황하 삼각주에서의 납 프로파일 및 재침전

Cheng Guodongye Yuguang Diao Shaobo

(지질자원부 해양지질연구소)

요약 210Pb 드릴 코어 프로파일 데이터에 따르면 동부 황하 삼각주, 다양한 입자 크기로 인한 210Pb 농도 변화의 영향을 제거하기 위해 표준화한 후 구멍의 210Pb 프로파일을 11개 세그먼트로 나눌 수 있는 것으로 나타났습니다. 각 세그먼트는 기하급수적으로 붕괴되고 210Pb 방사능 비율은 세그먼트 간에 역으로 증가하며 이는 재침착으로 인한 210Pb의 희석을 반영합니다. 이를 통해 해당 지역의 퇴적 및 재퇴적 이력을 분석할 수 있다.

키워드 210Pb 프로파일, 표준화, 재증착, 희석, 부수적 증착

210Pb는 수년 동안 황하 삼각주 연구에 사용되었습니다. 1987년에 삼각주 퇴적층을 통과한 시추 코어의 210Pb 프로필을 사용하여 중첩된 돌출부의 연대를 결정하고 황하 하구의 210Pb 배경 값을 얻었습니다. 1992년에 210Pb 흡착 농도와 입자 크기 사이의 상관 관계를 연구하고 샘플의 다양한 입자 크기 부분을 10Φ 입자 크기로 정규화하여 210Pb 프로파일을 표준화함으로써 다양한 입자 크기로 인한 210Pb 농도 변화의 영향을 제거했습니다. 210Pb 프로필의 지수적 붕괴의 원래 특성을 복원합니다. 이러한 연구 결과는 황하 삼각주 재퇴적 연구의 기초를 마련했습니다.

이 기사는 황하 삼각주 동부에 있는 Hole 91C2의 전체 코어 코어를 사용합니다. 시스템은 각 레이어의 210Pb 값을 측정합니다. 황하삼각주의 진화에 관한 역사적 자료와 결합하여 황하삼각주의 재퇴적을 퇴적특성과 210Pb 단면 특성으로 분석하였다.

1 황하삼각지 퇴적의 특징

현대의 황하삼각주는 1855년 황하가 발해로 전환된 이후 성장 발전한 젊은 삼각주이다. 139년의 역사(210Pb 연대 측정 유효 범위 날짜).

황하(黃河)는 모래강이다. 연간 평균 퇴적물 수송량은 약 10억 톤이고, 유출량은 약 400억 m3입니다. 연간 평균 모래 함량은 25kg/m3만큼 높습니다. 역사상 최고 모래 함량은 222kg/m3에 달했습니다(1973년 9월 7일).

황하의 높은 모래 수역은 황하 삼각주 퇴적의 많은 특징을 유발합니다.

(1) 하천 수로의 빈번한 변동

황하(黃河)에 의해 운반된 많은 양의 퇴적물이 하구에 존재하며, 지층이 빠르게 축적되어 하구에 모래톱을 형성합니다. 이로 인해 침대 바닥이 올라가고 물의 흐름이 차단되어 방향 전환이 강제로 변경됩니다. 황하 삼각주에서는 주요 우회로가 139년 동안 9번 발생했으며, 평균 13년마다 한 번씩 우회로가 발생했습니다(그림 1).

(2) 여러 개의 엽이 겹쳐짐

물이 흐르는 동안 황하의 분기점은 삼각주 엽이라고 불리는 강 어귀에 축적체를 형성합니다. 바다 어귀에 있는 신장의 모양. 퇴적물의 최대 폭은 50km에 이르며, 중간 부분은 매우 고운 모래와 거친 미사로 구성되어 있고, 양측은 미사 및 점토질의 미사로 구성되어 있다. 잎 엽의 측면 폭이 넓기 때문에 다양한 단계의 잎 엽의 측면이 겹쳐집니다. 서로 다른 단계에 있는 2~3개 엽의 복합 퇴적 순서를 수직 단면에서 볼 수 있습니다.

