长江中下游床沙组成垂直变化成因分析.doc

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1、长江中下游床沙组成垂直变化成因分析摘要：通过晚更新世气候冷暖变化，分析长江河床演变，采用古地貌复原法，论证长江中下游床沙组成垂直变化成因。认为东中国海的海退和海侵，是形成长江中下游卵砾石潜伏于沙层之下，覆盖于基岩之上的原因；长江上游卵砾石推移质洲头，现在已运动到宜昌下游约110km的江口一带。三峡工程投产后，因坝下游清水冲刷，卵砾石仍将向下游运动一段距离。关键词：海退海侵长江床沙成因前言　　据大量地质勘探资料揭示，长江上游干支流河床中存在深厚的覆盖层。例如，金沙江下段一般厚20～30m，中段的虎跳峡达60～20

2、0m，四川盆地的嘉陵江为10～20m。金沙江覆盖层的物质组成：上部为现代漂卵石层，中部为块碎石层，下部为含卵砾石的沙层或含沙的卵砾石层。嘉陵江都为现代卵砾石层。　　宜昌至下游110km的江口为卵砾石夹沙河床，河床中可见卵砾石洲滩分布。江口～藕池口卵砾石层面以大于现代河床的坡度，向下游倾斜，沙层厚10～20m，其下为卵砾石层。在天然情况下局部冲刷坑下游出现卵砾石的壳状堆积体，这些壳状堆积体的卵砾石，主要不是现代江口以上输移下来的，而是沙层底部卵石冲出。下荆江卵砾石埋藏很深。武汉-南京覆盖层厚度一般在30～40m。

3、覆盖层的物质组成：上部为粘性土层，中部为沙层，下部为卵砾石层。图1、表1为裕溪口和黄石市上游约20km的戴家洲地质剖面(钻孔未穿透)。　　因此，江口一带以上为卵砾石夹沙河床，其下游卵砾石由表层消失，出现在河槽底部。江口附近成为上游和中下游卵砾石垂直分布变化的转折点。图1长江裕溪口-曹姑洲-四褐山河床地质剖面图GeologicprofileofriverbedinthereachoftheYuxikouCaoguzhoudeltaSijiehill11表1戴家洲深孔剖面Profileofthedeepdrille

4、dholeatDaijiazhoudelta深度(m)组成物质中数粒径(mm)最大粒径(mm)大于0.5mm粒径含量(%)0～1.3深褐色细粉砂111.3～4.9棕黄色淤泥质粉壤土小于0.1小于0.104.9～18.0细砂0.075～0.140.17～0.34018.0～30.6中细砂偶夹粗砂和砾石0.18～0.320.5～10.01.5～11.830.6～30.75卵砾石1871.911注：据参考文献［3］资料整理。　　长江上游和中下游床沙均系全新统沉积物。粒径垂直变化：上游为“上层粗下层细”，表层卵砾石可以

5、运动；中下游为“上层细下层粗”，卵砾石覆盖于基岩石之上，被压在沙层下面不能运动。　　这一现象引起泥沙工程师的关注，追究其成因不但对研究长江中下游河床演变，还对研究三峡水库下泄清水冲刷河床和中下游堤防工程具有重大意义。1玉木冰期的海退　　第四纪自然界的最大特点是具有轮回性变化的现象，即冰期与间冰期，海退与海侵，地壳抬升与下降，剥蚀与堆积等交替出现。冰期盛行时，地球上冰流和冰川覆盖体积约7700万km3，约为现存冰川2625万km3的3倍。地球大量水体以固体形式贮存，势必引起全球性的海面下降。　　赵松龄等研究认为3

6、0万年来中国东部沿海发生过5次大的海侵和海退。晚更新世发生过2次大的海退，第一次在5万年前的玉木(würm)冰期早期，当时海平面低于现代70～100m；第二次在1.5万年前的玉木冰期最盛期，是30万年中最大的一次海退。　　国外研究一般认为1.5万年前，全球海平面下降130m左右。杨怀仁研究认为，主玉木冰期东海海面高程为-150～-160m。金庆明根据微体古生物、孢粉组合和C14年龄测定，认为距今1.5万年左右，东海海面低于现代150～160m。王靖泰等根据海滨砂堤、贝壳堤、C14测年等资料，认为据今14780±

7、700年前的东海平面为-155m，海岸线向东后退600km，并绘制了“中国东部晚更新世以来温度变化和海面升降曲线”(图2)。任美锷研究认为在距今1.5万年前，东海海平面位置在水深150～160m靠近大陆架转折处，并作了晚更新世东中国海海岸线图(图3)。11图2中国东部晚更新世以来温度变化和海面升降曲线(据王靖泰、汪品先)VariationofsealevelandtemperatureinEastChinaseaafterLatePleistocene(referringtoJingtaiWang、Pingxi

8、anWang)图3晚更新世东中国海海岸线图(据任美锷)CoastofEastChinainLatePleistocene(referringtoMei'eRen)　　水下长江古河道有两条，一条在北纬30°30'，东经127°50'处入海槽；另一条在北纬28°00'，东经126°50'入海槽。河口位置比现在长江口偏南，海岸向东直线延伸约600km。李从先等研究认为，水下长江三角洲平原向东