沉积学报

元素比值	公式	气候指代意义
CIA	Al₂O₃/（Al₂O₃+CaO^+Na₂O+K₂O）×100 [CaO^=CaO（CaO≤Na₂O）；CaO^*=Na₂O（CaO>Na₂O）]	气候暖湿高值，风化程度越高
w	（Na₂O+CaO）/Al₂O₃	气候暖湿低值，与CIA相反
Ba	（Na₂O+CaO+K₂O）/Al₂O₃	气候暖湿低值，与CIA相反
Ki	（Fe₂O₃+Al₂O₃）/（Na₂O+CaO+MgO）	气候暖湿高值，与CIA一致

元素比值	公式	气候指代意义
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Ba	（Na₂O+CaO+K₂O）/Al₂O₃	气候暖湿低值，与CIA相反
Ki	（Fe₂O₃+Al₂O₃）/（Na₂O+CaO+MgO）	气候暖湿高值，与CIA一致

深度/cm	描述
0~20	浅黄色砂
20~52	黑色薄层泥炭
52~122	灰蓝色黏土，上部见锈染
122~206	浅灰色黏土，质地均匀底部见锈染
206~260	灰色粉砂质黏土，质地疏松且较粗，下部含大小不一的混杂状碎石
260~278	黄色砂，底部含有灰蓝色黏土夹层
278~372	红色碎石，剥蚀风化状，底部为花岗岩底板

深度/cm	描述
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20~52	黑色薄层泥炭
52~122	灰蓝色黏土，上部见锈染
122~206	浅灰色黏土，质地均匀底部见锈染
206~260	灰色粉砂质黏土，质地疏松且较粗，下部含大小不一的混杂状碎石
260~278	黄色砂，底部含有灰蓝色黏土夹层
278~372	红色碎石，剥蚀风化状，底部为花岗岩底板

实验室编号	深度/cm	材料	δ¹³C/‰	测定年代/a B.P.	2-Sigma range	校正年代/cal. a B.P.
Beta-538748	28	泥炭	21.5	5 970±30	6 730~6 891	6 802
Beta-546035	278	全样有机质	22.1	15 560±40	18 709~18 916	18 815

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	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	TiO₂	P₂O₅	MnO
极小值/%	57.88	5.58	0.03	0.04	0.31	0.31	2.63	0.17	0.02	0.02
极大值/%	85.16	16.70	9.44	0.88	1.87	2.95	5.33	0.97	0.55	0.11
平均值/%	69.12	13.32	3.90	0.47	1.09	1.61	4.05	0.64	0.08	0.04
标准差	4.03	1.90	1.16	0.18	0.26	0.47	0.61	0.19	0.09	0.01

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沉积单元	项目	CIA	w	Ba	Ki
U1	最小值	55.77	0.35	0.72	1.95
最大值	60.89	0.51	0.87	2.74
平均值	57.76	0.41	0.80	2.42
标准差	1.26	0.04	0.03	0.18
U2	最小值	55.31	0.33	0.60	2.30
最大值	65.41	0.42	0.85	2.84
平均值	59.97	0.37	0.73	2.56
标准差	2.86	0.02	0.07	0.11
U3	最小值	62.10	0.29	0.54	2.56
最大值	67.82	0.37	0.68	3.00
平均值	65.30	0.32	0.60	2.84
标准差	1.54	0.02	0.04	0.10
U4	最小值	64.79	0.28	0.47	2.78
最大值	71.31	0.35	0.63	3.65
平均值	67.69	0.30	0.56	3.13
标准差	1.72	0.02	0.04	0.24
U5	最小值	54.11	0.22	0.79	3.09
最大值	58.10	0.33	0.93	4.86
平均值	55.34	0.28	0.86	4.01
标准差	1.07	0.03	0.03	0.50

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大连西海岸低地沉积环境特征及对气候环境指示意义

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马瑞丰 ¹ , 张威 ² , 刘亮 ²

沉积学报 | 2026,44(2): 405-414

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沉积学报 | 2026 , 44 (2) : 405 -414

大连西海岸低地沉积环境特征及对气候环境指示意义

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马瑞丰，女，1988年出生，博士，副教授，全球气候变化与3S应用，E-mail: acc133@yeah.net

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马瑞丰¹, 张威², 刘亮²

作者信息

^1.辽宁科技大学土木工程学院，辽宁鞍山 114051

^2.辽宁师范大学地理科学学院，辽宁大连 116029

通讯作者:

张威，男，教授，气候地貌与沉积，E-mail: zhangweilnu@163.com

作者简介:

马瑞丰，女，1988年出生，博士，副教授，全球气候变化与3S应用，E-mail: acc133@yeah.net

Sedimentary Environment and Its Significance to Paleoclimate in the West Coast of Dalian Lowland

RuiFeng MA¹, Wei ZHANG², Liang LIU²

Affiliations

^1.School of Civil Engineering, University of Science and Technology Liaoning, Anshan, Liaoning 114051, China

^2.School of Geography, Liaoning Normal University, Dalian, Liaoning 116029, China

Corresponding Author:

ZHANG Wei, E-mail: zhangweilnu@163.com

出版时间: 2026-04-10 doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.051

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摘要

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目的高分辨率气候重建对于探讨区域气候环境演变与高质量发展具有重要意义，辽东半岛沉积环境多样且复杂，不同时期小区域沉积物的类型及层序特征研究较为缺乏，该文旨在进一步研究辽东半岛多样的沉积环境并揭示其古气候环境演化过程。方法通过对大连西海岸低地老渔窝（LYW）剖面进行AMS¹⁴C测年、岩性及地球化学元素分析，揭示其沉积环境和气候演变过程。结果该套沉积以粉砂、砂及碎石为主，记录了末次冰盛期末期到全新世中期（18 815~6 802 cal. a B.P.）的沉积环境与气候演变信息。剖面中的主要化学成分是SiO₂、Al₂O₃、K₂O及Fe₂O₃（占比90.34%）；元素含量从大到小依次为SiO₂>Al₂O₃>K₂O>Fe₂O₃>Na₂O>CaO>TiO₂>MgO>P₂O₅>MnO。研究区经历了干冷的冲积环境（18.8 cal. ka B.P. ~末次冰盛期末期）—稍暖湿的滨海潮间带环境（18.8~16.0 cal. ka B.P.）—暖湿的滨海潮下带环境（16.0~11.7 cal. ka B.P.）—最暖湿的滨海盐沼环境（11.7~6.8 cal. ka B.P.）和干冷的陆相流水环境（6.8~0 cal. ka B.P.）。该套沉积响应了新仙女木事件和8.0~9.0 cal. ka B.P.期间的短期快速气候事件并指示6.8 cal. ka B.P.前后研究区处于最高海平面。结论研究为辽东半岛末次冰盛期末期后的气候重建工作，尤其是大连西海岸沉积环境演变历史提供基础资料和信息。

关键词

地球化学 / 沉积环境 / 环境演化 / 指示意义 / 大连

Abstract

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Objective The high-resolution climate reconstruction of Liaodong Peninsula is important for exploring the evolution of regional climate environment and high-quality development. The sedimentary environment of the Liaodong Peninsula is diverse and complex， studies on the types and sequence characteristics of sediments in different periods in small areas is lack. The aim of this study is to reconstruct the sedimentary environment and climate history by studying the sediments of the west coast of Dalian. Methods By analyzing AMS¹⁴C dating， lithology， and geochemical elements of the Laoyuwo （LYW） section to reveal the evolution of sedimentary environment and paleo-climate of the region. Results The sediment is mainly composed of sand， silt， and gravel， which recorded sedimentary environment and paleoclimate evolution information from the Last Glacial Maximum （LGM） to the Middle Holocene （18 815-6 802 cal. a B.P.）. The main chemical components in the profile are SiO₂， Al₂O₃， K₂O， and Fe₂O₃， the total content of which is 90.34%. The contents of major elements from large to small are SiO₂>Al₂O₃> K₂O>Fe₂O₃>Na₂O>CaO>TiO₂>MgO>P₂O₅>MnO. The sedimentary records shows that the region experienced a dry and cold alluvial （18.8 cal. ka B.P.-late LGM）， slightly warm and humid coastal intertidal （18.8-16.0 cal. ka B.P.）， warm and humid coastal subtidal （18.8-16.0 cal. ka B.P.）， warm and humid coastal subtidal（16.0-11.7 cal. ka B.P.）， warmest and wettest coastal salt marsh （11.7-6.8 cal. ka B.P.）， and dry and cold fluvial environment （6.8-0 cal. ka B.P.）. The highest sea level around 6.8 cal. ka B.P. and the rapid climatic events during Younger Dryas （DY） and 8.0-9.0 ka are also responses in the sediment. Conclusions This study provides basic data and information for the Holocene climate reconstruction of Liaodong Peninsula， particularly for the sedimentary environment evolution history of the west coast of Dalian.

