（自然地理学专业论文）青岛地区第四系地层划分与环境演变.pdf

鲁东大学硕士学位论文 捅晏 青岛市位于胶东半岛的西南部，东南濒临黄海，全市地形呈东高西低，中间凹陷。 地貌形态从山区侵蚀构造地貌到山前、山间、滨海堆积地貌均有发育。在大地构造单元 上，研究区位于长期稳定的胶辽隆起上。新生代以来，新构造运动主要表现为缓慢的不 均衡的抬升。研究区内的地层从新到老可以分为新生界的第四系、中生界白垩系及太古 界元古界胶南群。 根据青岛地区野外勘察、钻孔岩心、浅层地震剖面探测、1 4 c 测年、热释光测年等， 在对沉积物粒度、岩性、沉积相分析的基础上，确定了地层划分的依据，岩性标志层。 根据沉积物的粒度岩性特征，结合测年数据，将青岛第四系地层划分为晚更新统的山前 组、大站组和楼山组以及全新统的临沂组和沂河组。青岛地区第四系地层较薄( 控制性 钻孔内第四系地层 2 0 m ) ，岩相变化大，控制性钻孔内不含海相地层；第四系地层以晚 更新统为主，最老的地层年龄1 0 万年左右；晚更新统地层以大站组为主，地质年代在4 _ 7 万年之间，是快速堆积的产物，岩性层以砾石层或含砾粗砂层为主；楼山组是本区 划分更新统与全新统的标志层，以粘土质粉砂为岩性特征，年龄在卜1 1 万年之间；全 新统地层在本区发育较差，控制性钻孔内厚度2 2 m ，以含粗砂为主。 根据详细的第四纪沉积物粒度分析、微体古生物分析( 介形虫和腹足类) 、碎屑矿 物分析、粘土矿物分析、孢粉分析以及测年数据，并综合研究区内代表性钻孔的岩性、 岩相、孢粉、微体古生物等资料，着重研究了晚更新世的环境演变，对研究区内第四纪 以来的环境演变有了更精细的划分。研究表明自晚更新世以来，本区发生了多次的气候 冷暖干湿的变迁，其中晚更新世可以分为五个时期，第一个时期为晚更新世早期，这一 阶段为一温暖期，开始于约1 卜1 2 万年，结束于约7 万年，它又可以划分两个亚阶段， 其中第一亚期略暖于第二亚期；第二个时期大约从7 万年延续到4 万年左右，总的来说 这一时期比较寒冷，大致又可以划分为三个亚阶段；第三个时期距今为4 - - 2 万年，这 一时期气候温暖干燥；第四个时期为距今2 1 5 万年前的晚更新末期，此时正值末次冰 期的盛冰期，海平面降至现代海平面以下1 5 0 米附近，气候寒冷干燥；第五个时期时间 为1 5 一1 1 万年，这一时期气候已有好转，由寒冷干燥向温湿发展。 全新世的气候演变分为三个时期，第一个时期时间为距今1 l ，0 0 卜8 ，0 0 0 年，气候 由前期的温湿向温凉略干发展。这也是我国北方沿海区域晚更新世末期寒冷气候向全新 世温湿气候演变的过渡阶段，此时的胶州湾发生了海侵；第二个时期时间为距今8 , 0 0 0 - - 3 ，5 0 0 年，气候温暖湿润，为全新世气候最佳期( 大西洋期) ，当时的胶州湾存在高海 i i i 鲁东大学硕士学位论文 面，海平面高于现代海面2 - - 3 米；第三个时期为距今3 , 5 0 0 年以来，气候由前期的温暖 湿润转向温凉略湿，海平面回降到现在海平面的位置。 概括说来自晚更新世以来，经历以下阶段的环境演变：温暖期一寒冷期温暖干燥 期一寒冷干燥一温湿期温凉略干期一温暖湿润一温凉略湿。 关键词青岛地区第四系地层划分环境演变 i v 鲁东大学硕士学位论文 a bs t r a c t q i n g d a o a r e aa tt h es o u t h w e s to fj i a o d o n gp e n i n s u l a , w e s t n o r t ho nt h ey e l l o ws e a ，t h e t e r r a i no fe a s ti sh i g ha n dw e s ti sl o w , m i d d l ed e n t e d g r o w np h y s i o g n o m yc o n s t r u c t i o n sa r e f r o mm o u n t a i ne r o s i o ns t r u c t u r et ot h ep a t t e mo fp i e d m o n t ，i n t e r m o n t a n e ，a n dt h ec o a s t a l a c c u m u l a t i o n a ll a n d f o r m i ng e o t e c t o n i cu n i t s ，t h es t u d ya r e ai sl o c a t e di nt h el o n g t e r ms t e a d y j i a o l i a or i s i n g ，s i n c et h ec e n o z o i ce r a , t h en e o t e c t o n i cm o v e m e n tc h a r a c t e r i z e db y s t a b i l i t y r i s e i nt h er e s e a r c ha r e a , s t r a t af r o mn e wt oo l da r eq u a t e r n a r yi nc e n