摘要：鄱陽湖地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候帶，湖濱卻多處發(fā)育沙漠。多寶沙山是湖濱面積最大的沙漠，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了非常嚴(yán)重的危害。前人多認(rèn)為多寶沙山是風(fēng)成的；然而，沙山多處沿岸露頭的地層層理均表現(xiàn)為水成特征。為進(jìn)一步明確多寶沙山成因，本研究進(jìn)行了物探（高密度電阻率法和瞬變電磁法）和野外地質(zhì)露頭調(diào)查，發(fā)現(xiàn)第四系除風(fēng)成特征外，還具有水成的厚度分布及層序地層特征。本研究認(rèn)為多寶沙山是風(fēng)力搬運(yùn)和水下沉積共同作用的結(jié)果，其形成與湖平面多次起伏、彭蠡澤南擴(kuò)、湖底平坦的地形、三角洲快速沉積、斷塊差異運(yùn)動、強(qiáng)勁的冬季風(fēng)等多重因素在時間和空間上的耦合相關(guān)。多寶沙山形成于全新世時期，位于古贛江三角洲前緣亞相，后期發(fā)生構(gòu)造抬升，多寶沙山被強(qiáng)風(fēng)改造，風(fēng)沙覆蓋了除西山、筆架山之外的古構(gòu)造高地，最終形成了現(xiàn)今的多寶沙山。

關(guān)鍵詞：南方沙漠；鄱陽湖；多寶沙山；高密度電阻率法；瞬變電磁法；成因機(jī)制

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230092

中圖分類號：X141： P631

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Supported by the Projects of China Geological Survey （DD20190263， DD20230237）

Genetic Mechanism of Duobao Desert on Shore of Poyang Lake

Xu Junjie， Chen Song， Liu Guangning， Liu Daohan， Yu Shaowen

Wuhan Center of China Geological Survey （Central South China Innovation Center for Geosciences）， Wuhan 430205， China

Abstract：

The Poyang Lake area is located in a humid subtropical monsoon climate zone， but deserts are developed in many places along the lakeside. Duobao Desert is the largest desert among them， which has caused severe harm to the local environment. Previous researchers mostly believed that Duobao Desert was eolian， however， the stratigraphic stratification of many coastal outcrops is characterized by water formation. For further verifying the genesis of Duobao Desert， a combination of geophysical exploration （high-density resistivity method and transient electromagnetic method） and field geological outcrop investigation were applied in this study. It was found that the thickness distribution and sequence stratigraphy of the Quaternary of Duobao Desert are also" hydrogenic， besides the eolian features. This study indicated that Duobao Desert was the result of the combined action of both wind transport and underwater sedimentation， and its formation was related to the coupling of multiple factors in time and space， including the multiple fluctuations in the lake level， the southward expansion of the Penglize， a flat landform of the lake bottom， the rapid sedimentation of the delta， the differential movement of fault blocks， and the strong winter monsoon. Duobao Desert was developed in the Holocene， located in the subfacies of the front edge of the ancient Ganjiang River delta. After tectonic uplift， Duobao Desert was reconstructed by strong winds. The sand covered the paleotectonic highlands except for Xishan Mountain and Bijia Mountain， and finally made the current Duobao Desert.

Key words： southern desert; Poyang Lake; Duobao Desert; high-density resistivity method; transient electromagnetic method; genetic mechanism

0 引言

土地荒漠化是當(dāng)今世界面臨的最大環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)問題之一，通常發(fā)生在干旱、半干旱地區(qū)[14]，不僅對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成破壞，還會產(chǎn)生沙塵暴危害其他地區(qū)。鄱陽湖是我國第一大淡水湖，地處南方亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候帶[59]，然而鄱陽湖地區(qū)卻多處發(fā)育沙漠：一是北部長江以南沿岸地帶，即彭澤湖口沿江一帶；二是中部星子—都昌水道沿岸地帶，沿水道兩側(cè)及南緣分布星子縣沙嶺，都昌縣多寶，永修縣松門山、吉山等；三是南部新建縣豐城市贛江西側(cè)沿岸低山丘陵地帶，如老虎山、龍王廟等沙山。其中位于都昌縣多寶鄉(xiāng)的多寶沙山面積最大，總面積達(dá)到1.92×108 m2。近幾十年來，沙化給多寶鄉(xiāng)造成了非常嚴(yán)重的危害。據(jù)調(diào)查，多寶鄉(xiāng)多個自然村因風(fēng)沙位移而遠(yuǎn)遷他鄉(xiāng)，多寶水庫也被淤塞超過四分之一[10]。鄱陽湖地區(qū)的荒漠化是如何形成的？是否會發(fā)生擴(kuò)張或者在南方其他地區(qū)發(fā)育？需要引起重視和深入研究。