Key words

geochemical / sedimentary environment / environmental evolution / indicating significance / Dalian city

引用本文

马瑞丰, 张威, 刘亮. 大连西海岸低地沉积环境特征及对气候环境指示意义. 沉积学报, 2026 , 44 (2) : 405 -414 . DOI: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.051

RuiFeng MA, Wei ZHANG, Liang LIU. Sedimentary Environment and Its Significance to Paleoclimate in the West Coast of Dalian Lowland[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2026 , 44 (2) : 405 -414 . DOI: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.051

正文

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0 引言

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高分辨率的气候重建是全球气候变化研究的核心和热点。过去全球变化研究（Past Global Changes，PAGES）是国际地圈生物圈计划（IGBP）中的重要内容之一。沉积物记录因提供了连续且丰富的气候环境变化信息，一直是研究古气候环境变化的关键载体。目前学者们已对多种沉积物，如冰芯（Stuiver et al.，1997；Yang et al.，2006）、深海沉积物（Antonioli et al.，2009；Syromyatnikov et al.，2017）、湖泊沉积物（Giaime et al.，2022）、泥炭沉积（Ma et al.，2018）、黄土（Deng et al.，2006）及石笋（Dykoski et al.，2005；Wang et al.，2008；Liu et al.，2015）等进行了大量研究，揭示了地球气候变化的周期性规律和全球性短期快速气候变化事件（Emiliani，1970；O'brien et al.，1995）。气候变化研究主要通过沉积物中的气候代用指标来实现，学者们目前通过沉积物的岩性、色度、磁化率、粒度、地球化学元素、孢粉、微体古生物化石及同位素地球化学等经典指标（Sun et al.，2006；Liu et al.，2016）来进行气候重建。随着科技的发展，气候重建的精度和手段都在不断提高，尤其是近些年发展的基于多种生物标志物的定量重建（王明达等，2016），可与经典气候代用指标结合，更好地实现对气候信息的挖掘。

中国科学院贵阳地球化学研究所第四纪孢粉组，C¹⁴组（1977）最早通过沉积物年代、岩性及孢粉组合将辽东半岛一万年以来的气候划分为普兰店期（早全新世，10.0~8.0 ka B.P.）、大孤山期（中全新世，8.0~2.5 ka B.P.）及庄河期（晚全新世，2.5~0 ka B.P.），并确定其气候经历了干冷—湿热—干冷的演变过程。符文侠等（1987，1995）对该区第四纪沉积、滨海地貌进行了详细的调查，认为辽东半岛第四纪以来存在3次海侵事件：110.0~70.0 ka B.P.、40.0~25.0 ka B.P.和全新世海侵。李雪铭（1997）从大莲泡沉积中找到了辽南地区全新世高海平面的孢粉证据。史本恒（2006）通过对辽东半岛新石器时代诸文化遗存的分布范围及出土贝壳等遗物总结，得到辽东半岛东港地区最大的海侵发生在6.5~5.0 ka B.P.；方晶等（2009）认为略早于5.8 ka B.P.。八岔沟地区达到全新世最高海平面，同时对大孤山古溺谷平原沉积环境进行了复原研究（方晶等，2012）。马瑞丰等（2021）重建了西泡地区自仙女木时期的古植被演化过程。众多的个案研究进一步揭示了辽东半岛气候环境变化细节。

辽东半岛长期受到间歇和差异性抬升，第四纪沉积物厚度较薄，沉积物类型主要包含湖沼相沉积（潟湖、淡水沼泽、泥炭）、海洋沉积物和坡积/洪冲积物3种（张威等，2022），多分布在丘陵间沟谷、河流两侧、河流入海口、海湾等区域（符文侠等，1995）。由于研究区特有的沉积物发育特点，对不同小区域、不同时期沉积物的类型及层序特征进行辨别与分析，恢复其沉积环境演变历史，对于全面揭示本地气候演变细节具有重要意义（张威等，2022）。本文选取大连西海岸低地沉积剖面，通过AMS¹⁴C、岩性和地球化学元素来进行沉积环境分析和气候环境复原，以期为辽东半岛末次冰盛期（Last Glacial Maximum，LGM）末期后的气候重建工作提供基础资料和信息。