o z o i cg r o u p ， c r e t a c e o u sp e r i o di nm e s o z o i c ，a n dj i a o n a ng r o u pi na r c h a e o z o i c a g n t o z o i ce r a t h e m b a s e do nf i e l ds u r v e y , d r i l lc o r e ，s h a l l o ws e i s m i cs u r v e y , 1 4 ca n a l y s i s ，t ld a t i n g ，a n dt h e a n a l y s i so ft h eg r a i ns i z e ，r o c kc h a r a c t e r i s t i c s ，s e d i m e n tf a c i e s ，t h es t r a t i g r a p h i ce v i d e n c ea n d l i t h o l o g ym a r k e rh a v eb e e nd e t e r m i n e d o nt h eb a s eo ft h ec h a r a c t e r i s t i co fg r a i ns i z eo f s e d i m e n t ，a n dt h ea g ed a t i n g ，t h eq u a t e r n a r ys t r a t ai nq i n g d a oe r e ai sd i v i d e ds h a n q i a n g r o u p ，d a z h a ng r o u p ，l o u s h a ng r o u po fl a t ep l e i s t o c e n ea n dl i n y ig r o u p ，h eg r o u p o f h o l o c e n e t h eq u a t e r n a r ys t r a t ai nq i n g d a oe r e ai st h i n n e r ( t h eq u a t e r n a r ys t r a t ai sl e s st h a n 2 0 mi nd r i l l ) ，a n dl i t h o f a c i e sv a r yq u i c k l y , n om a r i n ed e p o s i ti nd r i l l l a t ep l e i s t o c e n es t r a t ai s t h em a i ns t r a t ao fq u a t e m a r y i t so d e s ts t r a t aw a sf o r m e di nlo o k a b et h em a i ns t r a t ao f l a t ep l e i s t o c e n ei sd a z h a ng r o u p ，f r o m7 0t o4 0k a b p , t h es u d d e nd e p o s i t s ，m a d e du po f g r a v e lb e da n dc o a r s es a n dw i t hg r a v e lb e d l o u s h a ng r o u p ，c h a r a c t e r e db yc l a ys i l t s t o n e ， f r o m4 0t o1lk a b ei st h em a r k e rb e t w e e nt h ep l e i s t o c e n es e r i e sa n dh o l o c e n es e r i e s t h e q u a t e r n a r ys t r a t ai sp o o ri ns t u d ya r e a , n om o r et h a n2 2 mi nd r i l l ，m a d e du po f c o a r s es a n d a c c o r d i n gt ot h es i z ea n a l y s i s ，m i c r o f o s s i la n a l y s i s ( o s t r a c o d ea n ds n a i l ) ，e l a s t i cm i n e r a l a n a l y s i s ，c l a ym i n e r a la n a l y s i s ，s p o r e p o l l e na n a l y s i s ，a g ed a t i n g ，a n d 晰t ht h ed a t ao fr o c k c h a r a c t e r i s t i c s ，l i t h o f a c i e s ，s o p r e - p o l l e n ，m i c r o f o s s i ii nt y p i c a ld r i l lc o r