鄱陽湖多寶沙山地區(qū)土地沙化屬于南方荒漠化的一種典型類型，是在湖濱沙質(zhì)階地的基礎(chǔ)上形成的，它既有別于北方的土地沙漠化，又區(qū)別于南方其他類型的荒漠化。關(guān)于該沙漠的形成，目前的研究主要分為“風(fēng)成論”和“水成論”兩種不同的觀點?！帮L(fēng)成論”的基本觀點是：鄱陽湖年平均水位為15.02 m，年內(nèi)水位變幅多在5 m以上，老爺廟地區(qū)除航道外，大部分水域的水深多小于5 m，并且湖底坡度小，所以該地區(qū)水面具有“枯水一線，洪水一片”的特點[11]，每年冬季的枯水期也是老爺廟地區(qū)風(fēng)力最強(qiáng)勁的時期，加之湖區(qū)兩岸廬山和多寶沙山造成的“狹管效應(yīng)”，偏北冬季風(fēng)可將湖灘裸露的泥沙吹揚(yáng)起來，再經(jīng)短距離搬運(yùn)到湖濱地帶堆積，日積月累，最終形成了多寶沙山?！八烧摗钡幕居^點是：第四紀(jì)中更新世末期或晚更新世初期，多寶一帶發(fā)生地質(zhì)抬升，湖域退化成陸域，原先湖底的沉積沙層伴隨著構(gòu)造運(yùn)動抬升成為沙山。

南京大學(xué)韓志勇等[12]通過對該地區(qū)沙層樣品進(jìn)行光釋光測年，發(fā)現(xiàn)構(gòu)成壟狀地形的上風(fēng)區(qū)沙層堆積于約20 ka BP以前的末次冰期，下風(fēng)區(qū)沙層則堆積于約20 ka BP之后，這一沙漠形成于更新世末期至全新世時期，現(xiàn)今多寶沙山和湖底最大高差近200 m，水下沉積的沙層很難在短時間內(nèi)發(fā)生如此規(guī)模的抬升，該沙山必定是風(fēng)成的。此外，鄱陽湖湖濱其他地區(qū)的研究也表明湖濱沙山的形成都與風(fēng)力搬運(yùn)相關(guān)：黨淑青等[13]對鄱陽湖西岸沙嶺沙山的沙丘背風(fēng)坡、山脊和迎風(fēng)坡采樣并進(jìn)行光釋光測年，發(fā)現(xiàn)最大、最小的光釋光年齡分別為（37.64±2.63）和（0.16±0.05） ka BP，表明沙嶺沙山形成于40 ka左右，并且風(fēng)力作用一直持續(xù)至現(xiàn)今；吳艷宏[14]對九江—澎澤一帶沙山進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，沙丘表面可見明顯的風(fēng)成波痕，砂層中無明顯的河床沉積，末次冰期地層發(fā)育泥炭層是風(fēng)成沙漠中的沼澤相，并且沙層高度和厚度懸殊只會出現(xiàn)在風(fēng)成沙丘中，認(rèn)為沙層來源于古長江及其支流贛江的河床沙，經(jīng)月平均最大風(fēng)速可達(dá) 20 m/s[10]的強(qiáng)風(fēng)吹揚(yáng)短距離搬運(yùn)，在近岸堆積形成沙山；李徐生等[15]對江西境內(nèi)崗丘頂部表土層之下的偏紅松散沉積物進(jìn)行了采樣測試，發(fā)現(xiàn)沿主風(fēng)方向沉積序列的粒度變化呈現(xiàn)出規(guī)律性變細(xì)趨勢，對打鼓嶺紅土進(jìn)行光釋光測試，發(fā)現(xiàn)其屬于晚更新世中晚期的堆積，主要為末次冰期以來的風(fēng)塵沉積。上述這些研究都從側(cè)面佐證了多寶沙山的“風(fēng)成論”的觀點。