(3) 발작성 퇴적

황해분지는 몬순기후 조절지역에 위치하며, 사계절이 뚜렷하고 강우량이 집중되며 매년 7월, 8월, 9월에 유출수가 발생한다. 연도

그림 1: 황하 삼각주 지류 수로 이동 및 해당 엽 분포(Cheng Guodong, 1991에서 인용) 그림 1 현대 황하 삼각주 엽. 점선은 고대 제1아삼각주(1855~1934)입니다. 어두운 선은 두 번째 것(1934~현재)입니다.

점선은 첫 번째 하위 삼각주(1855~1934)의 고대 채널과 혀 모양의 축적체입니다.

실선은 제2아삼각주(1934~현재)의 고대 수로와 혀 모양의 축적체이다.

각 엽의 형성연도는 다음과 같습니다: ①1855.6~1889.3; ②1889.3~1897.5; ③1897.5~1904.6; ⑤1926.6~1929.8; ; 71934.8~1953.7; 81953.7~1976.5; ⑩1976.5~현재

전체 모래 운송량의 85%를 차지합니다. 따라서 홍수 기간에는 황하의 유속이 크고 유속이 빨라 강바닥을 휩쓸게 되는데, 이는 황하의 바닥 퇴적물이 주로 침전물로 구성되어 있어 황하의 부유 퇴적물과 동일한 크기를 갖고 있기 때문이다. 황하(그림 2) 바닥 퇴적물은 세굴 깊이가 2~4m에 이릅니다(그림 3). 반대로, 홍수기가 건기로 전환되면 많은 양의 퇴적물이 퇴적된다. 수년간의 하천 지형 조사에 따르면 황하의 퇴적은 간헐적이며 홍수, 침식 및 침적의 특징을 가지고 있습니다. 그러나 하구 밖의 상황은 정반대이다. 홍수 기간에 가져온 퇴적물은 바람과 파도, 특히 폭풍 해일의 작용으로 하구 지역에 침식되어 퇴적물이 하구로 운반된다. 삼각주 양쪽과 앞쪽 삼각주입니다. 이는 건기 동안 더욱 두드러집니다.

(4) 고밀도 흐름 침전

황하의 모래 함량은 특히 바닥 근처의 수층에서 물 1m3당 모래 함량에 도달할 수 있습니다. 그 결과, 수역의 밀도는 바닷물의 밀도보다 높습니다. 바다에 들어간 후, 황하의 높은 모래 수역은 해수층 아래로 잠수하여 밀도가 높은 흐름을 형성합니다. 삼각주 전면 경사면을 따라 흐른다. 고밀도 흐름 에너지는 크고 전면 퇴적물을 세굴하고 경사면에 세굴을 형성하며 밀도 흐름에 의해 운반되는 퇴적물은 삼각주 전선과 프로델타로 흐릅니다. 지역 퇴적(Wright et al., 1988).

그림 2 황하 삼각주 지류의 부유물질 입자 크기 분포(그림 A)와 저층질 입자 크기 분포(그림 B) 비교 샘플은 리진 관측소에서 채취되었습니다(청에서 인용). Guodong, 1991) 그림 2. 황하 리진 역의 부유 퇴적물(그림 A)과 바닥 퇴적물(그림 B)의 입자 크기 함량

그림 3 황하의 유수 및 절개. 삼각주 지류 수로(산동성 과학기술 위원회, 1991에서 인용) 그림 3 황하 삼각주 지류의 요동 및 하강

위의 특성은 황하 삼각주의 퇴적 과정이 다음과 같다는 것을 나타냅니다. 복잡한 과정. 퇴적물의 재운반과 재침전은 그것의 중요한 부분입니다. 황하 삼각주로 유입되는 퇴적물은 10억 톤이 육지 삼각주 평원 지역, 하구 관문 지역 및 양쪽 해안 지역에 퇴적되었습니다. 비율은 대략 1:7:2이다(Cheng Guodong, 1991). 세 구역 모두의 퇴적물은 재퇴적될 수 있습니다.