ei ns t u d ya r e a , t h e m a i ns t u d y i n go ft h ep a p e ri sa b o u tt h ec l i m a t ed e v e l o p m e n th i s t o r yo fl a t ep l e i s t o c e n e t h e c l i m a t ed e v e l o p m e n ts i n c eq u a t e r n a r yh a sb e e nd e t a i l e dd i v i d e d t h es t u d yi n d i c a t e st h a tt h e c l i m a t eh a sb e e nc h a n g e dm a n yt i m e s ，b e t w e e nw a r ma n dc o l d ，a r i da n dh u m i d t h el a t e p l e i s t o c e n eh a sb e e nd i v i d e df i v es t a g e s f i s ts t a g e ，e a r l yl a t ep l e i s t o c e n e ，w a r mp e r i o d ，f r o m 10 0 12 0t o7 0k a b p , h a sb e e nd i v i d e dt w os u b s t a g e s t h ef i r s ts u b s t a g ew a ss l i g h tw a r m e r t h a ns e c o n ds u b s t a g e t h es e c o n ds t a g e ，ac o l dp e r i o d ，f r o m7 0t o4 0k a b p , h a sb e e nd i v i d e d t h r e es u b - s t a g e s t h et h i r ds t a g ew a saw a r ma n dd r yp e r i o d ，f r o m4 0t o2 0k a b p t h ef o u r t h v 鲁东大学硕士学位论文 s t a g e ，l a t el a t ep l e i s t o c e n e ，t h el a s tg l a c i a lm a x i m u mp e r i o d ( t h es e al e v e ld r o p p e d a t15 0 m u n d e rt h ep r e s e n t ) ，f r o m2 0t o15k a b p , w a sac o l da n dd r yp e r i o d t h ef i f t hs t a g e ，f r o m15t o 11k a b p , t h ec l i m a t eh a sb e e nb e t t e r , t u r n i n gf r o mc o l da n dd r yt ow a r ma n dw e t t h ee n v i r o n m e n t a ld e v e l o p m e n ti nh o l o c e n eh a sb e e nd i v i d e dt h r e es t a g e s t h ef i r s t s t a g e ，f r o m11t o8 k a b p , t h ec l i m a t ew a st u r n i n gf r o mw a r ma n dw e ti ne a r l yp e r i o dt oc o o l a n dl i t t l ed r y t h i sp e r i o dw a sa ni n t e r i m ，w h i c ht h ec l i m a t et u r n e df r o mc o l di nl a t el a t e p l e i s t o c e n et ow a r ma n dw e ti nh o l o c e n ei nc o s t a lo fn o r t hc h i n a a tt h a tt i m e ，t h ej i a o z h o u b a ye x p e r i e n c e dt r a n s g r e s s i o n t h es e c o n ds t a g e ，aw a r m a n dw e tp e r i o d ，f r o m8t o3 5k a b p , w a st h ew a r m e s tp e r i o do fh o l o c e n e a t l a n t i c ，w h e nt h e r ew a sah i g hs e al e v e li nj i a o z h o u b a y , w h i c hw a s2t o3 mh i g h e rt h a np r