1 研究区概况

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辽东半岛位于辽宁南部，该区自然条件优越，拥有本省最长的海岸线，兼具海洋性气候特色的温带大陆性季风气候（暖温带湿润、半湿润季风气候）。现代气候为春季多风，低温干燥，夏季则盛行东风及东南风，暖热湿润，秋季水热剧减，冬季盛行极地大陆气团，寒冷干燥。中生代（距今约2.5亿年~6 500 万年）的燕山运动造就了本区地貌的主要轮廓。华夏（NE）、新华夏（NNE）及NW向两组断裂对辽东半岛轮廓起到了主要的控制作用。辽东半岛在构造上位于新华夏第二巨型隆起带，郯庐断裂带北部东侧。出露地层以太古宙—古元古代地层为主，并广泛分布有岩浆岩、寒武系变质岩、混合岩、缺失或零星分布的寒武纪以后的地层。金州断裂带将半岛分成了东西两部分，东侧主要为辽东山地，海拔多在200 m 以上，最高峰可达1 000 m，而西侧主要是丘陵和平原。辽东半岛海岸呷湾更迭，蜿蜒曲折，滨岸地区主要是由前震旦系的结晶片麻岩、片麻岩、石灰岩、震旦系的石英岩、黏土板岩和混合花岗岩等组成的低山丘陵。中部海拔600~800 m的千山山脉构成了半岛的骨脊（张威等，2022）。老渔窝海岸低地位于辽东半岛南部大连西海岸（图1），地貌系二级海蚀阶地前缘，岩性为古元古代侵入岩，中细粒黑云母花岗闪长岩大面积侵入钓鱼台组砂质页岩。上覆全新世古潟湖相/古潮间带沉积及薄泥炭层。东南部为剥蚀丘陵山麓地带。

2 材料与方法

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2.1　材料采集

LYW剖面（39°48′29.232″ N，121°29′26.794″ E）位于大连市瓦房店市红沿河镇老渔窝村，西北方向与渤海贯通，地面高程为13 m，剖面总深度为372 cm（图1，2）。于2019年6月进行剖面挖掘、野外岩性描述及样品采集，以2 cm等间距连续采样，共采集了186块样品。样品采集过程中注意防止样品受到污染，将其采集后放置于自封袋中，标记好编号统一运回实验室。在实验室将样品置于牛皮纸上自然风干，然后过2 mm筛备用。

2.2　实验方法

2.2.1　年代

选取28 cm处泥炭表层及278 cm处全样有机质送美国Beta实验室进行AMS¹⁴C测试，测试采用酸洗前处理法（Hatté et al.，2001），测试数据使用Calib7.1经Intcall13曲线（Reimer et al.，2013）进行树轮年代校正。

2.2.2　地球化学元素测定

地球化学元素测定采用超细制样粉末压片法。具体步骤如下：首先称取105 ℃烘干后的沉积物10 g，放入研磨器研磨30 s，将其研磨至纳米级粉末状，粉碎完样品烘干，混匀，称取约5 g样品放于模具中，通过BP-1型粉末压样机将其加压制成外径为40 mm内径为32 mm的试样，于样片背面写上编号，放入干燥器中待测。地球化学元素通过X射线荧光光谱仪（Rigaku ZSX primus Ⅱ wavelength-dispersive，X-ray fluorescence spectrometer，XRF）进行测定，测定范围为0~100%，测定误差低于0.5%。

2.3　数据分析方法

采用化学蚀变指数（Chemical Index of Alteration，CIA）、退碱系数（w）、淋溶系数（Ba）及残积系数（Ki）（Sheldon and Tabor，2009；Küçükuysal and Yavuz，2017）来进行分析。元素比值计算公式及简要环境意义见表1。

3 结果

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3.1　岩性描述及年代

剖面沉积物（图2、表2）以粉砂、砂及碎石为主，表层0~20 cm为分选性较好的砂，20~54 cm处含薄泥炭层，54~278 cm为灰蓝色黏土和粉砂，278 cm以下为红色花岗岩类碎石混杂沉积。选取28 cm处的泥炭进行AMC¹⁴C测定，得到其年代为6 730~6 891 cal. a B.P.（中值年代为6 802 cal. a B.P.），选取278 cm处蓝色黏土做全样有机质测年，得到其年代为18 709~18 916 cal. a B.P.（中值年代为18 815 cal. a B.P.）（表3）。由此可见，此套沉积形成于LGM末期，记录了本区自LGM末期到全新世中期以来的海平面变化及气候信息。

