海岸带地质专题

• 渤海湾贝壳堤：特征、成因与分类

  王宏;王福;胡云壮;田立柱;施佩歆;李建芬;陈永胜;商志文;姜兴钰;袁海帆;杨朋;文明征;王兴;杨怡;王建龙;

  【研究目的】贝壳堤及堤间低地系统作为重要的复合地质体，记录了渤海湾西岸、西南岸贝壳堤平原中全新世以来的海岸线位置与海陆变化。前人基本查明了贝壳堤的时空分布、解释了成因，并将它们归入“沿岸堤—海岸平原”体系。但是，这些基本认知数十年来很少再有新的发展和充实。另一方面，人类活动破坏了贝壳堤，堤间低地地貌也发生巨变，以至于渤海湾贝壳堤研究伴随着仍未解决的大量问题已逐渐淡出人们的视野。有鉴于此，本文以作者所在团队40余年的积累为基础，系统研究了渤海湾贝壳堤，查明其基本特征、成因机制并试给予新的分类，期望为今后海岸带预测与沉积地层学研究提供借鉴。【研究方法】本文引述了国际上沿岸堤—海岸平原和障壁岛—潟湖两大体系的形成、区别和两个体系的转换，以及潮滩堤和障壁岛两个案例、侵蚀斜坡等研究成果。同时，另一篇论文（及详细的附件）（商志文等，2025）专门论述了渤海湾各道贝壳堤所有能找到的横截面原始材料，包括前人和作者的第一手野外原始记录与照片、堤与相关泥层的物质组成、微地貌及~(14)C年代学数据，绘制了贝壳堤—堤间低地时空分布图并尝试进行了堤与气候事件的对比。这是迄今为止对前人和我们自己贝壳堤研究的最为全面、详细的总结。在这些必不可少的准备工作的基础上，本文得以进一步探讨贝壳堤及堤间低地的基本特征、成因与分类。【研究结果】（1）强调潮坪先经历了海进侵蚀，侵蚀历时数十年到数百年，形成了位于潮间带—潮下带上部的斜坡，遂即成为贝壳堤堆积的底板。（2）贝壳堤的初期在经历了一段相对温和的环境后，堤的中部，可分为岸进型和侵蚀型两类。后一类在近2 ka以来成为堤的主要类型，堤内发育众多侵蚀面，显示持续至今的海侵过程，并因此丰富了此前提出的“新海侵”观点（王福等，2023）。堤自身的历时，同样需要数十年至数百年。（3）根据驻留时间效应校正（李建芬等，2015;Shang et al.,2016;Li et al.,2021），对再搬运的~(14)C校正年龄数据做了进一步修正，获得了各道堤的起讫时间:V堤：6.27～5.53 ka,IV堤:5.05～4.07 ka,IV-I堤:4.85～4.74 ka,III堤:3.3～3.1 ka,II-1堤:2.11～1.82 ka,II-2堤:1.59～1.2 ka,II-3堤:1.45 ka～?和I堤:1.1～0.08 ka。（4）讨论了形成贝壳堤—堤间低地的边界条件，包括ESL（与冰融水质量相当的海面）、GIA（均衡补偿）、L1（新构造）、L2（自压实）和L4（沉积作用）等，并初步定量地论证ESL在约7 ka以来从约﹣5.4～﹣3.5 m(Lambeck et al.,2014;Peltier et al.,2015)高度缓慢上升的背景下，GIA+L4与L1+L2的博弈基本上是“零和”过程，导致渤海湾西岸约7 ka以来长期处于潮间带深度，从而有利于准障壁岛型贝壳堤的形成和堤后低地长期保持准潟湖状态。相反，渤海湾西岸现代高程的明显加高，很可能是先民农业集约化的水土流失所致，但这晚于贝壳堤—堤后低地在潮间带深度出现的时间。（5）论证了渤海湾贝壳堤和路易斯安娜州潮滩堤的中全新世海水影响最远端—海侵最大边界这两条界线与第一道最老堤的出现之间是数十公里宽的低地、时间跨度约0.5～4 ka,Nayarit也是如此，这可能反映早全新世沿海地区的海面上升—可容空间偏大致使第一道堤的出现存在“时空滞后”,成为与全新世近海沉积滞后（快速海侵时沉积供给跟不上而形成海相层底部粗粒滞留层，姜兴钰等，2022）具成因关联的另一类陆上地貌—沉积滞后。（6）贝壳堤平原和潮滩堤平原的空间规模约100～200 km长、约30～100 km宽、数米厚，总体积约15～100 km3，历时3 000～6 000 a。贝壳堤、潮滩堤是海岸带线性砂体的一个特殊的准障壁岛类型，其与堤后含有机质的准潟湖共同构成重要的海岸带复合体。【结论】根据上述，本文提出介于沿岸堤—海岸平原和障壁岛—潟湖两大体系之间的“准障壁岛—潟湖”的次一级概念，渤海湾贝壳堤和路易斯安娜州潮滩堤均属于这一新的亚类。这一尝试性的沉积学新分类方案和贝壳堤-堤间低地较大尺度的时空规模，期待可为油气勘探提供新的思路。进入21世纪后，海面上升加速与沉积物供应减少导致海岸带可容空间出现新的增加（van der Spek,2018；王福等，2024），将使天然岸线和人工岸线（海堤、闸口、围海造陆区块、码头、养殖池堤坝和亲水岸线等）无一例外地进入“障壁岛”模式，这是对始自约2 ka的“新海侵”的继续。另一方面，贝壳堤研究可为渤海湾新出现的天然贝壳滩+米草滩+牡蛎藤壶滩复合地质—生态系统研究和天然贝壳堤岸段保护修复提供借鉴。

