李 鑫 張 霞 林春明 鄧程文 李緒龍 馮旭東 夏長發(fā) 黃舒雅 趙雪培

內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室，南京大學地球科學與工程學院，江蘇南京210023

1 概述

沉積物組成分析在河口海岸研究中備受關注，最近10年中國發(fā)起了區(qū)域性的亞洲大陸邊緣“源-匯”過程與陸海相互作用國際合作計劃，如自然資源部 《全球變化與海氣相互作用》 專項（2010—2020）之 《“源-匯”過程與陸海相互作用》項目，旨在查明亞洲大陸邊緣關鍵地區(qū)的地層記錄并研究其“源-匯”過程，最終闡明“源-匯”系統(tǒng)的發(fā)育過程及成因機制（石學法等，2021）。現(xiàn)代河口沉積物中碎屑物質主要來自陸源輸入，由于受氣候、物質來源和水動力等因素控制，不同地區(qū)碎屑礦物組合類型和分布存在明顯差異（Cham ley，1989）。黏土礦物作為河口沉積物的重要組分，其組成分布特征在物源指示、流域古氣候特征、沉積環(huán)境動力過程以及沉積物搬運模式等方面都具有重要研究價值（Feuillet et al.，1980；趙 杏 媛，1990；Petschick et al.，1996；Gingele et al.，2001；何夢穎等，2011；Bi et al.，2015；Liu et al.，2018；Nasnodkar et al.，2019；林春明等，2021）。蒙脫石和綠泥石在化學組分上富Fe和Mg，主要來自偏基性火成巖和變質巖，而伊利石和高嶺石主要為中酸性物質風化產(chǎn)物，多數(shù)不含F(xiàn)e和Mg。沉積巖主要造巖礦物長石初期風化形成2∶1型層狀黏土礦物，如伊利石和綠泥石，隨著風化加強，伊利石脫K轉化為1∶1型層狀黏土礦物，如高嶺石（Nesbitt and Young，1982），因此，高嶺石對應強淋濾、強風化的濕潤條件，綠泥石對應干冷條件下的弱風化。此外，伊利石和蒙脫石易在弱水動力、偏堿性條件下沉積，故二者在河口地區(qū)含量較少；而高嶺石易在河口部位等水動力條件較強、偏酸性的條件下沉積（Cham ley，1989；Ehrmann et al.，1992；Gingele，1996；Diekmann et al.，1999；魏飛，2013）。

錢塘江作為中國東南部入海河流的重要一支，不僅流域面積廣、基巖巖性多樣，其入海河口緊鄰泥沙含量豐富的長江河口，潮汐作用強烈，因此，杭州灣地區(qū)復雜的水動力過程、沉積演化、物源供給以及對全新世氣候的響應吸引了眾多研究學者（張桂甲和李從先，1995；Lin et al.，2004，2005；Zhang et al.，2014，2015，2018，2021；席亞娟等，2015，2016；Liu et al.，2018）。全新世以來，隨著海平面變化，錢塘江下切河谷經(jīng)歷快速充填—埋藏的演化：（1）15.0～8.0 ka BP，氣候轉暖，海平面迅速上升，海侵形成河漫灘—古河口灣沉積；（2）8.0～6.0 ka BP，海平面上升至最高值，下切河谷形成近岸淺海；（3）6.0 ka BP至今，海平面趨于平穩(wěn)，形成現(xiàn)代河口灣（Lin et al.，2005；張霞，2013）。長江—錢塘江—東海陸架組成一個世界典型的強潮型三角洲—河口灣—陸架源匯系統(tǒng)，錢塘江下切河谷全新世充填物的沉積演化與毗鄰的長江下切河谷和東海陸架密切相關（Zhang et al.，2015，2021；張霞等，2018）。長江沉積物自8.0 ka BP開始大量進入錢塘江下切河谷，其既可通過沿岸流將長江沉積物直接運送到錢塘江下切河谷內(nèi)，也可通過潮流／波浪將已沉積在口外或杭州灣北岸沉積物再懸浮和再搬運帶入到錢塘江沉積體系中；在8.0～6.0 ka BP之間，50%的長江來源物質沉積于錢塘江下切河谷內(nèi)，形成近岸淺海沉積，而6.0 ka BP以來，只有不到4%的長江源沉積物進入到錢塘江下切河谷內(nèi)，形成現(xiàn)代河口灣沉積，大部分長江泥質沉積物在沿岸流的作用下向南搬運，形成長達800 km長的浙閩沿岸泥質條帶（吳華林等，2006；Zhang et al.，2015，2021；Liu et al.，2018）。

