基于释光技术的全新世苏北平原埋藏潮成砂体演化研究

Coastal tidal sand body is formed under the interaction of climate, sea-level change, tidal currents and sediment supply, which records the information of land-sea interaction. The buried tidal sand body on the coastal zone of northern Jiangsu Province is closely related to the coastal plain evolution. However, there is a lack of systematic chronological study of the sand body, and its provenance remains controversial. This limits our understanding of the formation mechanism of the tidal sand body. In this study, optically stimulated luminescence (OSL) dating technique will be used together with AMS14C to develop reliable dating methodology for coastal sandy deposits. Meanwhile, in combination with geochemical, environmental magnetic and mineral analysis, the characteristics of luminescence signal from different particle-size fractions of quartz will be used to tracing sediment provenance. By integrating chronology and sediment provenance analysis, this project will reveal the process of the tidal sand body and its response to Holocene sea-level change, sediment supply and marine hydrodynamics. This will deepen our understanding on the formation mechanism of tidal sand body and coastal evolution.

海岸潮成砂体是气候、海平面变化、潮流、泥沙供应等因素作用的产物，是研究陆海相互作用的理想载体。苏北埋藏潮成砂体与江苏海岸平原的发育密切相关，但迄今为止，仍缺乏系统的年代学研究，其物质来源也存在争议，制约了对其演化过程和机制的认识。本项目利用石英光释光技术，结合AMS14C测年，发展海岸砂体沉积物的定年方法；尝试将释光信号特征与地球化学、环境磁学、矿物分析等方法相结合，对苏北埋藏潮成砂体的物源进行综合分析。通过将年代学与物源分析相结合，揭示苏北埋藏潮成砂体发育过程，及其对全新世海平面变化、海岸泥沙供应、海洋动力的响应机制，为理解苏北埋藏潮成砂体发育机制和海岸变迁提供科学依据。

海岸带沉积物是气候、海平面变化、潮流、泥沙供应等因素作用的产物，是研究陆海相互作用的理想载体。苏北埋藏潮成砂体与江苏海岸平原的发育密切相关，但一直缺乏系统的年代学研究，其物质来源也存在争议，制约了对其演化过程和机制的认识。本项目利用石英光释光（OSL）技术，结合14C测年，发展了苏北海岸带及长江三角洲沉积物的定年方法；将释光信号特征与锆石U-Pb年龄、环境磁学、元素地球化学等方法相结合，对苏北沿海地区及长江三角洲沉积物的物源进行了综合分析，并进一步对贡献率进行了定量评估。通过关于年代和物源的研究得到如下认识：. 1）以海岸带全新世沉积物为载体，对近万年—百年尺度的沉积物进行了系列的OSL年代学研究，并结合14C、短周期放射性同位素、微塑料等测年技术及历史文献记录进行了相互验证。通过对不同粒级石英矿物的单片及单颗粒OSL年代学研究，发现石英释光信号以快组分为主，灵敏度较低，因此除了单颗粒技术，小片技术也可以用来识别较细的粉砂粒级样品的晒退情况，可以节省单颗粒机器的运行时间；发现不同颗粒的样品晒退情况并不相同，并将沉积动力过程与释光技术相结合，建立了OSL技术在该区域应用的技术路线；OSL技术可以有校测定该区域近百年沉积物的年代。 . 2）将OSL年代研究与石英释光信号灵敏度、锆石U-Pb年龄、环境磁学、元素地球化学等方法相结合，对全新世以来苏北海岸及长江三角洲沉积物的物源进行了研究。通过综合研究，发现不同时期石英释光灵敏度不同，这为研究该区域海岸带沉积物物源的变化提供了新的技术手段；识别了近2000年长江三角洲沉积物中废黄河的物源信号，并定量评估了黄河泥沙对长江三角洲沉积物的相对贡献及其时空差异；阐述了该区域全新世以来千年—百年尺度的沉积演化过程，这对评估和预测未来流域减沙背景下长江三角洲的发育趋势具有重要意义。