해안 삼각주 평원의 재퇴적은 주로 새로운 수로가 초기 돌출부에서 퇴적물을 씻어내는 수로 이동 기간 동안 발생합니다. 버려진 강 수로는 주변 퇴적물로 채워져 있으며, 두 가지 모두 퇴적물의 재이동과 재침전을 유발합니다. 하구 지역의 재퇴적은 주로 삼각주 전면 경사면에서 발생합니다. 그곳에서 발생하는 슬럼프, 산사태, 미사 흐름 및 고밀도 해류의 세척 작용으로 인해 퇴적물이 대체되거나 다시 부유됩니다. 엽이 버려진 후 삼각주 전선의 침식이 더욱 두드러졌습니다.

2 홀 91C2의 지질학적 배경과 210Pb의 수직 배열

홀 91C2는 삼각주 동쪽 해역에 위치하고 있으며 1988년 갯벌 건설 이후 육지가 되었다. 황하의 분포는 세 번 근처 바다로 흘러갔습니다. 첫 번째 시기는 1934년부터 1953년까지로 7차 유로 시기와 동일하다. 당시 3개의 지류가 동시에 발해로 유입되었는데, 주요 지류는 남쪽에 있었고, 2차 북 지류는 황하 유수의 30% 미만이었습니다. 1953년부터 1964년까지 두 번째로 이곳을 통과했는데, 이는 8차 유로에 해당하며, 당시 원래의 남쪽 지류는 줄어들고 북쪽 지류는 바다로 이어지는 단일 유로가 되었다. 이 유로기간 동안 1960년에 우회류가 발생하였고, 그 후의 하천수로는 1964년 하천수로가 변경될 때까지 91C2지점까지 직선으로 진행되었다. 이 두 가지 전환은 주요 전환의 이동에 따라 두 단계로 구분됩니다. 그러나 이 구멍 위치의 경우 작은 유속에서 큰 유속으로, 먼 하구에서 가까운 하구로 연속적인 과정으로 간주할 수 있습니다.

세 번째로 황하가 이 지역을 통과한 것은 1976년부터 지금까지, 주로 1976년부터 1978년까지이다. 1979년 이후, 현대의 황하(黃河)는 하나의 하천으로 나뉘어 이 구멍 남쪽의 발해(渤海)로 흘러들어갔다. 이 지역에 대한 영향은 약화되었습니다(그림 4).

Fig.4 천공 구멍 91C2의 위치와 이 지역의 분포(그림의 "+"가 구멍 위치)

Fig.4 천공 구멍 91C2의 위치와 이 지역의 분포 p>

3 황하 삼각주의 재퇴적과 210Pb의 증거

황하 부유 퇴적물의 대부분은 황하 중류의 황토 고원에서 유래합니다. . 황하 상류 란저우의 퇴적물 수송량은 1억 톤에 불과하고 퇴적물 함량은 3kg/m3이다. 상류와 중류의 교차점에서 Tuoketuo의 모래 운송량은 1억 4,300만 톤에 불과하며 모래 함량은 5.75kg/m3입니다. 황토고원을 거쳐 중부 끝인 싼먼샤에 이르며, 모래 수송량은 16억 톤, 모래 함량은 34.7kg/m3이다. 이 16억톤의 퇴적물은 화북평원을 흘러들어오면서 약 5억톤이 퇴적되었고, 나머지 10억톤은 황하삼각주로 유입되어 주로 하구지역에 축적되어 여러 단계의 돌출부를 형성하였다. 황토고원의 퇴적물은 황하를 거쳐 황하삼각주까지 운반되는데 보통 보름이 걸린다. 정상적인 조건에서 엽엽 형성 시 초기 농도인 210Pb는 수역에 유입될 때 흡착된 퇴적물의 농도이다. 부유 퇴적물이 퇴적되면 210Pb는 더 이상 흡착되지 않습니다. 흡착된 210Pb는 붕괴되기 시작합니다. 따라서 프로파일의 210Pb 방사능 비율 변화를 이용하여 퇴적물의 재이동 과정을 분석할 수 있습니다.

