了大量半咸水型微體生物群；同時(shí)潮流沉積的增強(qiáng)，使得該階段出現(xiàn)大量浮游有孔蟲及窄鹽型屬種等異地分子，系由黃海暖流及漲潮流搬運(yùn)而來。因此，地勢崎嶇不平的水下三角洲經(jīng)歷了夷平過程。

階段Ⅴ（142～0cm）：本層段底棲有孔蟲豐度和分異度較上段差異不大，在三大類殼體中，玻璃殼含量降低，膠結(jié)質(zhì)和瓷質(zhì)殼含量升高，浮游屬種較上段減少。介形蟲豐度和分異度較上段逐漸減低，微體生物群均以廣鹽淺海相為優(yōu)勢屬種。這反映了近年來研究區(qū)在經(jīng)歷了波浪和潮汐一個(gè)多世紀(jì)以來的改造加工后，逐漸形成了趨于平緩的夷平面和現(xiàn)今穩(wěn)定的淺海相沉積。

4 結(jié)論

綜合AMS14C測年結(jié)果、粒度特征、有孔蟲和介形蟲微體生物群記錄，恢復(fù)了LYK鉆孔所在區(qū)域千年以來的沉積古環(huán)境變化，為重建蘇北廢黃河三角洲的演化過程提供了重要依據(jù)。

研究區(qū)在黃河流入以前發(fā)育粒度較細(xì)、分選較好的陸架沉積，有孔蟲豐度和分異度較高；在公元1128年黃河奪淮入海后，研究區(qū)接受巨量的黃河沉積物，徑流作用占主導(dǎo)地位，沉積環(huán)境從典型的淺海向三角洲前緣演變，沉積物粒度變粗，分選變差，且出現(xiàn)了大量近岸半咸水屬種的有孔蟲和介形蟲；直到公元1855年黃河北歸，大量泥沙供給斷絕，在波浪和潮流的共同作用下，水下三角洲經(jīng)歷了剝蝕和搬運(yùn)再沉積過程，研究區(qū)水深加大，沉積物中砂泥比波動升高，微體生物群豐度和分異度急劇下降，廣鹽類微體生物群增加。隨侵蝕中心的逐漸南移，研究區(qū)動力條件趨于穩(wěn)定，沉積物粒度參數(shù)趨于穩(wěn)定，侵蝕洼地逐漸接受徑流和潮流的雙向沉積，導(dǎo)致海水鹽度降低，出現(xiàn)大量半咸水型有孔蟲和浮游有孔蟲等異地分子。近年來，伴隨波浪和潮汐的改造加工，研究區(qū)逐漸形成了趨于平緩的夷平面，由動蕩的濱岸逐漸過渡到現(xiàn)今穩(wěn)定的淺海相沉積。

致謝：感謝北京大學(xué)重離子加速器中心在AMS14C測年方面提供支持。