  2025年02期 v.48;No.190 1-43+139-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 4433K]
  

• 渤海湾贝壳堤的横截面形态与内涵

  商志文;李建芬;文明征;陈永胜;吕允奇;姜兴钰;王福;田立柱;杨朋;王兴;王宏;

  【研究目的】贝壳堤（shelly ridge）是波浪和潮水将海里的贝壳和泥砂不断向岸边搬运，沿海岸线堆积而成的长垄状凸起的海堤。垂直于堤走向的横截面揭示了堤的物质组成、沉积结构与外部形态，是研究贝壳堤成因、形成过程、时空分布、海陆变化及与海面关系等问题的重要切入点。【研究方法】渤海湾沿海平原分布着5～8道贝壳堤，通过对11个地点的贝壳堤横截面研究，查明了贝壳堤的横截面形态、沉积物组成与沉积结构，讨论了贝壳堤的成因。【研究结果】贝壳堤的横截面形态分为完整型、半完整型与蚀退型三类。进一步，根据贝壳堤底板和初始发育形态，将渤海湾贝壳堤堆积体分成潮间带侵蚀斜坡贴附型、泥堤后缘向陆倾斜型、砂泥质潮间带沙坝向上生长型和现代贝壳滩型四类，提出了形成向海倾斜的斜坡—堆积贝壳体的气候成因假说。【结论】“小冰期”结束以来的最近约150年里，人为影响的气候变化加剧了最新一轮的海侵退积过程，这是整个渤海湾（乃至全国泥质海岸带（?））的大趋势。养殖池外侧堤坝基部贝壳滩的出现，是新生贝壳堤雏形。当前，宜停止将已关停的养殖区恢复到1980年代初状态，转而采取对养殖区外围新生贝壳质海滩加以养护，积极促成新的生态环境的出现。

  2025年02期 v.48;No.190 44-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 4833K]
  

本期特邀专题介绍及序言

• 渤海湾贝壳堤研究的回顾与启示（代序）

  王颖;赵希涛;

  <正>近日，欣闻中国地质调查局天津地质调查中心的两篇渤海湾贝壳堤论文即将在《华北地质》上正式刊出。作为渤海湾贝壳堤的第一代和第二代研究者，我们为此作序如下：1回顾渤海湾的贝壳堤研究大致经历了四个阶段：1.1朴素感知阶段除去沈括在其《梦溪笔谈》中提及太行山发现贝壳层，因其可能是老地层而不计之外，据已故历史地理学家翟乾祥（天津历史博物馆研究员，1925—2013）先生考证，清乾隆年间天津人氏王又朴在《诗礼堂杂纂》中曾记述：“余家天津，父老相传：海即在直沽之下，今且东去一百余里矣！而余亦往往于海之西北各乡村泥沽、葛沽见掘地得蛤蜃无算，陆渐远而西，水渐远而东，可谓如验矣”。光绪年间张焘在《津门杂记》中说：“咸水沽在城东南五十里，该处旧有蚌壳满地，深阔无涯，至今不朽，想昔日之海滩即在此地无疑也”。这种对埋藏于地下的贝壳堆积的直观形象描述，是科学研究之前人们对渤海湾贝壳堤朴素的认识了。