1991년에 91C2 현장에서 기본적으로 삼각주 퇴적물을 통과하는 깊이 17m의 완전 코어 시추공이 시추되었습니다. 위에서 아래까지 이 구멍의 암석은

0~0.6m이며, 제방 건설 중에 인공적으로 메워진 노란색 미사입니다.

0.6~1.1m 황색 미사, 품질이 순수하고 잘 분류되었으며 미사 함량이 90% 이상이고 점토 함량이 3~6%에 불과하며 껍질 조각이 포함되어 있습니다.

1.1~1.6m 황토에 회황색의 얇은 미사층이 끼워져 있으며, 미사층의 두께는 2mm로 다층형입니다.

1.6~3.0m 황토층이 있는 회황색 미사사로 두께 2~3mm로 총 15층으로 대부분 상부에 분포한다.

3.0~3.5m 노란색 점토질 미사 및 미사, 높이 3.4m에 잘 보존된 난초 조개 껍질이 있습니다. 난초 조개는 현대 황하 하구의 얕은 물에 서식합니다.

3.5~4.4m 황색 미사, 품질이 순수하고 미사 함량이 80% 이상이고 점토 함량이 약 10%입니다.

4.4~4.8m: 층에 녹빛 반점이 있는 노란색 점토질의 미사층으로, 벌레 구멍이 압축되어 형성되며 점토 함량은 18%입니다.

4.8~6.3m 황색 미사질 모래, 순수 품질, 미사 함량 >90%, 잘 분류됨.

6.3~7.0m 아래에서 위로 갈수록 점토질의 미사질 점토로 변하며, 바닥에는 0.5cm 정도의 회흑색의 탄소질 층이 얇게 분포되어 있는 경우가 많다. 섹션.

7.0~7.8m 아래에서 위로 갈수록 점토질의 미사질이 미사질점토로 미세화되고 바닥에 얇은 미사층이 형성됩니다.

7.8~8.1m 황색 미사질 모래.

8.1~8.6m 회흑색 미사질 점토로 두께 1mm의 미사층이 3겹으로 끼워져 있습니다.

8.6~10.8m 황색 점토 미사, 순수 품질, 9.90~10.0m 높이에 황회색 미사층이 샌드위치되어 있음.

10.8~11.1m의 황회색 미사질 점토로 11겹의 얇은 노란색 미사를 끼운 형태입니다.

11.1~13.0m의 노란색 미사질 점토, 순수한 품질.

13.0~14.4m 황회색 모래점토가 겹겹이 쌓이고 황회색층의 두께는 1~3cm이다.

14.4~15.2m 황색 미사질점토와 회색 미사질점토가 교재되어 있으며, 상부는 주로 황색이고 하부는 회색이 대부분이다.

15.2~17.0m 회색 및 청회색 미사질점토로 두께 15.5m, 두께 1~2cm의 패각사층이 있고, 조개껍데기와 파편이 있고, 15.40m, 17.00에도 패각이 있음 m 청회색 미사 층의 여러 층으로 샌드위치된 강화 층.

이 구멍의 수직 시퀀스 섹션은 그림 5에 나와 있습니다. 6m보다 얕은 지역은 2단의 하구 모래층으로 구성되고, 6m보다 깊은 지역은 삼각주 측면 가장자리와 전면 가장자리로 구성된다.

이러한 퇴적주기는 모두 일시적인 특징을 가지고 있습니다. 각 층 사이의 경계면이 뚜렷하고 퇴적구조가 불연속적이며 수심 15m 이하가 얕은 바다 퇴적층이다.