e s e n ts e al e v e l t h et h j r ds t a g e ，s t a r t i n ga b o u t3 5k a b p , t h ec l i m a t e , a i mf r o mw 锄，w e tt ow a l m - c o o l ，s u b h u m i d ，t h es e al e v e ld e c l i n i n ga tt h e p r e s e n t i ng e n e r a l ，t h ee n v i r o n m e n th a sb e e nc h a n g e da sf o l l o ws t a g es i n c el a t ep l e s i t o c e n e ： w a r mp e r i o d ，c o l dp e r i o d ，w a r ma n dd r yp e r i o d ，c o l da n dd r yp e r i o d ，w a r ma n dw e tp e r i o d ， c o o l e ra n ds u b h u m i dp e r i o d ，w a r ma n d w e tp e r i o d ，c o o l e ra n dh u m i dp e r i o d k e y w o r d s ：q i n g d a oa r e a ；q u a t e r n a r y ；s t r a t i g r a p h i cd i v i s i o n ；e n v i r o n m e n td e v e l o p m e n t v i 鲁东大学学位论文原创性声明和使用授权说明 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成 果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表 或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：牢名登 日期唧年多月扣日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权鲁 东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密彤在2 年解密后适用本授权书。 不保密口。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名：幸奄邕日期：唧年g 月夕汐日 导师签名： 全奉暴葑 日期：朋7 年 r 月岁d 日 鲁东大学硕士学位论文 1 研究综述 1 1 选题依据及前人的研究基础 随着人类社会的快速发展，科学技术的不断进步，尤其是近几十年，面对着诸如温 室效应、全球变暖、厄尔尼诺、拉尼娜、海平面上升等一系列的问题，环境问题越来越 受到人们的关注。要正确的解决这些问题，就需要研究历史时期地球环境的变化规律以 及人类活动对地球环境的影响。只有正确的认识历史时期地球的气候变化规律，才能对 未来的全球环境变化做出正确的预测，采取适当的措施。 青岛是一个区域的政治、经济和文化中心，经济发达，为副省级计划单列市。但 是，该区域内断裂分布广泛，其中主要的断裂为n e 向，这些断裂在第四纪期间有不同 程度的活动【1 4 】，在青岛地区还有多条n e 向断裂通过市区，这些断裂的活动性对青岛市 的城市安全有潜在的危害性，已经引起了专家学者们的普遍关注。因此，对该地区的第 四纪特征研究将会有助于城市的合理化规划，工程优化布局，以及工程的安全化和防震 减灾等问题。 根据青岛市地震局“十五 重点项目“青岛市活断层探测与地震危险性评价项目 的钻探要求，在断层的两侧布设钻孔，开展跨断层钻探探测，主要是为了综合地球物理 探测、构造和地层资料，查明青岛市隐伏活断层的活动性。本论文依托了该项目中的“青 岛市控制性钻孔探测和第四系地层划分 课题，在研究区实施了四个钻孔，并结合以往 的钻孔资料，钻孔位置如图1 1 所示，为青岛市活断层研究提供钻探、取样服务；通过 岩心编录、岩性与沉积相分析、年代测定和钻孔柱状图编制等，建立第四系层序对比剖 面，作为验证或校正各种地球物理探测结果的标尺，以查明隐伏断层的活动性。开展青 岛市活断层探测，查明城区活断层的准确位置、分布规模与构造活动性，评定其地震危 险性与危害性，是青岛经济建设和持续发展的需要，可为国土规划、城市建设、地震监 测预报和防震减灾提供必要的地震地质基础资料，有助于改善城市投资环境，吸引外资， 促进经济发展。因此，建立青岛地区第四系剖面图，恢复青岛地区古环境的演变是十分 有意义的。 