通过光释光（OSL）年代学研究揭示了南海东北部沿海沙丘的形成过程，以及该过程与海平面变化和人类活动的相互作用

《CATENA》：Formation of coastal sand dunes along the northeastern South China Sea revealed by OSL chronology and its interaction with sea level change and human activity

海岸沙丘沉积与气候海平面变化的OSL年代学研究揭示华南沿海三个主要沉积阶段：约12-5ka海侵期与增强夏季风；约4-2.5ka河流三角洲扩张或海平面下降期；1.5ka以来人类活动影响期。共测定28个样本，其中6个旧红沙丘年龄66±4ka至364±20ka，22个全新世沙丘年龄集中于早全新世至现代。该研究填补了广东沿海沙丘年代学的空白，完善了南海东北部海岸沙丘沉积序列。

　　沿海沙丘是研究海岸演变和环境变化的重要沉积记录，特别是在中国南海东北部的沿海地区。广东省作为中国最长海岸线的省份之一，拥有4300公里的海岸线，其沿海沙丘的年代学研究尚不完善，这在一定程度上限制了我们对南海东北部沿海沙丘形成过程的全面理解。本研究通过对广东省东部吴川—惠来地区五个沙丘区的28个样品进行光学刺激发光（OSL）测年，结合之前发表的147个OSL年代数据，揭示了沿海沙丘沉积的三个主要阶段，并探讨了这些阶段与气候变化、海平面变化以及人类活动之间的关系。

研究发现，六个来自半固结、风化的旧红色沙丘（ORS）样品显示出饱和的D_e值，表明这些沙丘的最小形成时间为66±4千年前至364±20千年前。其余22个样品则被测定为全新世沉积。这表明，ORS主要形成于更新世，而全新世沙丘则多为松散沉积。ORS的沉积物颜色以红褐色、棕红色、暗红色等为主，这可能与长期且强烈的化学风化作用有关。相比之下，全新世沙丘的沉积物颜色较为淡，如黄色、浅黄色和白色，表明其氧化程度较低。

研究还指出，ORS的形成时间存在争议。一些研究认为，ORS是在低海平面时期由加强的冬季风带形成（Wang et al., 2022, Wu et al., 1994, Zhu, 1988），而另一些研究则认为，这些沙丘是在相对高海平面时期沉积（Li et al., 2012, Lü et al., 2022, Xu et al., 2024b, Zeng and Huang, 1964, Zeng et al., 1999, Zheng et al., 2021）。初步的年代研究显示，福建南部和广东西部的ORS形成于约56–42千年前和30–10千年前，其中约30–10千年前形成的ORS具有广泛的空间分布，这可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关（Wu et al., 2000）。此外，广东省的两个ORS剖面的OSL年代落在MIS 3（约57–29千年前）和MIS 2（约29–14千年前）之间，与海平面下降至约130米以下有关（Wang et al., 2022）。

与之相比，福建和海南的ORS形成时间则主要集中在MIS 5（约130–80千年前）和MIS 2（约29–14千年前）之间，表明这些沙丘的沉积可能发生在海平面的高低变化时期（Hu et al., 2012, Jin et al., 2017, Lü et al., 2022, Wen et al., 2015, Xu et al., 2024c, Yu et al., 2014, Zhang et al., 2008）。此外，海南的两个ORS剖面的OSL年代从148±30千年前到全新世，其中主要的沙丘沉积阶段与高海平面时期相关（Zheng et al., 2021）。

尽管已有大量研究集中在ORS和全新世沙丘的年代学上，但大部分研究集中在福建和海南，而广东省的OSL年代数据相对较少。这在一定程度上阻碍了我们对南海东北部沿海沙丘形成过程的全面理解，以及它们对气候变化和环境变化的响应。因此，本研究选择在广东省东部的吴川—惠来地区进行OSL测年，以填补这一空白。

研究区域包括两个小型河流冲积平原，即罗江三角洲和龙江平原。该地区保存了南海沿岸最完整的晚第四纪沙丘序列，其中包括一些自20世纪80年代以来被研究的ORS剖面（Jin et al., 1994, Wang et al., 2022, Wu et al., 2000, Xu et al., 2024d, Zeng et al., 1997, Zhang et al., 1985）。这些沙丘的沉积环境和形成过程与区域内的海平面变化、季风活动以及人类活动密切相关。

在样品采集过程中，研究团队对来自五个沙丘区的七个剖面和两个钻孔的28个样品进行了测年。对于剖面样品，研究人员在移除地表10厘米后，将不锈钢管（直径40毫米，长度15厘米）插入新鲜暴露的沉积物中。对于钻孔样品，则是在提取钻孔前将管子插入沉积物中。为了防止暴露，所有管子都立即用遮光材料包裹。这一过程确保了样品的完整性和测年的准确性。