210Pb 테스트 샘플은 0.3~0.5m 간격으로 층층이 채취되어 총 50개의 샘플이 채취됩니다. 분광계를 사용하여 210Pb 농도를 측정하고 SKC-2000 광학 입자 크기 분포 분석기를 사용하여 입자 크기를 측정합니다. 실제 210Pb 농도를 측정한 후 10Φ 등가 입자 크기, D=65%를 기준으로 정규화하여 표준화된 총 210Pb를 얻습니다. 각 샘플의 dpm/g 값을 표 1과 도 5에 나타내었다. 퇴적연령은 210Pb 배경값 0.89dpm/g을 기준으로 계산되었습니다.

이 홀의 210Pb 프로파일은 11개의 세그먼트로 나눌 수 있으며, 각 세그먼트는 지수적 감쇠를 나타내며 세그먼트 간에 방사능 비율의 역 증가가 일반적입니다. 이러한 선분이 나타날 때 상단의 최대값은 해당 선분의 나이를 나타냅니다. 비정상적인 수치가 나타날 때마다 재검토를 실시했다.

홀 91C2의 암석학적 특성과 210Pb 값의 변화에 ​​따라 여기서의 재퇴적과정을 다음과 같이 분석한다.

0~1.1m는 성토공사시 뒷채움토이고, 그리고 그 암석학 및 연대는 밑에 있는 퇴적물과 일치합니다.

1.1~4.4m의 퇴적물은 상부 0.5m의 미사질 점토를 제외하고는 모두 미사로 이루어져 있습니다. 강의 진화사에 따르면 10번째 유로는 1976년부터 1978년까지 바다로 유입됐다. 따라서 10번째 유로의 초기 하구 사층 퇴적물이다. 두 가지 특별한 점을 제외하면 210Pb 프로파일은 기본적으로 직선입니다. 고속 증착 장비임을 반영합니다. 그러나 210Pb 농도를 기준으로 계산된 연령은 7차, 8차 유로이다. 그 이유는 1976년부터 1978년까지 이곳에 쌓인 퇴적물이 해당 지역의 초기엽의 침식에 의해 재이동된 퇴적물이었기 때문이다. 1976년 5월 황하 10차 유로가 북쪽 조구강에서 우회해 이곳 바다로 유입됐다. 이곳은 원래 8차 유로(1953~1964)와 7차 유로(1934~1953)의 돌출부가 있던 곳이다. 새로운 흐름 경로가 이 지역으로 유입되면 본류 하천이 흐르는 지역의 기본 초기 퇴적물이 씻겨 침식된 후 퇴적을 위해 하구로 운반됩니다. 1979년에 하구가 남쪽으로 진동하면서 버려진 하천 수로가 주변 지역에 의해 침식되고 산사태로 인해 가져온 오래된 퇴적물이 채워졌기 때문에 이 구멍의 퇴적 연대는 7, 8번째 유로의 연대를 나타냅니다. 하구 모래층 상부에 위치한 미사질 점토층은 하구에서 이동한 천해 퇴적물로서 외해 및 초기 삼각주에서 유래하므로 210Pb 농도가 매우 낮다.

4.4~6.3m의 미사사층도 또 다른 퇴적순환이다. 210Pb 연대에 따르면 그 상부는 1962년 퇴적물로서 8차 유로의 차허강 퇴적물과 동일하다(그림 5). 이 구간 퇴적층 하부의 210Pb 농도가 낮은 것은 희석에 의한 것이다. 황하 삼각주의 수로 퇴적은 홍수, 침식 및 침적을 특징으로 하며, 미사층은 일반적으로 홍수 기간 동안 퇴적됩니다. 1960년부터 1964년까지 황하(黃河)가 바다로 갈라졌다. 이 지역의 저층 퇴적물은 이주 초기 단계인 홍수 기간 동안 황하가 종종 초기 퇴적물을 깎아내며 210Pb를 희석시켰습니다. 그 기간 동안 퇴적물이 집중되어 나이가 들었다는 착각이 생깁니다.