自上个世纪5 0 年代开始，对青岛地区地质研究工作就未曾间断过：1 9 5 8 年9 月地 鲁东大学硕士学位论文 图1 1 研究区和钻孔位置不意图 矿部9 0 2 队进行的山东半岛地质一水文地质普查，提交有1 ：2 0 万普查报告及图件；1 9 5 8 年 - 1 9 6 0 年北京地质学院、长春地质学院在山东进行的l ：2 0 万区域地质测量；1 9 6 3 年山东地质局物探队进行了青岛一蓝村地区l ：5 万水文地质物探工作；1 9 6 7 年3 月山 东地质局8 0 1 水文地质工程地质大队进行了l ：1 万青岛市区供水水文地质勘察；1 9 7 1 - - 1 9 7 4 年石油部胜利油田地调指挥部3 1 6 队进行1 ：1 0 万胶莱地区重力测量；1 9 7 4 年1 2 月水利电力工业部西部电力设计院进行1 ：2 5 0 0 黄岛电厂供水水源地勘探；1 9 8 8 年山东 省地质局区域地质调查队进行的1 ：2 0 万全省化探剖面总结；1 9 8 5 - - 1 9 8 8 年山东省地质 局进行的青岛市综合地质研究；1 9 8 7 年 1 9 9 0 年山东省地质矿产局第二水文地质工程 地质大队开展了青岛地区l ：5 万水文地质工程调查；青岛市勘察测绘学院、山东省地 矿局，青岛海洋地质工程勘察院等单位进行了大量的场地岩土工程勘察工作。 本区的第四系主要分布在河谷以及两岸、沟谷及滨浅海地带。对于本区的第四系， 前人做过一定程度上的研究：1 9 6 5 年刘东生对胶济铁路线黄土的研究；1 9 5 8 - 1 9 6 1 年 北京地质学院与山东区测一队进行l ：2 0 万青岛幅区域地质调查和水文地质调查，对第 四系进行了较系统的研究；1 9 8 1 年山东地质局研究队为编写山东地质志，对第四系进行 了全面、系统的总结，并撰写了山东第四系一书，使山东第四系研究有了较完整全 貌。1 9 9 4 年山东省地质矿产局区域地质调查队的迟培星等【5 j 对山东新生代岩石地层进行 了清理，认为中更新统红色土沉积和全新统黑色土沉积这两套地层具有标志性意义，以 此二层为区域上划分对比标志层，作为山地丘陵区第四系岩石地层单位划分的框架。 1 9 9 5 年吴桑云等【6 j 对胶州湾的第四系，特别是晚更新世晚期以来的海相第四系进行了划 2 鲁东大学硕士学位论文 分。1 9 9 9 年王世进等【_ 7 】对山东第四纪岩石地层单位的时代归属，穿时现象及第四纪地质 发展史等方面，获得了新的认识。 但总的说来，青岛地区第四纪的研究程度比较低，比较粗，尤其是第四纪以来整个 地区的古环境、古气候演化历史没有一个整体的、系统的研究，绝大部分的资料没有对 第四系进行详细划分，对于青岛地区第四系的研究还存在很多问题。因此，从总体上研 究青岛地区的古环境、古气候演化，对第四系进行详细的划分、研究还是非常有意义的。 1 2 国内外有关第四纪研究的方法及进展简述 目前关于第四纪下限的年代问题还存在争议【8 1 ，我国大多数学者倾向于把 2 4 8 x 1 0 6 a b r 作为我国第四纪的下限i l z 】。相对于地球4 6 0 0 m a 的历史，第四纪可以说是 地质时期中最短的也是最新的一个纪，在这时期产生了人类，是人类历史上的新篇章， 因此对于第四纪的研究格外重要，形成了独立的第四纪科学。第四纪地质学是一门与人 类生存环境变化关系密切的学科，它研究在第四纪时期中地壳、气候和生物界发展历史 与分布归律，它的研究内容主要包括以下两个方面【1 3 】：( 一) 第四纪沉积物的形成，第 四纪地层的划分和对比，拟定第四纪地质年表；( 二) 研究第四纪环境，包括地壳运动 的特征、气候的演化及生物界的发展历史，并由此产生一系列的分支学科：新构造运动 学、古冰川学、第四纪古地理学、古人类学等。目前，对第四纪地层的研究主要体现在： ( 1 ) 陆地上建立高分辨率的地层年代表以及所反映的环境信息；( 2 ) 海洋上通过大洋 钻探研究高分辨率地层划分，建立高分辨率的深海年代地层表【l 6 】；( 3 ) 在典型湖泊区 进行高分辨率地层的划分，研究第四纪以来湖泊所反映的环境变化【1 7 1 8 】。 第四纪地质学在“过去的全球变化”研究中已经取得了一系列的重要进展，主要体 现在对末次冰期旋回高分辨率环境信息的提取、高精度分析方法的建立、气候不稳定性 的发现与研究、以及穿越赤道的南北半球对比研究【1 9 1 。因此，可以说它在全球变化的研 究中似乎已经处在了中心位置【2 0 l ，这主要是因为第四纪地质学家研究的就是“过去的全 球变化 ( p a s tg l o b a lc h a n g e ) 。 目前，环境演变依然是第四纪研究的热点内容。在第四纪环境演变的研究中，引人 注目的研究就是格陵兰冰心的研究口1 。2 2 1 、南极冰心的c 0 2 记录研究【2 3 猫1 以及内华达 d e v i l sh o l e 的脉方解石研究【2 7 】。围绕着高分辨率环境信息的提取，一些高精度的测年方 法也得到了发展，近年来，除了不平衡u 系和加速器质谱1 4 c 的高精度测年方法有所突 破外，超低底本超高灵敏惰性气体质谱仪的发展，o s l 的改进，岩石漆测年法的使用都 鲁东大学硕士学位论文 提高了测年的精度。在对环境信息的分析上，s r c a 比值是继1 8 0 1 6 0 温度计之后的又一 新型温度计，用它测定海相珊瑚礁恢复的海面温度，准确度超过了6 博o 的方法， w b e c k 2 8 】等对现代珊瑚礁的研究可证明这一点，另一个简便的方法是导电法( e c m ) ， 该方法由t a y l o r 2 9 】提出，并成功应用于g r i p ( 欧洲格陵兰冰心计划) 和g i s p 2 ( 美国 格陵兰冰盖计划) 钻孔。