然而，韓志勇等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，多寶沙山松散沙層發(fā)育水成層理結(jié)構(gòu)，并且朱海虹等[16]研究發(fā)現(xiàn)多寶沙山的沙子來源于贛江和撫河；這些發(fā)現(xiàn)均表明多寶沙山也可能形成于水下。而目前的研究主要集中在地表露頭和光釋光測年，缺乏深部證據(jù)，如地表風(fēng)成構(gòu)造可能只代表發(fā)生了后期風(fēng)力改造，并不能排除沙山水下沉積的可能，需要結(jié)合深部觀察進(jìn)行確定。本文結(jié)合高密度電阻率法、瞬變電磁法兩種物探手段以及鉆井取心和地質(zhì)露頭資料，揭示鄱陽湖湖濱多寶沙山的成因機(jī)制。

1 研究區(qū)概況

多寶沙山位于江西省都昌縣多寶鄉(xiāng)境內(nèi)，其東側(cè)為陸地，南、北、西三側(cè)為鄱陽湖通江湖道（圖1），綿延20余km，平均海拔13.25 m。沙山主要表現(xiàn)為壟狀地貌，壟狀沙丘走向沿南北方向，垂直沙壟方向地形高地起伏。沙山所在地區(qū)雨量豐沛，多年平均年降雨量為1 500 mm左右。年內(nèi)分配極不均勻，4—6月降水約占全年的48%，6月最大，占全年的17%，12月最小，只占3%。該地區(qū)冬春常受西伯利亞冷氣流影響，多寒潮，盛行偏北風(fēng)，氣溫低。

2 材料與方法

沙漠是物探工作的難點區(qū)域，地質(zhì)勘探通常采用多道地震和非接地的電磁法進(jìn)行[1721]，電法卻極少開展。由于多寶沙山為南方沙漠，含水量充足，并且沙漠主要由粒度較小的細(xì)沙和粉沙組成，接地電阻相對一般沙漠地區(qū)較好。因此，為了進(jìn)一步確定多寶沙山成因，本研究在多寶沙山地區(qū)開展了包括高密度電阻率法和瞬變電磁法在內(nèi)的物探工作，相關(guān)物探測線布設(shè)見圖1。

2.1 高密度電阻率法

高密度電阻率法是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一種陣列勘探方法，與普通的電阻率法相比，采集的信息豐富且數(shù)據(jù)量龐大[2223]。本研究高密度電阻率法使用美國AGI公司生產(chǎn)的Super Sting R8/IP 高密度電法儀，該儀器具有直觀、高效、高分辨率、高精度等特點。本研究高密度電阻率法工作開展了溫納、偶極偶極和倒置測深等多種裝置，測量點距主要為5、10 m。

2.2 瞬變電磁法

瞬變電磁法也稱時間域電磁法，其基本原理為電磁感應(yīng)定律，是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇期間，利用線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法[2425]。本研究瞬變電磁法采用澳大利亞Monex Geosope 研發(fā)制造的terra TEM瞬變電磁儀，主要以100 m×100 m重疊回線裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，點距為50 m。

2.3 地質(zhì)剖面觀察

本研究地質(zhì)剖面主要分為兩種：一種位于物探測線附近，剖面露頭的地層巖性、層內(nèi)構(gòu)造特征等信息可輔助物探資料解譯；另一種位于湖邊，可為物探資料解譯提供的信息有地層的巖性、年代、厚度、層理、層序地層結(jié)構(gòu)以及沉積環(huán)境。