辽宁地震局在此处（老渔窝村）测定了一个有机质样品，其结果为7 865±95 a（8 509~8 992 cal. a B.P.，中值为8 706 cal. a B.P.）；此外，位于小孙屯的泥炭和贝壳样品，测年结果分别为5 840±85 a（6 444~6 808 cal. a B.P.，中值为6 649 cal. a B.P.）及11 085±120 a（12 721~13 139 cal. a B.P.，中值为12 940 cal. a B.P.）（钟以章和高常波，1988）。由此推断，该区在13 cal. ka B.P.前后，海水高潮线就可能达到小孙屯（小孙屯距离南部海岸最近为780 m，在老渔窝南部1 000 m左右），此时研究区应为潮间带/潮下带环境。符文侠等（1985）在该区南部长兴岛八岔沟测定泥炭年代为6 030±90 a（6 774~6 992 cal. a B.P.，中值为6 883 cal. a B.P.），与本研究样品泥炭年代一致。

3.2　地球化学元素特征

由表4可见，LYW剖面中SiO₂（69.12%）含量最高，其次是Al₂O₃（13.32%）、K₂O（4.05%）和Fe₂O₃（3.90%），以上4个主量元素占整体元素含量的90.34%。MgO、TiO₂、P₂O₅和MnO的含量为最低，均不足1%，除此之外，CaO和Na₂O的含量分别为1.09%和1.61%。常量元素含量从大到小依次为SiO₂>Al₂O₃>K₂O>Fe₂O₃>Na₂O>CaO>TiO₂>MgO>P₂O₅>MnO。LYW剖面中SiO₂（4.03）、Al₂O₃（1.90）、Fe₂O₃（1.16）的标准差较高，表明其含量随气候波动出现较大变化，对气候变化较为敏感。

依据年代、岩性及元素个体随剖面深度变化趋势，将整个剖面由下到上划分为5个沉积单元U1~U5。整体而言，从底部向上，SiO₂和K₂O含量整体增高，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO、Na₂O、TiO₂含量整体降低。在U3中10种主量元素基本无变化，其他4个沉积单元均有一定的波动（图3）。Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO、Na₂O、TiO₂呈现大致相同的变化规律，与SiO₂、K₂O的含量变化呈相反的趋势。P₂O₅及MnO变化不显著。

4 讨论

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4.1　元素比值环境意义及风化特征

元素比值通常用以提供沉积过程信息，从不同角度反映风化强度，是探讨气候环境变化的常用指标（Wang et al.，2020）。

对于剖面的风化程度，化学蚀变指数（Chemical Index of Alteration，CIA）反映了风化过程中长石转变为黏土矿物的程度，用于评价沉积物源区硅质碎屑沉积物的风化程度（Roddaz et al.，2006）。一般而言，较温暖和较湿润的气候具有较高的风化程度（假设沉积后沉积物不受干扰），反之亦然。通常将CIA值60以下定义为低度化学风化，可反映源区在干冷的气候下发生的低度风化作用，60~80为中度化学风化，80以上为高度化学风化，可表明源区在湿润的热带和亚热带气候下经历的高强度化学风化（Borges and Huh，2007）。LYW剖面CIA值介于50~80，表明剖面整体处于低度化学风化到中度化学风化。CIA值呈现出由下到上增加的趋势，而后在0~20 cm降低，表明其风化程度的变化趋势是逐渐增强后降低。

Al₂O₃在风化过程中相对稳定，而CaO和Na₂O化学性质活泼，容易发生迁移，后者加和与前者的比值为w。w低值对应高的风化程度和湿润的沉积环境，反之气候较为干旱（周家兴等，2019）。Ba反映土壤淋溶作用强弱及气候干湿变化（陈玉美等，2014），与w对气候的指示意义一致。Ki反应稳定性元素Fe、Al相对富集或残积的程度（毛沛妮等，2017；胡梦珺等，2023），与风化成壤强度成正比。剖面从下到上w和Ba值由U1（0.41和0.80）的高值逐渐降低到U4（0.30~0.56）的低值，表明了活泼元素淋溶迁移逐渐增强，气候逐渐暖湿；Ki由U1（2.42）的低值逐渐增加到U4（3.13）的高值，表明了稳定性元素Fe和Al的相对富集和残积程度降低，同样指示了气候的逐渐暖湿趋势。沉积物表层为耕作层，可能受到人类活动的影响，导致元素出现异常，w、Ba和Ki值出现指示异常。4个元素比值均指示研究区环境由干冷到暖湿再到干冷的变化趋势（表5、图4）。