由于高分辨率气候环境信息的提取，使得对气候系统变化的认 识有所提高，对气候变化的运转提出了冰盖动力学假说，黄土地层的构造驱动假说【3 0 l ， 及气候系统是由多个气候开关操纵。 1 3 论文研究的方法和技术路线 本论文主要是对青岛地区第四系地层及其第四纪环境演变进行研究，第四系地层除 少部分固结成岩外，均为松散沉积物，青岛地区是沿海城市，第四纪曾发生过海侵事件， 因此对青岛地区第四系地层的研究方法主要有沉积物的粒度分析，矿物分析，孢粉分析， 有孔虫、介形虫分析，年代测定等方法。 研究思路： 通过各个钻孔的地层对比、年代学和粒度、孢粉分析、古生物分析等结果的综合 分析，获得各钻孔的柱状剖面图及综合对比剖面图；系统划分各钻孔第四系地层划分对 比方案。 第四纪沉积物的粒度受多种地质因素综合控制，除受原岩控制外，主要是机械沉 积作用形成的。不同的沉积环境下，地形不同，搬运介质不同，沉积物就以不同方式搬 运和沉积下来，所以沉积物粒度特征是判断自然地理环境和水动力条件的良好标志之一 3 t - 3 2 。粒度分析已经成为第四纪研究中非常重要的方法之一。该项目的粒度分析采用了 常见的矩法计算以及粒度参数计算，对沉积物进行分析，对其所处的沉积环境加以解释， 同时利用所绘制的图件，进行岩石地层划分。 结合沉积物成因类型、地质年龄、粒度分析结果、孢粉分析结果、粘土矿物分析 结果及碎屑矿物分析结果，分析青岛地区第四纪以来的环境变化。 技术路线如图1 2 所示。 4 鲁东大学硕士学位论文 困一 1 4 论文完成的工作量 图1 2 技术路线图 该论文是在鲁东大学( 原烟台师范学院) 、中国地震局地质研究所、青岛市地震局、 青岛勘查测绘设计研究院等多家单位共同承担的青岛市地震局“十五重点项目青 岛市活断层探测与地震危险性评价项目的基础上完成的。 表1 1 论文完成工作量 工作项目完成工作量 钻孔数目 钻孔总进尺 粒度样 有孔虫样 介形虫样 孢粉样 粘土样 碎屑矿物 热释光年代样 1 4 c 测年样 井口高程测定 地震波( p s ) 测井 该项目从设计路线、野外勘探、钻孔施工取样、室内实验直至报告的完成，整个工 5 个t晏个个个个个组个个讲哜 妒 乳 鲐 鲐 柏 弘 鲳 圪 弘 ” 鲁东大学硕士学位论文 作历时一年半，根据项目设计要求完成钻井4 口，总进尺5 1 3 m ，共取得环境分析样品 2 1 3 个，年代样品1 5 个，完成了4 个井口高程测定以及3 口井的地震波( p s ) 测井工 作，具体工作量见表1 1 。 2 青岛地区地理与地质概况 2 1 青岛地区自然地理概况 青岛地处胶东半岛西南部，地理坐标为东经1 1 9 0 0 0 1 2 0 0 0 0 ，北纬3 5 0 3 5 3 7 0 0 9 ，东南濒临黄海，西南、西分别与日照市和潍坊市接壤，北、东与烟台市为邻。 陆地总面积1 0 6 5 4 k m 2 ，其中山区4 9 5 0 k m 2 ，占总面积的4 4 4 6 ，平原、洼地5 6 2 0 1k n l 2 ， 占总面积的3 2 7 5 ，其它8 4k i n 2 ，占总面积的0 7 8 ，海岸线总长7 3 0 k m 。南面的胶 州湾是全国少有的优良港湾，湾中的青岛港是中国北方和太平洋西岸重要的国际中转 港、国际贸易口岸和海上运输枢纽，战略地位十分重要【3 3 】。 青岛地区最大的河流是大沽河，发源于招远市崮山，经青岛的莱西、平度、即墨、 胶州、崂山，于胶州的马头村入胶州湾，是胶东半岛最大的河流【3 4 。6 1 。 全市总人口截至2 0 0 4 年末已达7 0 0 万，辖市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、 黄岛七区和即墨、胶州、胶南、平度、莱西五个县级市。自然条件优越，经济发展迅速， 是中国北方重要的港口城市。 2 2 气候 青岛地区属华北暖温带沿海季风区，空气湿润，气候温暖，雨量较多，四季分明， 具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的气候特征。 2 2 1 风 以团岛2 0 年统计资料，青岛风向以s e 、n 、n n w 向频率最高，分别为1 2 ，1 1 ， 1 0 ，而n e 、e n e 、w s w 和w 向频率出现很少，仅在1 2 。青岛累年平均风速 5 5 m s ，1 1 月至第二年2 月风速最大，平均6 2 m s ，7 、8 两月最小，为4 7 m s 。各向平 均风速，n 、n n e 、w n w 删w 向最大，平均为6 5 m s ；其次为e s e 向，平均5 8 m s ； n e 向最小，仅有4 2 m s 。 6 鲁东大学硕士学位论文 2 2 2 降水 根据青岛1 9 5 6 1 9 8 7 年的降水资料，青岛累年年平均降水量为7 1 4 o m m ，年最大 降水量( 1 9 5 7 年) 为1 2 2 5 2 m m ，最小降水量( 1 9 7 3 年) 为4 0 1 1 m m 。由于受地理位置、 地形、地貌的影响，降水量在地区分布上很不均匀。累年平均降水量等直线走向呈w s e n 向，年降水量的年际变化非常明显。