另外，全新世氣候變化一直是地球科學研究的熱點，錢塘江流域構造穩(wěn)定，其下切河谷充填物的地球化學指標可作為古風化和古氣候的指示，特別是細粒黏土礦物組成（Xiong et al.，.2010；Bi et al.，2015；Bao et al.，2019；Ren et al.，2019），但錢塘江下切河谷充填物中黏土礦物組成缺乏系統(tǒng)性研究，且影響其分布的因素還有待考證。因此，本研究對全新世錢塘江下切河谷充填物的黏土礦物組成進行分析，并結合中國東南沿海7條主要入海河流的黏土礦物組合和分布特征（楊作升，1988；范德江等，2001；Ma et al.，2010；徐勇航等，2013；張霞，2013；席亞娟，2015），探討了其與物源、氣候以及水動力條件之間的耦合關系，為世界相似河口區(qū)全新世沉積物中黏土礦物組成、展布規(guī)律及其控制因素等方面研究提供寶貴資料。

2 研究區(qū)概況

錢塘江作為中國東南部入海河流的重要一支，是浙江省第一大河，其流域覆蓋浙江省西北部和安徽省東南部（118°～122°E，29°～30°N），處于亞熱帶季風氣候區(qū)。錢塘江北源為新安江，南源是蘭江，二者在建德縣梅城匯合下行至聞堰，稱為富春江，聞堰至澉浦這一段為富春江，其與浦陽江匯合為錢塘江。河長從北源新安江起累計總長668 km，流域面積55 558 km2（師育新和戴雪榮，2015）。錢塘江流域覆蓋面積廣，出露地層復雜（中國地質調查局，2005；Zhang et al.，2015）。錢塘江上游新安江流經(jīng)大量花崗閃長巖以及部分的花崗巖體，而另一上游分支蘭江流經(jīng)晚侏羅世的中酸性火山巖和花崗巖、流紋斑巖巖體；中匯水系富春江廣泛流經(jīng)晚侏羅世中酸性火山巖、分水江小面積出露石英閃長巖；下游曹娥江流域巖性復雜，包括晚侏羅世中酸性火山巖、基性的橄欖玄武巖、中性的石英二長巖（俞國華等，1995）；錢塘江下游入海河口位置由大面積的第四系沉積物組成（圖1）。整體錢塘江水系流域巖體出露43%的第四系沉積物，38%的晚侏羅世中酸性火山巖，6%的花崗巖，6%的花崗閃長巖，2%的流紋斑巖，2%的橄欖玄武巖，1%的石英二長巖，1%的石英閃長巖，1%的晚侏羅世侵入巖。

圖1 錢塘江流域地質圖及SE2孔位置（據(jù)中國地質調查局，2005；Zhang et al.，2015；有修改）Fig.1 Geologicalmap of the Qiantang River drainage basin and location of core SE2（modified from China Geological Survey，2005；Zhang et al.，2015）

末次盛冰期以來錢塘江下切河谷自下而上依次發(fā)育河床復合體（含礫砂）、河漫灘（砂質泥與細砂）、古河口灣（泥質與砂質泥互層）、近岸淺海（泥夾粉砂條帶）、現(xiàn)代河口灣（細砂及砂質泥）5個沉積單元，整體上粒度由下至上先變細后再變粗（李從先等，2008；張 霞，2013；Wang et al.，2020）?，F(xiàn)代河口灣因強潮影響，水動力強烈、沉積物分選優(yōu)良、顆粒均勻、懸移質和推移質均以粉砂為主。

3 材料和方法

錢塘江下切河谷全新世沉積物的黏土組分樣品取自SE2孔的現(xiàn)代河口灣、近岸淺海、古河口灣和河漫灘沉積物，前三者的取樣間隔為2m，后者為4m，共計24個樣品。SE2孔位于浙江省余杭—蕭山一帶（120°21′57″E，30°12′38″N），鉆孔共51.5m長，取心率為96%，巖性主要有含礫砂、細砂、粉砂和泥（Zhang et al.，2014）。