4.2　沉积环境与气候演化过程

依据剖面岩性、年代、常量元素、元素比值变化特征结合古里雅冰芯δ¹⁸O曲线（Thompson et al.，1997）和渤海南部相对海平面重建高度曲线（Yi et al.，2012），将LYW剖面所记录的18.8 cal. ka B.P.以来的气候环境划分为如下5个阶段（图5）。

阶段Ⅰ（372~278 cm，18.8 cal.ka B.P.~LGM末期），此阶段的沉积物主要由冲积物组成，SiO₂含量较低，CIA值（57.76）最低，显示为低度化学风化。同时，w和Ba的峰值，Ki的低值均存在于此阶段，整体反映了气候干冷的特点。此时期处于LGM末期，北半球中纬度地区气温普遍下降10 ℃~15 ℃（Jouzel et al.，2002），渤海重建相对海平面高度低于现代海平面（Thompson et al.，1997），古里雅冰芯δ¹⁸O曲线处于最低值（-20‰），同时最新研究显示，在此阶段，青藏高原松属适生区分布面积也缩减到最小（陈鸿明等，2023）。

阶段Ⅱ（278~200 cm，18.8~16.0 cal. ka B.P.），此阶段发育黄色砂和灰色粉砂并含有碎石，结合岩性及前人研究成果（钟以章和高常波，1988）推测其为滨海环境，参考研究区现代平均潮差（1.5~2.0 m），推测其可能为潮间带。CIA值（59.97）和Ki值在波动中增大，w和Ba值在波动中减小，表明沉积体系的不稳定，同时气候总体向暖湿转变。具体而言，此阶段是一个气候相对于LGM稍转暖湿但不稳定的阶段。结合渤海相对海平面重建曲线（Thompson et al.，1997），此时重建的相对海平面高度开始缓慢升高，到15.8 cal. ka B.P.时达到了0.6 m。古里雅冰芯δ¹⁸O值处于增大趋势，我国太原盆地在此阶段也由寒冷干旱转为温凉偏湿（付晓芬，2018）。

阶段Ⅲ（200~78 cm，16.0~11.7 cal. ka B.P.），此阶段岩性为较均质的蓝灰色粉砂，粉砂及砂。总体而言，CIA和Ki值保持稳定的增大趋势，w和Ba值保持稳定的减小趋势，推测其为滨海潮下带环境，气候总体温暖湿润，但在U3后期，由于新仙女木事件（Younger Dryas，YD）的存在，包含CIA在内的各曲线均指示此次气候突变现象的发生。相对海平面在此阶段的12.6 cal. ka B.P.达到2.2 m，随着YD事件的到来，海平面转为下降。

阶段Ⅳ（78~20 cm，11.7~6.8 cal. ka B.P.），此阶段岩性为上部薄层泥炭，下部为黑灰色粉砂/黏土，并含有锈染。泥炭部分以粉砂为主，推测其沉积环境主要由滨海潮下带向滨海盐沼环境转变，泥炭下部岩性表现出氧化与还原环境作用的特征，说明其经历多次暴露与淹没过程。CIA值处于整个剖面最高值，w和Ba值继续减小，Ki值继续增大。CIA曲线在此阶段对应了两次小幅度降低，反推其年代为8.0~9.0 cal. ka B.P.时期，与此同时，古里雅冰芯δ¹⁸O和相对海平面高度曲线均有波动，此变化可能受8.0~9.0 cal. ka B.P.期间的短期快速气候事件的影响，在此短暂的气候事件过后达到气候最适宜期和最高海平面（6.8 cal. ka B.P.），与方晶等（2009）和符文侠等（1985）在长兴岛八岔沟关于最高海平面年代的结论一致。受到阶段Ⅲ后期YD事件的影响，此阶段重建相对海平面高度在10.5 cal. ka B.P.降到最低（0.4 m），随后继续保持增长，在9.6 cal. ka B.P.时达到峰值（4.1 m），此后保持在较高海平面水平上直到7.7 cal.ka B.P.后陡降至1.8 m。此阶段同时对应了陈承惠等（中国科学院贵阳地球化学研究所第四纪孢粉组，C14组，1977）早期提出的普兰店期和大孤山期，即早中全新世，为冰后期最温暖湿润的气候最适宜期。