  2025年02期 v.48;No.190 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
  

• 天津地质调查中心海岸带研究团队介绍

  <正>海岸带与第四纪地质研究是天津中心传统优势学科，具有深厚的基础，主要以“海岸带与第四纪地质环境变化”为研究方向，开展多学科的综合地质调查、监测、实验测试与研究工作。目前团队由13人组成，其中博士7人、硕士5人；正高职称8人、副高职称5人；中国地质调查局海岸带地质环境重点实验室、天津市海岸带地质过程与环境安全重点实验室、自然资源部科技创新团队。

  2025年02期 v.48;No.190 140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
  

基础地质

• 松辽盆地东南缘早白垩世营城组玄武粗安岩年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征

  李艳锋;程银行;王少轶;李志丹;王树庆;孙立新;

  【研究目的】研究与松辽盆地相伴生的火山岩对了解盆地的形成和演化具有重要意义，也为研究东北亚中生代岩浆活动及构造演化提供重要的材料。【研究方法】本文对出露于松辽盆地东南缘早白垩世营城组中的玄武粗安岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，全岩地球化学、Sr-Nd同位素和锆石原位Hf同位素研究。【研究结果】结果显示玄武粗安岩结晶年龄为119.1±0.7 Ma；属于碱性岩石系列，(Na_2O+K_2O)=6.21%～6.41%，中等的MgO(3.16%～3.97%)和高的Al_2O_3(16.21%～16.90%)，相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、K，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，轻重稀土分馏明显（（La/Yb)_N值为9.37～10.05））,Eu具轻微的负异常（δEu=0.84～0.96）。岩石具正的全岩ε_(Nd)(t)(+2.12～+2.65)值和锆石ε_(Hf)(t)(+6.51～+14.93)值，低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.704 569～0.704 896)。【结论】同位素和元素地球化学指示粗安岩来源于新生岩石圈地幔部分熔融，并有部分地壳物质混染，形成于板内伸展构造背景，其伸展机制与古太平洋板块快速俯冲、回撤有关。

  2025年02期 v.48;No.190 78-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2374K]
  

水文地质与环境地质

• 莱州湾东岸矿区周边表层土壤重金属污染特征、来源解析及潜在风险评估

  何腾;赵志刚;李亚超;孔令号;韩明洋;赵莉源;金杰;王洪松;崔建鹏;燕云鹏;

  【研究目的】为全面系统了解莱州湾东岸矿区周边表层土壤重金属污染程度及生态风险等级，采集莱州市北部矿区周边表层土壤样品369件，分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn8种重金属元素含量。【研究方法】利用地累积指数法、内梅罗指数法、潜在生态风险指数法和人体健康风险模型对该地区表层土壤进行环境风险评价和人体健康风险评价，采用相关性分析和主成分分析解析重金属来源。【研究结果】（1）莱州湾东岸表层土壤中Hg、As、Cd、Pb4种重金属含量平均值大于山东省东部表层土壤背景值，且空间变异系数较大，受人类活动干扰显著；（2）莱州湾东岸表层土壤中Hg与Cd污染点数较多，一些点位Cd元素污染达到了重度污染级别；（3）莱州湾东岸94.31%的点位处于轻微风险，5.69%的点位达到了强至极强风险级别；（4）莱州湾东岸表层土壤重金属元素对儿童健康产生一定不利影响，未对成年人产生健康风险；（5）莱州湾东岸表层土壤重金属来源共分为3类，其中Cu、Zn、As、Cd和Pb元素主要来自于矿业活动，Cr和Ni元素主要源于自然背景源；Hg元素主要来自于大气沉降源。【结论】研究区表层土壤出现了重金属点状污染，5.69%的点位达到了强至极强风险级别，这些污染点均分布于金矿尾矿库周边，其形成可能与矿业活动有关，建议加强该区域土壤重金属监测和修复治理工作。

  2025年02期 v.48;No.190 90-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K]
  

• 石灰性土壤—小麦系统中钼元素的动态转运机制——基于浓度梯度调控的盆栽试验研究

  张素荣;杨俊泉;汪大明;高学生;刘继红;张静;段霄龙;王建华;杨灵芝;