3 結(jié)果

3.1 沙山東部邊緣

DB_3測線北段所在公路基巖類型為砂巖，路邊地質(zhì)露頭（位于DB_3測線30 m處）上可見地層從上往下依次為棕黃色—棕紅色黏土層（網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)）、褐紅色（冰磧）泥礫層、冰磧含礫泥巖地層、冰磧含礫砂巖地層和冰磧含礫泥巖地層，且可見小規(guī)模正斷層（斷距約0.5 m，圖2），表現(xiàn)為同沉積斷層特征；DB_3測線南段路邊地質(zhì)露頭地層主要為棕黃色—棕紅色黏土層。

多寶鄉(xiāng)DB_3測線反演結(jié)果（圖3a）顯示：該區(qū)電性特征較為明顯，高阻層與低阻層交替發(fā)育并且各層發(fā)生明顯錯位，推斷45～50、85～90、110～115 和145 m處可能發(fā)育斷層；剖面南側(cè)兩條斷層斷距較小，一般小于20 m。

DB_3測線北段主要分為4個電性層。第一電性層電阻率介于20～200 Ω·m之間，厚度為0～10 m，在剖面北段0～45 m范圍厚度為0，在剖面其他部位表現(xiàn)為楔狀，上盤斷層面附近厚度較大，可至10 m左右，遠(yuǎn)離斷層面逐漸減小為0；推斷為第四系望城崗組（Qp23w）網(wǎng)紋狀紅黏土，該層為剖面部位的基巖覆蓋層。第二、第三、第四電性層依次根據(jù)地質(zhì)露頭推斷為震旦系南沱組（Z1n）冰磧泥巖、含水冰磧砂巖和冰磧泥巖地層，它們一起組成了該處的基巖地層。

DB_3測線南段主要分為3個電性層。第一電性層電阻率介于20～200 Ω·m之間，厚度為0～22 m，總體上厚度由北向南逐漸增厚；結(jié)合地表地質(zhì)特征推斷為第四系望城崗組網(wǎng)紋狀紅黏土，該層為剖面部位的基巖覆蓋層。第二、第三電性層分別推斷為震旦系南沱組冰磧泥巖和含水冰磧砂巖地層。

多寶鄉(xiāng)DB_2測線反演結(jié)果（圖3b）顯示：高阻層底部邊界出現(xiàn)了3次主要突變，與低阻層同時表現(xiàn)出多處明顯錯動，推斷110～120、200、300～310和380 m處可能發(fā)育斷層，斷層上盤通常為高阻，下盤為低阻；這些斷層的斷距由北向南逐漸減小，北側(cè)斷層的斷距可達(dá)50 m左右，南側(cè)斷層的斷距則小于10 m，它們將剖面分割成多個斷塊。

該剖面主要由兩個電性層組成。第一電性層電阻率通常大于1 500 Ω·m，厚度為10～50 m，在靠近斷層面的位置下盤較薄，最小厚度不到10 m，上盤較厚，可達(dá)55 m以上；結(jié)合ZK01鉆井?dāng)?shù)據(jù)推斷為第四系新港組（Qp3x）細(xì)沙層。第二電性層結(jié)合ZK01鉆井?dāng)?shù)據(jù)推斷為新近系含砂泥礫巖地層。

3.2 沙山西部沿岸

PYH_9測線總體平行于湖岸線（圖1），被贛江斷裂的東支分隔為電性結(jié)構(gòu)截然不同的兩段（圖4a）。

PYH_9測線北段分為上、中、下3個完全不同的電性結(jié)構(gòu)層。第一電性層電阻率主要介于200～1 000 Ω·m之間，推斷其為第四系柘磯砂組（Qp3z）松散沙層的下部地層（底部和基巖面之間可能因下雨存在尚未滲漏的地下水，故顯示為相對低阻特征）。該層厚度較大，分布不均，介于20～100 m之間，650～1 600 m處厚度在北側(cè)厚，向南逐漸減?。坏貙佑杀毕蚰舷蛏下N傾，符合分支河道的沉積充填特征。第二電性層和第三電性層分別推斷為震旦系皮園村組（Z2p）硅質(zhì)巖地層和陡山沱組（Z2d）含鐵礦泥巖地層?？邕^贛江斷裂東支進(jìn)入