阶段Ⅴ（20~0 cm，6.8~0 cal. ka B.P.），此阶段岩性主要为砂，SiO₂含量最高，依据现场调查剖面附近存在古河道，推测为全新世气候最适宜期海平面降低后河流发育，使得此处由滨海盐沼环境转变为陆相为主的沉积环境。此阶段CIA值降到最低，相对海平面曲线和古里雅冰芯δ¹⁸O值均降低，气候转为干冷。同时，陆相流水环境可能侵蚀掉一部分表层泥炭物质导致6.8 cal. ka B.P.之后的沉积记录不清晰，由此高海平面的停留时间间隔和6.8 cal. ka B.P.之后的沉积记录是不完整的。剖面表层受人类建设及耕作活动影响，对K、Na及Ca等元素影响较大，导致此阶段主量元素及元素比值的环境指示意义失效。

5 结论

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（1） LYW剖面以粉砂、砂及碎石为主，记录了LGM末期到全新世中期（18 815~6 802 cal. a B.P.）的沉积环境与气候演变信息。剖面主要化学成分是SiO₂、Al₂O₃、K₂O及Fe₂O₃（占比90.34%），含量从大到小依次为SiO₂>Al₂O₃>K₂O>Fe₂O₃>Na₂O>CaO>TiO₂>MgO>P₂O₅>MnO。

（2）研究区主要经历了干冷的冲积环境（372~278 cm，18.8 cal. ka B.P.~LGM末期）—稍暖湿的滨海潮间带环境（278~200 cm，18.8~16.0 cal. ka B.P.）—暖湿的滨海潮下带环境（200~78 cm，16.0~11.7 cal. ka B.P.）—最暖湿的滨海盐沼环境（78~20 cm，11.7~6.8 cal. ka B.P.）和干冷的陆相流水环境（20~0 cm，6.8~0 cal. ka B.P.）这一系列过程。识别到YD和8.0~9.0 cal. ka B.P.期间的短期快速气候事件，并进一步验证了在6.8 cal. ka B.P.前后，研究区处于最高海平面。

基金

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辽宁省社会科学规划基金重点基金项目(L20AKG001)

参考文献

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文献

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2026年第44卷第2期

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文章信息

doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.051

接收时间：2024-01-17
首发时间：2026-09-17
出版时间：2026-04-10

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作者

出版历史

收稿日期：2024-01-17
修回日期：2024-04-07
录用日期：2024-05-13

基金

Liaoning Province Social Science Planning Fund Project(L20AKG001)

辽宁省社会科学规划基金重点基金项目(L20AKG001)

作者信息

^1.辽宁科技大学土木工程学院，辽宁鞍山 114051

^2.辽宁师范大学地理科学学院，辽宁大连 116029

通讯作者:

张威，男，教授，气候地貌与沉积，E-mail: zhangweilnu@163.com

参考文献

分享链接

https://castjournals.cast.org.cn/joweb/cjxb/CN/10.14027/j.issn.1000-0550.2024.051

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

元素比值	公式	气候指代意义
CIA	Al₂O₃/（Al₂O₃+CaO^+Na₂O+K₂O）×100 [CaO^=CaO（CaO≤Na₂O）；CaO^*=Na₂O（CaO>Na₂O）]	气候暖湿高值，风化程度越高
w	（Na₂O+CaO）/Al₂O₃	气候暖湿低值，与CIA相反
Ba	（Na₂O+CaO+K₂O）/Al₂O₃	气候暖湿低值，与CIA相反
Ki	（Fe₂O₃+Al₂O₃）/（Na₂O+CaO+MgO）	气候暖湿高值，与CIA一致

元素比值

公式

气候指代意义

CIA

Al₂O₃/（Al₂O₃+CaO^*+Na₂O+K₂O）×100 [CaO^*=CaO（CaO≤Na₂O）；CaO^*=Na₂O（CaO>Na₂O）]

气候暖湿高值，风化程度越高

（Na₂O+CaO）/Al₂O₃

气候暖湿低值，与CIA相反

（Na₂O+CaO+K₂O）/Al₂O₃

气候暖湿低值，与CIA相反

（Fe₂O₃+Al₂O₃）/（Na₂O+CaO+MgO）

气候暖湿高值，与CIA一致

深度/cm	描述
0~20	浅黄色砂
20~52	黑色薄层泥炭
52~122	灰蓝色黏土，上部见锈染
122~206	浅灰色黏土，质地均匀底部见锈染
206~260	灰色粉砂质黏土，质地疏松且较粗，下部含大小不一的混杂状碎石
260~278	黄色砂，底部含有灰蓝色黏土夹层
278~372	红色碎石，剥蚀风化状，底部为花岗岩底板