210Pb의 낮은 값 두 개가 6.7m에서 7.25m 사이에 나타납니다. 해당 퇴적물은 미사질 점토와 점토질 미사이며, 이 얇은 미사층은 점토질 미사에 고립되어 나타납니다. 층은 폭풍 퇴적층이 특징입니다. 폭풍 해일은 퇴적된 퇴적물을 들어올려 다시 부유시키고 일정 거리까지 이동시킨 후 퇴적물을 일반적으로 거칠게 퇴적시킵니다. 폭풍 해일은 초기 퇴적물을 외해에서 해안 근처의 새로운 퇴적 지역으로 이동시키는 경우가 많습니다. 따라서 정상적인 210Pb 감쇠 프로파일에 갑자기 낮은 값이 나타납니다.

7.25~7.75m는 퇴적주기로 1959년으로 거슬러 올라간다. 아래에서도 뚜렷한 희석 현상이 나타나며, 해당 퇴적물과 비교하면 아래에서 위로 갈수록 미세하게 변하는 것을 알 수 있다. 삼각주 전면부와 측면부까지 침투한 A강력한 고밀도 유동 퇴적물 역시 주변 초기 퇴적물에 강한 재이동 효과를 나타냈다.

8.1m에서 9.0m 사이의 낮은 값이 두 개 있습니다. 퇴적물은 회흑색 점토질의 미사로 얕은 바다 퇴적물입니다. 그 사이에 끼워진 얇은 미사층은 또 다른 폭풍 해일 퇴적물입니다.

그림 5 구멍 91C2의 퇴적물 프로파일과 210Pb 프로파일

9.0~10.8m는 ​​8단계 유로의 델타 전면 및 측면 가장자리입니다. 침전물은 희석 효과를 가지며 사이에 끼어 있습니다. 약한 폭풍 해일 퇴적.

10.80m에서 14.0m까지의 210Pb 프로파일은 여러 번의 우여곡절을 가지며, 해당 퇴적물도 다양합니다. 210Pb의 연대는 1934년부터 1958년까지 다양합니다. 파선의 반대 부분은 붕괴나 액상화로 인해 토사 흐름이 재퇴적되어 연령 역전이 발생한 것일 수 있습니다. 순방향 라인 세그먼트는 원형질 퇴적물이지만 희석의 영향을 받습니다.

14.4~15.20m의 210Pb는 규칙적인 지수감쇠를 보이고 있으며 퇴적물은 미사질 점토로 위에서 아래로 노란색에서 회색으로 변하며 삼각주 전면 퇴적물이다. 8차유로나 7차유로 초기의 퇴적물일 가능성이 높습니다.

15.20~17.00m는 얕은 바다 퇴적물이고, 210Pb 연령은 1909년이며 그 아래에는 210Pb 배경값을 입력해야 합니다.

4 요약

하구 퇴적 연구에 210Pb를 적용하면 많은 새로운 정보를 얻을 수 있습니다. 황하 하구의 210Pb에 대한 연구에 따르면 모래 강의 고속 퇴적 조건에서 퇴적물의 재침전이 흔히 발생하는 것으로 나타났습니다. 이러한 종류의 재부유 및 재이동은 강에 의한 황하 유역의 초기 퇴적물의 침식, 홍수 시 하천 수로의 언더컷, 고밀도 흐름에 의한 수중 삼각주 침식, 강의 초기 엽 지역으로의 전환으로 인해 발생할 수 있습니다. , 초기 수중 삼각주에 대한 폭풍 해일의 영향은 잎사귀나 얕은 바다 퇴적물의 융기, 수중 슬럼프, 미사 흐름 등에 의해 발생합니다. 황하삼각주의 퇴적순서에는 뚜렷한 상향 조대화 현상이 없으며, 퇴적은 황하퇴적물에 조대입자가 없는 것 외에도 재퇴적도 중요한 원인이다.

이 작품의 210Pb 테스트는 중국 국립 자연 과학 재단의 자금 지원을 받아 진행되었으며 감사의 말씀을 전하고 싶습니다.

홀 91C2 샘플의 표 210Pb 값

계속 표

참고문헌(생략)

(해양지질학과 제4기 지질학, 1995년 15권 2호 1~10페이지)