PYH_9測線南段，只有一個電性結(jié)構(gòu)層，推斷為震旦系陡山沱組含鐵礦泥巖地層和震旦系南沱組泥礫巖地層。

PYH_2測線呈NW—SE走向，位于多寶沙山北部沙漠地區(qū)（圖1），西側(cè)到達(dá)鄱陽湖湖邊，全長1 800 m，向東地形逐漸升高，剖面上部有80 m左右的數(shù)據(jù)空白區(qū)（圖4b）。

剖面分為上下兩個完全不同的電性結(jié)構(gòu)層。第一電性層電阻率主要介于1 200～3 200 Ω·m之間，推斷其上部為第四系柘磯砂組松散沙層，是三角洲砂體的一部分；而下部為震旦系皮園村組硅質(zhì)巖地層，兩者之間界線不清晰（或者柘磯砂組位于數(shù)據(jù)空白區(qū)）。該層西北段出現(xiàn)極低電阻率異常，介于50～200 Ω·m之間，推斷可能是柘磯砂組松散沙層底部的含水層。該層厚度分布不均勻，剖面西部厚度較大，最大厚度可達(dá)近180 m，東部厚度較小，厚度約110 m，地層總體向坡頂方向翹傾。第二電性層電阻率介于100～1 600 Ω·m之間，推斷為震旦系陡山沱組含鐵礦泥巖地層和南沱組泥礫巖地層。該層厚度較大，未見底，最大厚度大于250 m。該套地層內(nèi)900～1 600 m之間發(fā)育低阻異常體，電阻率介于100～500 Ω·m之間，推斷為陡山沱組內(nèi)的含鐵礦地層。

PYH_4測線呈NW—SE走向，測線位于多寶沙山中部的沙漠地區(qū)（圖1），西側(cè)到達(dá)鄱陽湖湖邊，測線全長1 050 m，向東地形逐漸升高，海拔從剖面西側(cè)的20 m左右到達(dá)東側(cè)的180 m左右；剖面西段120 m處有一口鉆井，鉆井深度47.4 m，鉆入震旦系皮園村組中約26.6 m，未鉆穿這一地層；剖面上部約有80 m的數(shù)據(jù)空白區(qū)（剖面左側(cè)的上部為數(shù)據(jù)內(nèi)插結(jié)果，圖4c）。

剖面分為上下兩個完全不同的電性結(jié)構(gòu)層。第一電性層電阻率主要介于800～2 100 Ω·m之間，推斷其上部為第四系柘磯砂組松散沙層，是三角洲砂體的一部分，鉆井顯示該層厚度為20 m左右，而下部為震旦系皮園村組硅質(zhì)巖地層，兩者之間界線不清晰（或者柘磯砂組位于數(shù)據(jù)空白區(qū)）。結(jié)合鉆井?dāng)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該層厚度較大，最大厚度近100 m，厚度較為均勻，地層總體向坡頂方向翹傾。第二電性層電阻率介于50～1 200 Ω·m之間，推斷為震旦系陡山沱組含鐵礦泥巖地層和南沱組泥礫巖地層。該層厚度較大，未見底，最大厚度約為180 m；發(fā)育3處低阻異常體，分別位于0～50 m處，電阻率介于100～500 Ω·m之間，200～550 m處，電阻率介于50～500 Ω·m之間，670～970 m處，電阻率介于50～500 Ω·m之間，推斷皆為陡山沱組內(nèi)的含鐵礦地層（該地層可能對周圍有屏蔽效應(yīng)，導(dǎo)致低阻異常范圍非常大和厚）。

3.3 沙山中部

DB_12測線反演結(jié)果（圖5a）顯示，剖面上部發(fā)育高阻層，下部發(fā)育低阻層，高阻層底部邊界出現(xiàn)了一次主要突變，與低阻層同時表現(xiàn)出明顯的錯動，推斷320 m處可能發(fā)育斷層。剖面320 m處的斷層將剖面分割成南北兩段。

DB_12測線北段主要由兩個電性層組成。第一電性層的主體部分電阻率多大于900 Ω·m，厚度由北向南逐漸增厚，北端厚度約為30 m，南端厚度可達(dá)55 m；結(jié)合地表地質(zhì)特征推斷該層為第四系望城崗組細(xì)沙層（其底部相對低阻地層的形成可能與降雨滲濾有關(guān)）。第二電性層北端電阻率較低，主要介于90～600 Ω·m之間，南端電阻率較高，通常大于950 Ω·m，推斷該層為震旦系皮園村組硅質(zhì)巖地層。

