摘要
1885年黄河由肖神庙入渤海形成现代黄河三角洲，是中国大河三角洲中海陆变迁最活跃的地区，黄河三角洲沉积物记录了长时间尺度黄河流域环境变化，还敏感响应于流域河流改道与沉积环境演变。本文以现代黄河三角洲清8汊南部附近（YDC、YDG钻孔）与邻近海域表层沉积物（S、H）为研究对象，系统研究了沉积物粒度组分、地球化学元素以及粒度端元特征。基于历史资料以及前人研究结果，系统探讨了黄河入海口及其邻近海域沉积动力特征和沉积环境演变，揭示了黄河口沉积物粒度对河道变迁及人类活动的响应。研究结果对黄河三角洲河口治理和沿岸工程建设具有重要现实意义，并可为黄河流域生态保护与高质量发展提供科学依据。 （1）黄河三角洲入海口钻孔处沉积物主要为粉砂和黏土质粉砂，YDC、YDG钻孔沉积物均以粉砂为主。S、H海洋表层沉积物样品显示，H样品沉积物以粉砂、砂为主，粒度较粗；S样品沉积物样品以黏土、粉砂为主，粒度偏细，沉积物表现为由河口向海细化趋势。YDC与YDG钻孔地球化学元素随深度变化显示，SiO2，Ba元素属于降低趋势、Ga，Cu，K2O属于稳定趋势，Zn，Rb， Fe2O3，CaO，Mn，Cl属于增加趋势。 （2）YDC与YDG钻孔粒度端元模型（End-member analysis model）与传统粒度参数相关性分析表明：EM1 (End member 1) (0.05μm，0.04μm)和EM2 (9.9μm ， 8.68μm)物质来源及影响因素存在一致性， EM3 (40.14μm ， 31.1μm)和EM4 (66.89μm，45.61μm)存在一致性。粒度端元EM1和EM2为黄河长距离搬运弱水动力条件下沉积，EM3和EM4为较强水动力波浪和潮流作用下近源沉积物。根据粒度和岩性显著变化的界面，可以作为1976年以来黄河河口附近钻孔沉积物的年代参考点，主要包括1976、1986、1996左右3个年代参考点。由此判定Unit 1（90-102 cm）阶段年代为1976年以前，Unit 2（60-90 cm）阶段年代范围为1976-1986年，Unit 3（28-60 cm）阶段年代范围为1986-1996年，Unit 4 （0-28 cm）阶段年代范围为1996-2018年。YDC钻孔粒度参数较好地记录了黄河改道和人类活动等信息。1976-1996年，YDC钻孔为三角洲前缘河口沙坝沉积环境。沉积物中黏土和细粉砂含量较高、EM1和EM2组分较高，反映了黄河泥沙输入丰富。1986年之后，黏土含量降低，粉砂含量升高，EM1组分降低，而EM2组分升高，推测与龙羊峡水库建成后水库调节作用有关。1996年之后，沉积物中黏土和细粉砂含量进一步减少，粗粉砂和砂的含量增加，代表粗颗粒组分的EM3和EM4迅速升高，代表细颗粒组分的EM1和EM2组分迅速减少，表明：1996年黄河改道至清8汊，沉积物来源由黄河泥沙变为近岸沉积体的侵蚀再悬浮，沉积环境由淤积状态变为侵蚀状态。 （3）YDC与YDG钻孔沉积物化学元素R型因子分析结果表明，沉积物化学元素受物源、粒度、海洋等因素控制，物源控制元素包括CaO和Mn，粒度控制元素以SiO2、K2O、Fe2O3、Cu、Zn、Ba为代表，包含了Ga和Rb元素，海水控制元素有Cl元素。根据YDC与YDG两钻孔的粒度与岩性变化，推测YDC与YDG钻孔分别属于平原沉积相与三角洲前缘相，将28cm作为1996年参考点， 1996年黄河改道至清8汊之前，YDC与YDG钻孔为三角洲前缘河口沙坝沉积环境，沉积物中黏土和细粉砂含量较高、EM1和EM2组分较高，反映了黄河泥沙输入丰富，作为黄河物源控制因素的CaO含量也明显较高，粒度控制率代表元素SiO2随粒度变细而减少，受地下返盐影响，YDC钻孔的Cl元素含量明显高于YDG钻孔。1996年黄河改道至清8汊，YDC钻孔，黏土含量减少，粉砂和砂的含量增加，代表粗颗粒组分的EM3和EM4迅速升高，代表细颗粒组分的EM1和EM2组分迅速减少，但YDG钻孔黏土含量迅速升高，粉砂和砂的含量减少，代表细粒组分的EM1、EM2迅速增加，K2O、Fe2O3、Cu、Zn元素含量随之减少，而SiO2与Ba含量随之增加。因受到潮流、波浪动力影响的近岸细沙悬浮扩散作用，位于三角洲前缘相的YDG钻孔黏土含量迅速增加，CaO和Mn元素含量迅速增加，SiO2含量迅速减少，受海水浸渍、地下返盐作用影响，地表Cl元素含量远高于其他部位 （4）S、H表层沉积物粒度端元与传统粒度参数相关性分析表明， EM1 （0.03μm）和EM2（25.68μm）由粒径较细的黏土和细粉砂组成，为黄河长距离搬运弱水动力条件下沉积，EM3（92.36μm）为粗粉砂组分，为较强动力条件下波浪和潮流作用沉积。H与S样品沉积物粒度参数反映的沉积物运输特征信息显示：在黄河河口海岸区域，河流入海口处沉积物粒度砂含量较高，EM3组分含量也较高，以河口为中心向南北、向海逐渐细化，黏土、粉砂含量以及代表细粒组分的EM1、EM2组分也较高，受潮流主导悬浮泥沙扩散、沉积作用显著。
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