最大年降水量与最小年水量比值在3 - 6 之间， 同时降水量年内分配也很不均匀，其7 3 主要集中在汛期6 , - 一9 月，而汛期降水量又往 往集中在几次暴雨之中。累年平均暴雨日，即日降水量大于或等于5 0 m m ，为2 9 天， 最多为7 天。 2 2 3 气温 青岛累年年平均气温为1 2 3 ，累年各月平均气温，8 月最高，1 月最低，分别为 2 5 * ( 2 和一0 4 。极端最高气温3 4 4 ，极端最低气温一1 6 。青岛寒潮一般发生于1 1 月份到次年2 月份，平均每年发生4 9 次，持续最长时间为8 天，最多一年发生1 2 次， 最少一年仅为2 次。据载，1 9 1 7 年1 月4 日全胶州湾结冰达9 0 ，厚约l m 。海冰一般发 生在1 月中下旬，冰冻范围在2 m 等深线以内，冰厚不超过o 5 m 。 2 2 4 雾 海雾频繁是青岛的气候特点之一，夏季是海雾盛行的季节。以e s 风产生雾最多。 累年平均雾日，即能见度小于1 0 0 0 m 时雾出现的日数，为4 3 4 天。累年月雾变化有显 著差异，一般多发生在4 _ 7 月，其中6 ，7 两月最多，8 月以后剧减。雾盛行季节，有 时可持续近1 0 天。 2 3 植被 青岛山丘底地自然植被较差，经过长期努力，水土保持林和农田防护林网正逐步形 成。据1 9 8 8 年统计，全市林业用地1 8 6 4 7 万亩，占土地总面积1 1 7 。 在中国植物区域分区上，青岛属温带地区的华北省，植物区域成分以温带分布类型 占优势【3 7 】，同时含有我国全部1 5 种分布类型。植被类型多样，植物资源丰富。根据建 群种的不同，本区常见的植物类型有针叶林、落叶阔叶林、竹林、灌丛、灌草丛、草甸、 盐生植被、沼泽和水生植被等十余种。落叶阔叶林是本区气候顶级群落，可分为麻栎林、 7 鲁东大学硕士学位论文 栓皮栎林、蒙古栎林、糠椴一紫椴林、辽东桤林、日本赤松林、枫杨、棘槐林、化香林、 杨树林等1 0 余种。 针叶林是本区分布最广、面积最大的林种之一，可细分为赤松林、黑松林、落叶松 林、水杉林等几种。针叶林内伴生树种有：山槐、盐肤木、糠椴、坚桦、水榆花楸、华 北落叶松、山樱花、稠李、紫椴。竹是常绿本植物，属亚热带成分，总面积不大，主要 有淡竹、毛竹、刚竹。灌丛及灌草丛均为原生森林植被遭到破坏后形成的次生植被，主 要有胡枝子灌丛、绣线菊灌丛、白檩灌丛、杜鹃灌丛、大叶胡颓子灌丛、山茶灌丛、单 叶蔓荆灌丛、柽柳灌丛、紫穗槐灌丛、荆条一酸枣一黄背草灌草丛、荆条一荻灌草丛。 盐生草甸是盐碱土上最主要的植被类型，一般包括獐茅群落、杂类草草甸、白茅草甸和 罗布麻群落。沼生和水生植被主要以芦苇、大米草、香蒲、扁杆蔗草为建群种，它们均 分布于滨海洼地、河沟两岸及水分积聚地。 2 4 水系 研究区的河流水系主要受地形、地貌及地质构造控制，其水文动态随季节性变化很 大，为季风区雨源型，多为独立入海的山溪性小河，其主要河流有大沽河、墨水河、白 沙河、李村河、洋河等。 大沽河发源于招远市崮山，经莱西、平度、即墨、胶州、崂山，于胶州码头村入胶 州湾，是胶东半岛最大河流，全长1 7 9 k m ，流域面积4 1 6 1 9 k m 2 ，河流比降0 6 l 。据 南村1 9 7 7 年资料：最高水位1 3 1 5 m ，最低水位1 1 0 8 m ，年平均水位1 1 。3 2 m ，最大流量 2 9 5 m 3 s ( 8 月8 日) ，最小流量o 0 2 m 3 s ( 6 月2 7 日) ，年平均流量3 2 3 m 3 s ，年断面流 量1 0 2 亿m 3 ，年平均输沙率为1 2 k g s ，年输沙量3 7 9 万吨，侵蚀模数1 0 1 t k m 2 。大沽 河7 0 年代以前河水季节性较强，夏季洪水暴涨，常年有水。近几年来，由于地下水的 大量开采及天气干旱，大沽河季节性断流。 墨水河属沿海小河，发源于崂山三标山，流经即墨，于城阳入胶州湾，全长4 2 3 k m ， 流域面积3 1 7 2 k m 2 ，河流比降3 8 7 0 。据即墨水文站1 9 7 7 年资料，最高水位4 6 8 m ( 1 月2 3 日) ，最大流量0 6 5 m 3 s ，最小流量干枯，年平均流量0 0 1 m 3 s ，年径流量3 2 1 0 6 m 3 。 白沙河发源于崂山最高峰“巨峰”北麓，由东向西流经北宅、夏庄、黄埠、洼里、 流亭，于西后楼注入胶州湾，全长3 5 k m ，流域面积2 0 2 9 k m 2 ，河流比降1 2 6 o 。近几 年由于受崂山水库截流及天气干旱影响，大部分时间断流。 李村河发源于崂山，自东向西流入胶州湾，主要支流为张村河，全长1 4 5 k m ，流域 8 鲁东大学硕士学位论文 面积1 2 7 8 k i n 2 ，河流比降7 1 3 o ，河流水位及流量随季节变化。 洋河发源于胶州市及胶南市山地丘陵，自西向东注入胶州湾，河流全长4 9 k i n ，流域 面积2 5 2 k m 2 ，河流比降1 5 9 o , ，水位及流量随季节变化大。 2 5 地貌 全市地形特征呈东高西低，中间凹陷。东南部崂山主峰海拔1 1 3 2 7 m ，为全省第三 高山峰，其余脉向北绵延至即墨东北部，向西南延伸到青岛市区：小珠山( 海拔7 2 4 9 m ) ， 大珠山( 海拔6 8 6 4 m ) 等组成胶南低山群。