DB_12測線南段主要由5個電性層組成。第一電性層主要分布在剖面480～850 m范圍內(nèi)，電阻率介于100～1 300 Ω·m之間。該電性層厚度較小，底界面向南逐漸降低，厚度介于10～35 m之間，結(jié)合地表地質(zhì)特征推斷該層為第四系望城崗組細(xì)沙層，最北側(cè)斷層靠湖一側(cè)沙層厚度介于30～35 m之間，較為均勻，符合三角洲沙體的沉積充填特征。第二、第三、第四、第五電性層分別推斷為震旦系陡山沱組泥巖地層、南沱組含砂泥巖地層、蓮沱組（Z1l）砂礫巖地層和中元古界修水組（Pt2x）板巖地層。

DB_18測線反演結(jié)果（圖5b）顯示，該剖面由3個主要的電性層組成。第一電性層主要分布在剖面110～390 m范圍內(nèi)，電阻率多大于1 500 Ω·m；結(jié)合地表地質(zhì)特征推斷為第四系望城崗組細(xì)沙層。第二電性層電阻率多小于1 000 Ω·m，推斷該層與上覆地層一致，為第四系望城崗組細(xì)沙層（受滲濾的降雨影響），該層在剖面110 m以東厚度較為穩(wěn)定，介于20～40 m之間，110 m以西厚度逐漸減小至小于10 m，符合三角洲沙體的沉積充填特征。第三電性層推斷為南沱組砂巖地層。

DB_19測線反演結(jié)果（圖5c）顯示，剖面主要由3個電性層組成。第一電性層電阻率通常大于2 500 Ω·m，在190 m以北較厚，最大厚度約18 m，在190 m以南則較薄，最小厚度約2 m；結(jié)合地表地質(zhì)特征推斷為第四系望城崗組細(xì)沙層。與DB_18剖面對比，該剖面松散沙層厚度更薄，兩條剖面所反映的松散沙層厚度向湖方向緩緩變薄的特點與三角洲沙體的沉積充填特征吻合。第二電性層推斷為震旦系南沱組砂巖地層。第三電性層推斷為南沱組泥巖/砂巖地層，被斷層分割的南段頂界面不明顯，可能受其上覆含水層影響。

DB_5測線反演結(jié)果（圖5d）顯示，剖面上部發(fā)育高阻層，下部發(fā)育低阻層，高阻層底部邊界出現(xiàn)了一次主要突變，與低阻層同時表現(xiàn)出明顯的錯動，推斷380 m處和820～830 m處可能發(fā)育斷層。

該剖面主要由兩個電性層組成。第一電性層電阻率多大于1 400 Ω·m，厚度很大，400 m附近地表最高點厚度最小，為0～20 m，該部位向兩側(cè)厚度逐漸增大，最大厚度位于剖面1 030 m處，厚度可達(dá)70 m；結(jié)合地表地質(zhì)特征推斷該層為第四系望城崗組細(xì)沙層。其中剖面360 m以北厚度介于0～60 m之間，中間厚，兩側(cè)薄，符合分支河道沙體的透鏡狀充填特征。第二電性層推斷為震旦系南沱組砂巖地層。

對比兩種不同的物探方法，高密度電阻率法抗干擾能力更強(qiáng)，橫向和縱向分辨率更高。然而，在多寶沙山地區(qū)，表層松散沙層電阻率極高，并且接地電阻很難降低，高密度電阻率法施工難度極大。瞬變電磁法探測深度較大，在多寶沙山地區(qū)可以探測到深度200 m以下，但分辨率較低，通常無法區(qū)分上層松散沙層和下部高阻硅質(zhì)巖，探測范圍在表層有盲區(qū)，并且抗干擾能力弱；但由于該方法不需要接地，因此不受表層高阻地層的影響?？偠灾?，在多寶沙山地區(qū)兩種不同的物探方法可以形成很好的互補(bǔ)。