  【研究目的】钼（Mo）是动植物及人体必需的微量营养元素，参与氮代谢、酶活性调控等关键生理过程。全球约25%～40%的农业土壤存在钼缺乏问题，我国北方石灰性土壤区小麦种植中钼的分配机制尚不明确。本研究旨在通过盆栽试验揭示钼在土壤—小麦系统中的吸收、转运及富集规律，为钼肥合理施用、小麦品质优化及人体健康风险评估提供科学依据。【研究方法】以“石新828”小麦为供试对象，设置6个土壤钼浓度梯度（0、0.15、0.17、0.20、0.25、0.60 mg/kg），通过外源添加钼酸钠模拟不同钼背景。采用控制变量法进行室外盆栽试验，测定拔节期和成熟期小麦根、茎秆、叶片及籽实中钼含量，结合富集系数和转运系数分析钼的分配机制。【研究结果】拔节期钼在小麦各部位积累顺序为叶片>根>茎秆；成熟期为茎秆>籽实>根。土壤钼浓度升高显著增加各部位钼含量，0.60 mg/kg处理下茎秆钼含量最高（7.51 mg/kg），籽实富集量达4.60 mg/kg。钼转运系数随土壤钼浓度增加呈下降趋势（从2.02降至1.78），表明高浓度钼可能抑制根部向地上部的转运效率。土壤有效钼含量与小麦各部位钼含量呈极显著正相关（P<0.01），茎秆相关性最高（r=0.878）。【结论】钼在小麦体内的分配具有生长期特异性，拔节期叶片为主要富集部位，成熟期茎秆和籽实富集增强。土壤有效钼含量是调控小麦钼吸收的关键因素，0.60 mg/kg处理显著提升籽实钼含量。高钼环境（>0.25 mg/kg）可能通过抑制转运效率限制籽实钼含量阈值。研究结果为石灰性土壤钼肥精准施用及小麦营养强化提供了理论支持。

  2025年02期 v.48;No.190 103-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
  

矿床地质

• 江西上饶船坑铜矿矿床特征及找矿方向分析

  黄鸿新;郑忠超;许红光;王建;华嵘辉;魏英文;黄卫平;郑文斌;王旭东;

  【研究目的】揭示船坑铜矿的成矿系统特征，探讨与深部斑岩型铜矿化、浅部构造破碎带型金矿的成矿关联性，评估该区形成大型斑岩型铜矿的潜力，为后续找矿勘查提供理论依据。【研究方法】开展矿区地质、矿体特征及围岩蚀变研究，建立成矿模式；结合逆冲推覆构造、岩浆活动与地层接触带特征，分析控矿因素；利用物化探异常反映矽卡岩型矿体分布及元素分带规律。【研究结果】船坑铜矿为矽卡岩型铜硫矿，赋存于三叠纪铁石口组灰岩夹层中，受花岗闪长斑岩接触交代控制；伴生硫铁矿、磁铁矿及构造破碎带型金矿。燕山早期弧后伸展背景下，I型花岗闪长斑岩侵位触发成矿：深部斑岩型铜钼矿化；中浅部矽卡岩型铜矿；浅部构造蚀变岩型金矿。磁异常与矽卡岩带高度吻合，化探异常指示成矿流体来源方向。【结论】该矿床与区域德兴、永平铜矿具相似成矿背景，具备大中型矽卡岩型、斑岩型铜矿及小型热液型金矿的找矿潜力；深边部存在隐伏矽卡岩+斑岩型铜矿体，南东侧推覆构造下盘灰岩夹层为重要靶区；磁异常与元素分带特征为深部找矿提供关键线索，需进一步开展深部钻探验证。

  2025年02期 v.48;No.190 116-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2491K]
  

• 华北地质

  <正>投稿须知1.投稿需通过《华北地质》官方网站(http://hbdz.org.cn),编辑部不再接收邮箱投稿。作者投稿时应保证稿件专投本刊且未正式发表,切忌一稿多投,如有违反者,一切后果由作者承担。2.本刊为全彩色印刷,版面费的收取标准为500元/版面页,稿件一经采用,按照国家版权局《出版文字作品报酬规定》,每页支付稿酬50元。

  2025年02期 v.48;No.190 127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K]
  

• 欢迎赐稿 欢迎订阅

  <正>《华北地质》是由中国地质调查局主管、中国地质调查局天津地质调查中心主办的地质学综合性学术刊物。本刊立足华北地区,刊载地质调查和地质科研新成果、新方法、新技术,促进学术交流,推动成果转化,支撑能源、矿产、水和其他战略资源安全保障,服务生态文明建设和自然资源管理中心工作。

  2025年02期 v.48;No.190 128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K]
  
下载本期数据