第七届青年地学论坛

沉积物从源区风化剥蚀，经历河流或风的搬运，在边缘海埋藏沉积经历了一系列复杂的“从源到汇”过程。长江作为世界性大河，受到复杂岩性、地貌和气候以及人类活动的多重因素影响，其入海沉积物的“源—汇”转换过程十分复杂，尤其是该过程与气候变化的关系仍然存在争议。本文选取位于长江河口崇明岛上的CM97钻孔，开展了元素和Sr-Nd-U同位素的分析，探讨末次冰消期以来长江入海沉积物侵蚀过程与气候的响应关系。根据沉积物中细粒硅酸盐碎屑组分的²³⁴U/²³⁸U比值，本文计算了沉积物的“粉碎年龄”，该年龄反映了沉积物自风化破碎以来经历的时间。研究结果显示，自14ka以来，虽然长江口沉积环境随海平面的上升在逐渐改变，但沉积物中细颗粒组分（粉砂和粘土粒级）物质来源较为稳定。前人在本钻孔中基于孢粉信息的解读，识别出长江流域几次气候湿润期和干燥期。本研究发现钻孔沉积物粉碎年龄与气候湿润和干燥有较好的对应关系，具体表现为粉碎年龄在干燥时期相对较小，而在湿润时期相对较长。流域风化壳或土壤层侵蚀越深，流域输出的“新鲜”破碎颗粒越多，入海沉积物粉碎年龄越短；反之，粉碎年龄越长。以上发现表明气候温暖湿润的时期，流域整体土壤发育较好，降水充沛，冲刷强，流域侵蚀深，总体表现为沉积物“粉碎年龄”短。在气候干燥时期，土壤层发育薄，降水相对较少，冲刷弱，流域侵蚀浅，表现为钻孔记录中此时堆积的沉积物“粉碎年龄”长。本研究证实了大型流域的沉积物剥蚀过程对千年尺度上气候变化具有较快速的响应，为揭示气候演化对流域地貌的改造进行了有益探索。
 

粉碎年龄,侵蚀,气候变化,长江,U同位素