多寶沙山基巖地層年代不一，部分地區(qū)為新近系，部分地區(qū)為震旦系。本次物探工作發(fā)現(xiàn)：多寶沙山沙層厚度為0～80 m，等厚線總體上與沙山西北側(cè)岸線平行；沙山東部厚度較小，僅5～20 m，靠近西北側(cè)和南側(cè)砂體厚度逐漸增大，可至60～80 m（圖6）。沙山的這一厚度分布特征與現(xiàn)今贛江向北的延伸方向基本一致，可能是三角洲砂體的一部分，該三角洲朵體厚度中心位于多寶沙山以東。此外，DB_5剖面疑似發(fā)育大型河道砂體，DB_12、DB_18、DB_19剖面砂體厚度分布規(guī)律符合三角洲前緣砂體的特征。在垂直沙壟方向，沙層在沙壟頂部厚度較小，最小可為0，向沙壟兩側(cè)的構(gòu)造低部位厚度逐漸增大，斷層上下盤沙層厚度發(fā)生突變，體現(xiàn)了先存基巖構(gòu)造對沙層厚度的控制；在平行沙壟的冬季風(fēng)主風(fēng)方向，沙層沒有出現(xiàn)明顯厚度變薄的特征。

3.4 沿湖地質(zhì)剖面

圖7展示了湖岸兩處相對小尺度的地層露頭沉積結(jié)構(gòu)特征。①號露頭處地質(zhì)剖面的沉積地層主要為粉沙—細(xì)沙夾薄層泥，除沖刷面之上發(fā)育厚度可達(dá)4 cm的中沙層外，層理單層厚度均介于1～3 mm之間。①號露頭下部主要表現(xiàn)為平行層理，上部則表現(xiàn)為槽狀交錯層理。②號露頭處沉積地層主要為泥—粉沙沉積，層理單層厚度通常介于1～10 mm之間，并且單層表現(xiàn)為等厚特征。②號露頭A處表現(xiàn)為明顯的水道沉積地層特征，其下部為水平層理，向上跨過沖刷面也表現(xiàn)為水平層理的透鏡狀充填特征，沖刷面下部的另一側(cè)則表現(xiàn)為水道沉積獨有的側(cè)向加積的沉積特點。②號露頭B處和C處則主要表現(xiàn)為板狀交錯層理特征，其中B處上部也可見明顯的沖刷面。

通過水上更大尺度的觀測（圖8），多寶沙山西側(cè)有明顯下超和頂超的層序地層學(xué)特征，露頭地層向NE方向傾斜，粒度更細(xì)的薄層泥或者泥質(zhì)粉沙地層植被明顯更茂盛，而粒度較粗的松散沙層植被覆蓋很少，形成了地層結(jié)構(gòu)分明的“條帶狀”植被覆蓋特征。地層通常下超于湖面附近，表現(xiàn)出明顯的前積特征，地層內(nèi)部甚至可見雙向下超特征；結(jié)合露頭①②的調(diào)查及高密度電阻率法、瞬變電磁法反演及解譯結(jié)果，推斷露頭NE段為三角洲前緣亞相。露頭SW段沒有發(fā)現(xiàn)明顯的下超特征，地層主要是分選較好的細(xì)砂，露頭點的層理構(gòu)造主要是水平層理；結(jié)合高密度電阻率法和瞬變電磁法解譯結(jié)果，推斷該處為三角洲朵體供沙的大型下切河谷，即三角洲前緣亞相中的水下分流河道微相。