實驗室內(nèi)黏土礦物的分析步驟為：（1）首先取約10 g樣品，先后用體積含量為30%的H2O2溶液和1mol／L的HCl溶液與樣品充分反應以去除有機質和碳酸鹽，待反應結束不再產(chǎn)生氣泡后用去離子水清洗2次，使樣品有抗絮凝作用而充分分散；（2）抽取上部小于2μm的懸浮液，離心濃縮，每個樣品制成3個自然定向片，用乙二醇蒸汽在40～50℃條件下將其中一個自然定向片恒溫7 h再冷卻制成乙二醇飽和定向片，并在550±10℃條件下將另一自然定向片恒溫2 h，自然冷卻至室溫制成加熱片；（3）采用Cu靶線光源分別對自然定向片（3°～35.99°2θ，步長0.01°）、乙二醇飽和片（3°～35.98°2θ，步長0.02°）和高溫加熱片（3°～35.98°2θ，步長0.02°）進行黏土礦物X射線衍射（XRD）測試。該實驗在南京大學內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室完成，測試儀器為布魯克D8 Advance系統(tǒng)的X射線衍射儀，配備LYNXEYE XE-T能量色散二維陣列探測器，工作電壓為3 kV，工作功率為1.6 kW。

黏土礦物種類的鑒定和解釋主要依據(jù)3種測試條件下（自然定向片、乙二醇飽和片和高溫片）獲得的XRD疊加圖譜進行綜合對比。在自然定向片的XRD圖譜中，伊利石的特征衍射峰為10?和5?，高嶺石和綠泥石的特征衍射峰基本重合，為7?和3.5?，蒙脫石的特征峰為15?。乙二醇飽和對伊利石、高嶺石和綠泥石基本無影響，但會使蒙脫石膨脹，致使其衍射峰從15?增加至17?。加熱條件下，高嶺石結構被破壞，致使衍射峰3.58?消失，而綠泥石的結構可能被破壞導致3.53?衍射峰強度降低（靳華龍等，2019）。本次研究主要依據(jù)Biscaye（1965）提出的方法計算各類黏土礦物的相對含量，公式中所涉及波峰參數(shù)的半定量計算使用JADE6.0軟件在乙二醇飽和樣品的XRD衍射曲線上進行扣背景、尋峰等確定。由于高嶺石和綠泥石特征峰非常接近，難以區(qū)分，故在使用Biscaye（1965）方法所獲得的基礎上，對3.5?左右的高嶺石和綠泥石峰采用Peak fit軟件進行分峰擬合來確定兩者的相對含量。其次，采用5?與10?的峰面積比值來表示伊利石的化學風化指數(shù)，10?峰的半高寬表示伊利石結晶度（KI指數(shù)，Kuber，1964）。伊利石主峰越尖銳，結晶程度越好，因此，結晶度與KI指數(shù)呈反比。

4 SE2孔全新世沉積物黏土礦物特征

圖2 錢塘江下切河谷SE2孔近岸淺海相沉積物的黏土礦物XRD衍射圖譜（a）與高嶺石和綠泥石3.5?峰的Peakfit分峰擬合（b）Fig.2 XRD patterns showing characteristics of clay minerals in of fshore shallow marine sediments from core SE2 in Qiantang River incised valley（a）and peak separation fitting for kaolinite and chlorite in 3.5?peak by using Peakfit sof tware（b）

