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海平面变化决定了长江中下游平原的湖泊形成及沉积结构

1、第四纪地质与全球变化 > 专题6：第四纪年代学进展及应用

长江中下游平原分布着大量湖泊，包括我国面积最大的三个淡水湖，鄱阳湖、洞庭湖，以及太湖。这些湖泊的形成过程及其驱动机制长期吸引着研究者们的兴趣。对已发表的来自洞庭湖、鄱阳湖和太湖附近的地质记录整理后发现，在末次冰盛期（LGM； ca. 30–20 ka）这些湖泊并不存在。相反，由古河谷与古河间地交错而成的深切平原地貌普遍分布于这些区域。古河间地表层物质在冰期时经历的长期风化导致晚更新世地层的顶部常常由富含铁锰质的硬粘土组成。深切的古河谷使这些区域发育出带状分布的厚层（>30米）全新世沉积物。来自湖相沉积物底部的年代学数据表明，三大湖泊的形成均始于早–中全新世，也意味着到早全新世这些区域已经完成由深切平原至泛滥平原的地貌转变。海平面变化是这种地貌转变及湖泊形成最可能的驱动力。在海平面由末次间冰期（ca. 130–120 ka）与现今相当的位置不断下降到LGM时的-130米过程中，最终侵蚀基准面的降低引起长江及其支流的溯源下切。沿江钻孔的沉积记录表明，下切幅度在长江三角洲地区达到80米；即使在位于河口上游超过1000公里的武汉、岳阳等地，下切幅度也超过了30米。LGM结束后，海平面的快速上升加强了海水对江水以及长江干流对支流的顶托作用，从而导致沉积物在古河谷内的快速堆积。到早全新世，古河谷充填结束，长江中下游进入了与现今类似的泛滥平原地貌演化阶段，湖泊开始大规模形成发育。我们未发表的江汉平原13个钻孔的数据也支持海平面控制的结论。该地貌模型揭示了海平面变化在轨道尺度下对长江中下游广泛（超过河口上游1400公里）并且快速的影响，以及冰期-间冰期旋回对地表过程的强烈塑造作用。