在OSL特性分析中，研究团队展示了LFZK5-6、LFZK7-10、LFZK07-16和LFMY3-1样品的代表性OSL衰减曲线（见图4a-d）。根据这些曲线，OSL信号在刺激后的前两秒内迅速下降至背景值，表明快速成分占主导地位。剂量响应曲线则通过饱和指数加上线性函数进行良好拟合。不同样品的等分量剂量响应曲线表现出相似的形状（见图4a-d），表明样品的测年结果具有较高的可靠性。

研究团队还通过现场和微观纹理观察，支持了吴川—惠来地区沙丘序列的风成起源。Xu等人（2024d）的粒度分析表明，核心LFZK5的上部6.4米沉积物具有风成特征。考虑到剖面LFMY1位于核心LFZK5顶部数米处，并且与核心表现出相似的沉积结构，其沉积物也被解释为风成产物。这一发现进一步支持了沙丘形成与风力作用之间的关系。

研究团队还探讨了沙丘沉积与环境变化之间的关系。根据OSL测年结果，ORS的形成时间可能与海平面的高低变化和季风活动的变化有关。同时，全新世沙丘的形成时间则与海平面变化、风暴频率、地貌演变以及人类活动密切相关。例如，全新世初期（约11.7–8.2千年前）的沙丘沉积可能与海平面上升和夏季季风的增强有关。而大约4–2.5千年前的沙丘沉积可能与附近河口三角洲的扩张或相对海平面下降有关。在1.5千年前之后的沙丘沉积则可能与南方沿海地区农业技术的进步和人口增长有关，这些增长可能是由于自然发展或北方战乱导致的人口迁移。

此外，研究团队还指出，在这些主要沉积阶段之间存在两个沉积减少的时期，分别是约5–4千年前和约2.5–1.5千年前。其中，约5–4千年前的沉积减少可能与海平面上升的停止或冬季风带的增强有关，而约2.5–1.5千年前的沉积减少则可能与沿海沙丘地区的农业活动增强有关。这些时期的变化反映了区域环境和气候条件的动态调整。

研究团队还进行了概率密度分析，以评估吴川—惠来地区全新世沙丘的OSL年代数据，并将其与海南和福建的全新世沙丘年代数据进行比较。这一分析揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式，并探讨了其形成机制。研究结果表明，这些沙丘的沉积可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。

在研究过程中，团队还获得了来自不同沙丘区的详细数据。其中，六个旧红色沙丘样品显示出饱和的D_e值，表明其最小形成时间为66±4千年前至364±20千年前。而其余22个全新世沙丘样品的年代则从全新世初期（约11.7–8.2千年前）到现代（<0.1千年前）不等。这些数据的分布和形成时间表明，沙丘的沉积过程受到多种因素的共同影响，包括海平面变化、季风活动以及人类活动。

研究团队还通过概率密度图对这些数据进行了可视化分析。这一分析不仅揭示了沙丘沉积的时间分布，还进一步支持了沙丘形成与环境变化之间的关系。例如，概率密度图显示，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

此外，研究团队还探讨了沙丘沉积与人类活动之间的关系。在1.5千年前之后的沙丘沉积可能与南方沿海地区的农业技术进步和人口增长有关。这些增长可能是由于自然发展或北方战乱导致的人口迁移。研究结果表明，人类活动在沙丘的形成和演变过程中起到了重要作用，特别是在全新世时期。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同气候条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还强调了在研究过程中对样品的处理和测年的准确性。通过合理的样品采集和处理，确保了测年结果的可靠性。同时，研究团队还进行了详细的分析，以探讨沙丘的形成机制和沉积模式。这些分析不仅为理解沙丘的形成过程提供了依据，还为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

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研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

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研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

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研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

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研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

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研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同地质条件的影响。例如，旧红色沙丘的形成可能与较冷的气候和较强的冬季风带有关，而全新世沙丘的形成可能与较温暖的气候和较强的夏季季风有关。这一发现进一步支持了沙丘形成与气候条件之间的关系，并为理解区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。例如，旧红色沙丘的沉积主要集中在更新世，而全新世沙丘的沉积则更加分散，表明其形成时间可能受到更多因素的影响。

研究团队还指出，沙丘的沉积模式可能受到不同人类活动的影响。例如，全新世时期的人类活动可能促进了沙丘的形成和演变。这一发现进一步支持了沙丘形成与人类活动之间的关系，并为研究区域环境变化提供了新的视角。

研究团队还通过比较不同地区的OSL年代数据，揭示了南海东北部沿海沙丘的共同沉积模式。这一模式可能受到风力作用、海平面变化以及季风活动的共同影响。同时，沙丘的分布和形成时间也反映了区域环境和气候条件的变化趋势。