SE2孔全新世沉積物黏土礦物主要由伊利石（I）、綠泥石（Chl）、高嶺石（Kao）和蒙脫石（S）組成，未識別出蛭石。伊利石含量為40.89%～68.84%，平均59.99%，最高值出現(xiàn)在近岸淺海，垂向上由深到淺整體表現(xiàn)為先遞增，近岸淺海開始遞減；綠泥石含量為7.72%～35.54%，平均17.52%，垂向上由深到淺整體表現(xiàn)為先遞減再遞增，在古河口灣和近岸淺海的界限附近呈現(xiàn)陡的遞減，近岸淺海開始遞增；高嶺石含量為9.00%～18.74%，均值14.23%，垂向上由深到淺表現(xiàn)為先遞增再遞減，近岸淺海開始遞減；蒙脫石含量為0%～33.86%，平均8.26%，其含量在縱向上變化最為明顯，從底部的河漫灘至頂部的河口灣呈現(xiàn)明顯遞增趨勢（表1；圖3）。河漫灘與近岸淺海相之間，各黏土礦物組成發(fā)生明顯的轉變。在河口灣16.1m處黏土礦物組成出現(xiàn)異常，表現(xiàn)為蒙脫石含量突增至 33.86%，而伊利石含量降低至40.89%，綠泥石和高嶺石的含量與縱向上變化不明顯，分別為15.03%和10.22%。由于伊利石和蒙脫石粒度偏小，容易在水動力弱的條件下沉積，河口地區(qū)含量較少，相反綠泥石粒度最大，容易在河口部位等水動力條件較強地方沉積。前人研究顯示，東海外部陸架沉積中心黏土礦物中蒙脫石的分布較高，可高達18%，而伊利石的含量約50%（Zhao et al.，2018）。因此，SE2鉆孔距地面16.1m深處的蒙脫石與伊利石的異常分布可能為事件沉積導致，將東海陸架甚至更遠處的黏土礦物帶至錢塘江河口灣沉積。

表1 錢塘江下切河谷SE2孔全新世沉積物黏土礦物組成特征Table 1 Clay mineral composition of the Holocene sediments from core SE2 in Qiantang River incised valley

圖3 錢塘江下切河谷SE2孔全新世沉積物黏土礦物含量垂向變化特征Fig.3 Vertical variation trend of contents for clay mineral from sediments of core SE2 in Qiantang River incised valley

錢塘江下切河谷充填物中的伊利石KI指數(shù)在縱向上由深到淺表現(xiàn)為遞增—遞減—遞增的趨勢，最頂部的現(xiàn)代河口灣為伊利石KI指數(shù)的相對低值區(qū)。研究區(qū)伊利石KI指數(shù)的變化范圍為0.13°～0.72°Δ2θ，平均為0.42°Δ2θ。約一半樣品的伊利石KI指數(shù)小于0.4°Δ2θ，主要分布在現(xiàn)代河口灣，其次為近岸淺海，表明現(xiàn)代河口灣的伊利石結晶度極好，所遭受的大陸源區(qū)的水解作用較弱（劉志飛等，2007）。伊利石化學風化指數(shù)的變化范圍為0.32～0.96，縱向上整體表現(xiàn)為遞減—遞增，大多數(shù)伊利石化學風化指數(shù)大于0.50，而小于0.50的低值區(qū)主要分布在現(xiàn)代河口灣，由此可見，研究區(qū)的黏土礦物主要為源區(qū)物質遭受化學風化蝕變而成。

5 黏土礦物對SE2孔沉積物源匯系統(tǒng)反映

SE2孔全新統(tǒng)埋藏較淺，成巖作用較弱，黏土礦物間相互轉化不明顯，因此黏土礦物組合基本可反映物質來源。研究發(fā)現(xiàn)SE2孔河漫灘和古河口灣沉積物中黏土礦物組成表現(xiàn)為：伊利石+綠泥石含量大于75%，蒙脫石含量小于10%，高嶺石含量大于15%；而近岸淺海和現(xiàn)代河口灣沉積物中黏土礦物組成表現(xiàn)為：伊利石+綠泥石含量小于75%，蒙脫石含量大于10%，高嶺石含量大于10%；根據(jù)黏土礦物分布可將Ⅰ段（河漫灘和古河口灣沉積物）和Ⅱ段（現(xiàn)代河口灣和近岸淺海沉積物）明顯區(qū)分開（圖4）。Ⅰ段中的黏土礦物組成與河口外的中國東南部入海河流的黏土礦物分布相似性不大，而與現(xiàn)代錢塘江干流和主要支流沉積物的黏土礦物組成相似（圖4-a），表明該時期錢塘江下切河谷沉積物主要由錢塘江上游提供。這是因為該時期雖然海平面從現(xiàn)今海平面之下110～120m逐漸上升至現(xiàn)今海平面之下30m（Liu et al.，2004），但海岸線仍遠離現(xiàn)今海岸線，長江和錢塘江下切河谷仍然彼此分離，古長江沉積物主要局限于其下切河谷內(nèi)，未進入錢塘江下切河谷（圖6；Liu et al.，2007；張霞，2013；zhang et al.，2014，2015）。然而Ⅱ段沉積物中的黏土礦物組成與長江下游更為相似（圖4-b），表明該時期海平面的極速上升已淹沒錢塘江和長江下切河谷，兩者相互連通，河口外長江物質因潮流、波浪、風暴潮、環(huán)流等剝蝕搬運而進入到錢塘江下切河谷中（圖5），這與前人通過重礦物、元素地球化學和鋯石U-Pb測年分析結果一致（張霞等，2018；Zhang et al.，2021）。