4 討論

鄱陽湖地區(qū)在8 ka以來經(jīng)歷了4次冷暖交替[26]，多寶沙山可能也經(jīng)歷了多次湖侵和湖退，為該地區(qū)大風(fēng)侵蝕形成平行于主風(fēng)向的壟狀風(fēng)蝕地形及風(fēng)沙沉積于震旦系基巖之上提供了有利條件。4.1～3.8 ka BP時期，湖口梅家洲鉆井孢粉資料顯示彭蠡澤主要位于長江以北并向南擴(kuò)張，湖口地區(qū)位于贛江三角洲的前緣三角洲環(huán)境[14]，與本研究水域視角地質(zhì)露頭的調(diào)查結(jié)果相同；因此，多寶沙山部分區(qū)域覆蓋于新近系之上的第四系松散沙層，極有可能是水下沉積。韓志勇等[12]的研究及本研究觀察到的水成沉積層理也佐證了這一點。與此同時，水流切割也可導(dǎo)致上述壟狀地形的形成。多寶沙山的沙粒粒度、礦物成分以及沙粒表面特征等與現(xiàn)代贛江、撫河沉積物相似[16]，而贛江、撫河在多寶沙山南側(cè)，鄱陽湖地區(qū)的冬季風(fēng)為方向相反的北風(fēng)，進(jìn)一步證明多寶沙山的形成有水下沉積作用的參與。沉積物210Pb定年結(jié)果揭示老爺廟地區(qū)沉積速率最大可達(dá)0.8 cm/a[27]，在幾萬年的時間內(nèi)可以形成百米厚度的沙層。老爺廟地區(qū)在更新世—全新世時期經(jīng)歷了明顯的斷塊差異運(yùn)動[2833]，中更新世以來廬山地區(qū)的構(gòu)造抬升可達(dá)400～500 m[34]，全新世時期形成的多寶沙山可能也發(fā)生了大幅度抬升，最終形成現(xiàn)今的沙山。然而，短暫的全新世很難形成現(xiàn)今規(guī)模的構(gòu)造抬升，因此，構(gòu)造高部位的沙層沉積必然有風(fēng)沙沉積作用的參與。綜上所述，多寶沙山的形成既有風(fēng)沙沉積作用的參與，也有水下沉積作用的參與。

同處亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候的洞庭湖沉積速率也非常大，其湖口在1968—1984年的年平均沉積速率可達(dá)4.2 cm/a[35]，并且也經(jīng)歷了復(fù)雜的氣候變化以及湖盆的大幅萎縮[3639]；此外，湖底大部分區(qū)域地形平坦，枯水期暴露地表，為風(fēng)力搬運(yùn)提供了有利條件。然而，全新世時期洞庭湖地區(qū)沒有有利的風(fēng)力資源[40]，也沒有經(jīng)歷大幅度的差異沉降或者抬升[41]，因此，與鄱陽湖對比，其周邊并形成沒有明顯的沙漠地貌。綜上，多寶沙山的形成與氣候快速變化導(dǎo)致的湖平面多次起伏、彭蠡澤南擴(kuò)、湖底平坦的地形、三角洲快速沉積、斷塊差異運(yùn)動和強(qiáng)勁的冬季風(fēng)等多重因素在時間和空間上的耦合相關(guān)。

多寶沙山是由水流和大風(fēng)共同作用而形成的：全新世早期，多寶沙山位于水面之下，贛江、饒河、信江向北匯合向該處輸沙，這一分支河道在西山和筆架山兩次發(fā)生分叉，此時老爺廟附近的西山、筆架山以及部分構(gòu)造高地位于水面之上，多寶沙山地區(qū)快速沉積了很厚三角洲前緣砂體（圖9）；全新世中期老爺廟地區(qū)湖面發(fā)生萎縮，多寶沙山暴露地表，并在斷塊差異運(yùn)動的情況下，水底地形本就高于周圍的三角洲相對現(xiàn)今的老爺廟湖底持續(xù)上升，形成了多寶沙山的雛形；最終老爺廟地區(qū)冬季強(qiáng)風(fēng)在枯水期改造了三角洲表層，風(fēng)沙覆蓋了除西山、筆架山之外的古構(gòu)造高地，形成了現(xiàn)今的多寶沙山。

5 結(jié)語

通過高密度電阻率法、瞬變電磁法和野外地質(zhì)露頭的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)多寶沙山松散沙層層理、沉積結(jié)構(gòu)及厚度的分布特征更加符合水下沉積的特征，而沙山部分地區(qū)基巖為震旦系則表明，沙山的形成有風(fēng)力的參與，因此本研究認(rèn)為多寶沙山的形成是水下沉積和風(fēng)力搬運(yùn)共同作用的結(jié)果，水下沉積發(fā)生于古贛江三角洲的三角洲前緣亞相環(huán)境。

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