中西部广大地区为胶莱盆地，地形低平，海 拔高度一般不超过5 0 m 。 现代地貌轮廓是在漫长的地质历史发展中经过复杂的内外营力综合作用而成的。本 区地质演化最剧烈时期为中生代，燕山晚期强烈的断裂和岩浆活动，奠定了青岛地区现 代地貌基本轮廓。新生代以来，新构造运动主要表现为缓慢的不均衡抬升，在地表水和 地下水等外动力地质作用下，形成了形态各异的陆地地貌和迂回曲折的海岸地貌，其总 体景观特征表现为： 1 由花岗岩组成的陡峭的崂山主峰崂顶高耸于周围较低的矮群山之上，对比十分强 烈，地势特点皆以崂山山脉和小珠山山脉为中心向四周渐低。 2 有两级较宽广的波状起伏地面，代表着本区域地壳相对稳定时期的古剥蚀夷平面。 较低的一级剥夷面位于向海前缘，高程1 0 - - 一5 0 m ，一般坡角l 。2 。，向陆逐渐升高与 丘陵相接；较高的一级夷平面即“胶东期剥夷面 ，高程一般在7 0 - - 1 0 0 m ，呈长条状展 布，坡角较小。在两级剥夷平面之间地形破碎，冲沟系统发育。 3 与地貌形态相关的第四系沉积物厚度由海向陆逐渐变薄，最大厚度3 0 m 左右，表 明陆地地貌发展进程较缓慢。 研究区内的地貌按成因类型可以划分为侵蚀构造地貌、构造剥蚀地貌、剥蚀堆积地 貌、堆积地貌，各地貌形态特征如下： 1 侵蚀构造地貌 1 ) 中度切割的中山区：分布于青岛崂山山脉一带，北到三标山南，南至沙子口，西 至崂山区夏庄，东到崂山头，包括以崂山顶为主体的浮山、午山、石门山、青峰顶、滑 溜口等山峰，主要沟谷受n e 向断裂构造制约，以北东向为主，次为北西西向展布，沟 谷切割深度一般大于5 0 0 m 。岩性以崂山期的花岗岩类为主。 2 ) 浅切割低山区：于研究区小珠山、扒山一带，最大海拔高度7 2 4 9 m ，一般在5 0 0 m 9 鲁东大学硕士学位论文 左右。沟谷切割深度2 0 0 - - 4 0 0 m ，呈北东向展布。岩性主要由胶南群的变质岩及崂山期 花岗岩类组成。 2 构造剥蚀地貌一丘陵区 主要分布于红石崖一王台以南及崂山一青岛市区范围内，大多由胶南群变质岩系及 崂山期岩浆岩组成，绝对标高5 0 - 3 0 0 m ，沟谷切割深度小于l o o m 。经长期缓慢上升， 风化剥蚀，形成连绵起伏的低矮山丘，山顶浑圆，山坡平缓，坡角l o 度左右。 3 侵蚀堆积地貌一准平原区 主要分布于胶州市南部营房，东部马戈庄及红岛一带，绝对标高3 0 l o o m ，相对高 差1 0 左右，主要由白垩系青山群火山岩及莱阳群砂、砾岩组成，呈低矮平缓的残丘、 坡地等形态，坡降2 。残破积物发育，厚度较薄，一般1 一2 m 。 4 堆积地貌 1 ) 山前冲洪积平原区：主要分布于沧口南部，楼山北部及洋河北部一带，绝对标 高2 0 m 左右，地形平坦，微向河流倾斜，坡降2 0 左右，堆积物厚可达2 0 - - - , 2 6 m ，具多 层结构。 2 ) 山间河谷冲洪积平原区：主要分布于大沽河、墨水河、白沙河、洋河等河流两 侧，呈带状沿山谷分布，上游狭窄，下游宽广，宽度由数百米至数公里。 3 ) 滨海堆积区：主要分布于胶州湾沿岸，其它海湾及河流入海处。地形极平坦， 微向海倾斜，地面标高一般小于5 m 。地表以砂性土、淤泥及淤泥质土为主，系由海水 作用堆积而成。 2 6 地质 2 6 1 地层 研究区的地层从老到新可以分为太古界一元古界胶南群、中生界白垩系、新生界第 四系。各群系特征如下： 2 6 1 1 太古一元古界地层 根据山东省地质矿产局区域地质调查队1 9 7 9 - - , 1 9 8 2 年在胶南地区进行的l ：2 0 万 区域地质调查时的划分意见，把区内胶东群改划为胶南群( a r - p 。j n ) 。该群自上而下 又划分为两个亚群，四个组。上亚群包括于家岭组、邱宫庄组；下亚群包括甄家沟组、 大山沟组。胶南群主要分布在王台一红石崖一线以南，辛安一小珠山一线以北地区。 l o 鲁东大学硕士学位论文 胶南群组成了胶南隆起的结晶基底，主要岩性为云母片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩、 浅粒岩。区域变质作用、混合岩化作用强烈。 2 6 1 2 中生界地层 根据全国地层多重划分华北地区研究领导小组1 9 9 4 年3 - - - , 4 月对鲁东地层小区的划 分意见，研究区中生界的地层仅出露了白垩系( k ) ，自上而下划分为三个群：王氏群 ( k 2 w ) ，青山群( k ；q ) ，莱阳群( k ：1 ) 。 研究区中生界的地层仅出露上、下白垩统的地层，上统是以一套红色为主的陆相碎 屑沉积，下统上部为一套火山岩系，下部为一套杂色内陆河湖相碎屑岩系。 2 6 1 3 新生界第四系地层 根据全国地层多重划分华北地区研究领导小组1 9 9 4 年3 - - 一4 月对鲁东地层小区的划 分意见，结合研究区的实际情况，将研究区第四系地层自上而下划分为沂河组( q i y ) ， 临沂组( q ；i + p 1 1 ) ，胶州湾组( q ? j ) ，楼山组( q ；+ p 1 1 ) ，大站组( q ；+ p l d ) ，山前组( q 、( ：m 一+ ，e i s ) 【3 9 】，青岛地区的第四系具有成因类型多，厚度变化大，物理力学性质差异大