圖4 錢塘江下切河谷SE2孔黏土礦物與錢塘江流域黏土礦物對比（a）（錢塘江流域數(shù)據(jù)來自席亞娟，2015）以及與河口外黏土礦物的對比（b）（河口外數(shù)據(jù)來自楊作升，1988；Xu，1983；范德江等，2001；Xu et al.，2009；張軍強等，2011；Xu et al.，2012；He et al.，2013；Wang et al.，2013；梁小龍等，2015）Fig.4 Comparison of clay-mineral component between Qiantang River incised-valley fill and sediments from Qiantang River drainage area（a）（Data about the Qiantang River drainage area after Xi，2015），and sediments of main rivers outside Qiantang River estuary（b）（data about the main rivers outside Qiantang River estuary after Yang，1988；Xu，1983；Fan et al.，2001；Xu et al.，2009；Zhang et al.，2011；Xu et al.，2012；He et al.，2013；Wang et al.，2013；Liang et al.，2015）

圖5 錢塘江下切河谷SE2孔物源搬運模式（改自Zhang et al.，2021）Fig.5 Model of sediment transportation in Qiantang River incised valley（modified from Zhang et al.，2021）

綠泥石和伊利石含量研究層段變化不大，不能用來區(qū)分物源，而蒙脫石和高嶺石的含量變化可較好地指示錢塘江下切河谷充填物黏土礦物來源（圖6）。高嶺石含量自錢塘江流域表層河流向下切河谷呈現(xiàn)遞減趨勢，錢塘江流域上游兩大支流新安江和蘭江的高嶺石最高，下切河谷Ⅰ段（河漫灘和古河口灣沉積物）高嶺石含量最低，因此下切河谷的高嶺石主要來源于錢塘江流域。而在Ⅱ段（現(xiàn)代河口灣以及近岸淺海），高嶺石遞減的趨勢下還有明顯的蒙脫石含量的增加，此時海平面上升至錢塘江河口灣，長江和錢塘江下切河谷相互連通，沿岸流作用增強，錢塘江下切河谷混入外來長江物質，因此可以推測錢塘江下切河谷Ⅱ段的蒙脫石主要由長江物質提供。錢塘江流域基巖類型主要為花崗巖、花崗閃長巖、正長巖以及少量基性橄欖玄武巖，這些巖石中含有大量的長石、云母等鋁硅酸鹽礦物，其在干冷環(huán)境下弱淋濾脫K形成大量的伊利石，或在溫暖潮濕的環(huán)境下K+完全淋失形成高嶺石；而巖石中的少量的輝石、角閃石以及黑云母等則為綠泥石提供了物質基礎（湯艷杰等，2002；Fagel et al.，2003）。并且，除曹娥江和浦陽江以外，流域基巖為中酸性、富K+、貧Na+和Ca2+，因此蒙脫石不易形成（Griffin et al.，1968）。而長江流域跨越多個造山帶，大面積分布碳酸鹽巖、陸源碎屑巖、以及中酸性侵入巖、片麻巖等，特別是長江流經(jīng)世界著名的峨眉山大火成巖省（何夢穎等，2011），堿性、潮濕、貧K+、富Na+和Ca2+環(huán)境下的大面積基性火山巖或火山灰為蒙脫石的形成提供了物質和環(huán)境條件。