深度/cm

描述

0~20

浅黄色砂

20~52

黑色薄层泥炭

52~122

灰蓝色黏土，上部见锈染

122~206

浅灰色黏土，质地均匀底部见锈染

206~260

灰色粉砂质黏土，质地疏松且较粗，下部含大小不一的混杂状碎石

260~278

黄色砂，底部含有灰蓝色黏土夹层

278~372

红色碎石，剥蚀风化状，底部为花岗岩底板

实验室编号	深度/cm	材料	δ¹³C/‰	测定年代/a B.P.	2-Sigma range	校正年代/cal. a B.P.
Beta-538748	28	泥炭	21.5	5 970±30	6 730~6 891	6 802
Beta-546035	278	全样有机质	22.1	15 560±40	18 709~18 916	18 815

实验室编号

深度/cm

材料

δ¹³C/‰

测定年代/a B.P.

2-Sigma range

校正年代/cal. a B.P.

Beta-538748

泥炭

21.5

5 970±30

6 730~6 891

6 802

Beta-546035

278

全样有机质

22.1

15 560±40

18 709~18 916

18 815

	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	TiO₂	P₂O₅	MnO
极小值/%	57.88	5.58	0.03	0.04	0.31	0.31	2.63	0.17	0.02	0.02
极大值/%	85.16	16.70	9.44	0.88	1.87	2.95	5.33	0.97	0.55	0.11
平均值/%	69.12	13.32	3.90	0.47	1.09	1.61	4.05	0.64	0.08	0.04
标准差	4.03	1.90	1.16	0.18	0.26	0.47	0.61	0.19	0.09	0.01

SiO₂

Al₂O₃

Fe₂O₃

MgO

CaO

Na₂O

K₂O

TiO₂

P₂O₅

MnO

极小值/%

57.88

5.58

0.03

0.04

0.31

2.63

0.17

0.02

极大值/%

85.16

16.70

9.44

0.88

1.87

2.95

5.33

0.97

0.55

0.11

平均值/%

69.12

13.32

3.90

0.47

1.09

1.61

4.05

0.64

0.08

0.04

标准差

4.03

1.90

1.16

0.18

0.26

0.47

0.61

0.19

0.09

0.01

沉积单元	项目	CIA	w	Ba	Ki
U1	最小值	55.77	0.35	0.72	1.95
最大值	60.89	0.51	0.87	2.74
平均值	57.76	0.41	0.80	2.42
标准差	1.26	0.04	0.03	0.18
U2	最小值	55.31	0.33	0.60	2.30
最大值	65.41	0.42	0.85	2.84
平均值	59.97	0.37	0.73	2.56
标准差	2.86	0.02	0.07	0.11
U3	最小值	62.10	0.29	0.54	2.56
最大值	67.82	0.37	0.68	3.00
平均值	65.30	0.32	0.60	2.84
标准差	1.54	0.02	0.04	0.10
U4	最小值	64.79	0.28	0.47	2.78
最大值	71.31	0.35	0.63	3.65
平均值	67.69	0.30	0.56	3.13
标准差	1.72	0.02	0.04	0.24
U5	最小值	54.11	0.22	0.79	3.09
最大值	58.10	0.33	0.93	4.86
平均值	55.34	0.28	0.86	4.01
标准差	1.07	0.03	0.03	0.50

沉积单元

项目

CIA

最小值

55.77

0.35

0.72

1.95

最大值

60.89

0.51

0.87

2.74

平均值

57.76

0.41

0.80

2.42

标准差

1.26

0.04

0.03

0.18

最小值

55.31

0.33

0.60

2.30

最大值

65.41

0.42

0.85

2.84

平均值

59.97

0.37

0.73

2.56

标准差

2.86

0.02

0.07

0.11

最小值

62.10

0.29

0.54

2.56

最大值

67.82

0.37

0.68

3.00

平均值

65.30

0.32

0.60

2.84

标准差

1.54

0.02

0.04

0.10

最小值

64.79

0.28

0.47

2.78

最大值

71.31

0.35

0.63

3.65

平均值

67.69

0.30

0.56

3.13

标准差

1.72

0.02

0.04

0.24

最小值

54.11

0.22

0.79

3.09

最大值

58.10

0.33

0.93

4.86

平均值

55.34

0.28

0.86

4.01

标准差

1.07

0.03

0.50