圖6 錢塘江流域表層沉積物與錢塘江下切河谷充填物的高嶺石和蒙脫石含量對比Fig.6 Plot showing difference of kaolinite and smectite contents between sediments from Qiantang River drainage area and incised-valley fill

此外，圖4-b中可見現(xiàn)代河口灣和近岸淺海沉積物中黏土礦物分布與黃河下游的黏土礦物分布也有相似性，主要體現(xiàn)在蒙脫石含量明顯增加至12%左右，但研究表明黃河沉積最多到達（123°E，32°N）的位置，因此處于（122°E，30°N）位置的錢塘江河口灣很難有黃河物質的進入（范德江等，2002；Shi et al.，2015；Liu et al.，2018）。但也可能是蘇北地區(qū)的老黃河沉積物給錢塘江下切河谷提供了部分物源，有待進一步研究。

6 黏土礦物對SE2孔全新世沉積物物源區(qū)氣候響應

氣候不僅對黏土礦物成分含量產(chǎn)生影響，在礦物結晶學特征上也有較好顯示。伊利石結晶度受溫度、壓力、時間和顆粒大小等因素影響，其中受溫度影響最大，溫度越高，氣候越溫暖潮濕，化學風化越強，伊利石結晶度越差，KI指數(shù)越大（文寶萍等，2008；萬琳琪，2020）。前人認為，伊利石化學風化指數(shù)可以用來確定風化作用類型，數(shù)值大于0.50指示強烈水解作用，即以化學風化為主，伊利石化學風化指數(shù)越高，指示古氣候越濕熱（Gingele et al.，2001）。如圖7-a所示，研究區(qū)伊利石化學風化指數(shù)的變化范圍為0.32～0.96，一般大于0.50，而小于0.50的低值區(qū)分布在現(xiàn)代河口灣，由此可見，研究區(qū)的黏土礦物主要為源區(qū)化學風化蝕變而成。由于河漫灘、古河口灣的伊利石化學風化指數(shù)高于現(xiàn)代河口灣和近岸淺海，前者化學風化更為強烈，而現(xiàn)代河口灣以及近岸淺海沉積時期化學風化相對較弱。整體上，伊利石化學風化指數(shù)與伊利石KI指數(shù)呈現(xiàn)負相關，與伊利石結晶度呈現(xiàn)正相關關系，擬合直線相關系數(shù)為0.04，伊利石化學指數(shù)越高，伊利石結晶度越高（數(shù)值越低），說明伊利石水解越弱，反之亦然。物源區(qū)的長石、云母等鋁硅酸鹽礦物風化形成伊利石，風化加強時，伊利石進一步轉化為蒙脫石或者高嶺石，因此破壞了伊利石的晶體結構從而導致伊利石的結晶度下降（參考Liu et al.，2007），顯然理論上伊利石風化指數(shù)和結晶度之間呈現(xiàn)負相關關系，與本次研究中的情況相反，造成這種現(xiàn)象的原因可能是未區(qū)分開的長江物源和錢塘江物源的沉積顆粒具有不同的風化程度和結晶度。如果將兩者分開討論時，考慮到僅河漫灘相沉積物物源單一，僅為錢塘江流域提供，其伊利石化學風化指數(shù)與結晶度之間呈現(xiàn)較好的負相關，

相關系數(shù)為0.94。因此，在使用伊利石結晶度來反映化學風化強度，進而討論氣候變化時，一定要考慮沉積物物源演化對其的影響，即在利用該相關性圖時需考慮到泥沙來源的復雜性。

高嶺石主要形成于溫暖、潮濕的熱帶土壤環(huán)境，對應強淋濾、強風化的濕潤條件；與高嶺石的分布相反，綠泥石則主要來自火成巖和變質巖的風化，在寒冷、干燥的環(huán)境中富集；伊利石與綠泥石類似，而蒙脫石主要富集在半干旱環(huán)境（Gingele，1996）。S／Chl和Kao／I指標對通過追蹤流域泥沙來源重建環(huán)境變化具有一定的指導意義，可以全面說明各影響因素相關的差異。在干冷氣候條件下，隨著風化加強，蒙脫石可以轉變?yōu)槊擅撌G泥石的混層，伊利石可以轉化為高嶺石，因此，高S／Chl值指示干冷的氣候條件，高Kao／I值指示強風化（Ma et al.，2010）。圖7-b中，從河漫灘和古河口灣至現(xiàn)代河口灣和近岸淺海，Kao／I值無明顯變化，而S／Chl值明顯增高，且長江河口的S／Chl值位于Ⅰ段和Ⅱ段之間。由于蒙脫石的含量受物源影響，而綠泥石的分布受水動力影響較大，作者認為從河漫灘和古河口灣至現(xiàn)代河口灣和近岸淺海顯著增高的S／Chl值，可能與Ⅱ段沉積時期長江沉積物的大量輸入，以及近岸淺海時期的高海平面和較弱水動力條件有關，并不能很好地反映氣候變化。長江中下游地區(qū)早全新世（11.7～8.2 ka BP）氣候由干冷轉為溫和濕潤，中全新世（8.2～4.2 ka BP）氣候最為濕熱，在6.0 ka BP以后，氣候波動強烈，且氣溫逐漸回落，晚全新世（4.2 ka BP 至今）時期氣候接近現(xiàn)今（周子康和劉為綸，1996；蕭家儀等，2004）。盡管Kao／I變化微弱，但是仍可見（圖7-b）：（1）古河口灣—近岸淺海時期（～13.0～6.0 ka BP），長江物源混入以及氣候變化共同影響高嶺石和伊利石分布，2種因素相互作用，使得Kao／I無明顯連續(xù)變化，但在近岸淺海時期（～9.0～6.0 ka BP），Kao／I值和高嶺石含量均達到整個下切河谷的最高值（圖3），較好地對應了最為濕熱的中全新世；（2）近岸淺?！F(xiàn)代河口灣（～8.0 ka BP至今），Kao／I值明顯降低、風化減弱，高嶺石含量也逐漸降低，表明氣候逐漸回冷（圖3；圖7-b）。因此綜合多種黏土礦物的氣候指標后，認為在杭州灣地區(qū)，因復雜的物源、強烈的水動力影響，高嶺石可能是一個相對較好的氣候指標。

圖7 黏土礦物氣候指標：（a）伊利石化學風化指數(shù)與KI指數(shù)相關性；（b）Kao／I與S／Chl相關圖Fig.7 Climate indices based on clay-m ineral assemblages：（a）correlation between illite chem ical index and illite KI index；（b）Kao／I vs.S／Chlplot

7 結論

1）錢塘江下切河谷內(nèi)SE2孔沉積物的黏土礦物由伊利石（I）、綠泥石（Chl）、高嶺石（Kao）和蒙脫石（S）組成，未識別出蛭石，均值分別為59.99%、17.52%、14.23%和8.26%。整體上從底部的河漫灘至頂部的現(xiàn)代河口灣，蒙脫石含量呈現(xiàn)增加趨勢，伊利石和高嶺石含量呈先遞增再遞減趨勢，而綠泥石含量先遞減再遞增。河漫灘與近岸淺海之間，各黏土礦物組成發(fā)生明顯的轉變。

2）錢塘江下切河谷內(nèi)SE2孔沉積物黏土礦物組成的控制因素主要為物源，古河口灣和河漫灘沉積物含較多高嶺石，指示物源主要以錢塘江上游為主，河口外物質貢獻不大，而現(xiàn)代河口灣和近岸淺海沉積物含較多蒙脫石，表明物源不僅包括錢塘江上游，河口外的長江物質也在沿岸流和漲潮的環(huán)境下帶入錢塘江河口沉積。

3）在復雜物源、強烈水動力影響下的杭州灣地區(qū)，高嶺石可能是一個相對較好的氣候指標。中全新世氣候最為濕熱，高嶺石含量最高，化學風化程度較高；晚全新世高嶺石含量逐漸降低，化學風化程度也減低，氣候逐漸回冷。

致謝 南京大學地球科學與工程學院蔡元峰老師給予黏土礦物半定量分析方面幫助，趙思狄同學給予圖件繪制方面幫助，2位匿名審稿專家提出了建設性修改意見，在此一并向他們致以衷心的感謝！