东南波罗的海沉积物再沉积现象对古环境重建的影响机制研究

为解决波罗的海东南部沿海水域古环境重建中的年代倒置和沉积层序矛盾问题，研究人员通过放射性碳测年(14C)、硅藻与孢粉分析、烧失量(LOI)和磁化率(MS)等多方法联合研究，揭示了Ancylus湖和Litorina海海侵阶段沉积物再沉积现象对地层识别的干扰机制，为海岸带特殊沉积环境下的古地理重建提供了方法论修正。

　　

波罗的海的演化历史如同一本被反复涂改的地质日记，而东南部沿海水域的沉积层则是其中最难以解读的章节。这片水深不足60-65米的区域，经历了从波罗的海冰湖(Baltic Ice Lake)到Yoldia海、Ancylus湖直至Litorina海的多阶段演变，每次海平面剧烈波动都像橡皮擦一样抹去部分记录，又像拼贴画般混入不同年代的沉积物。传统上，科学家们依赖放射性碳测年和微体古生物分析来重建古环境，但沿海带频繁出现的"年代倒置"现象——年轻沉积物层反而位于古老层之下，始终是困扰学界的难题。

立陶宛地质调查局的研究团队选取了立陶宛专属经济区内两个典型钻孔(核心编号66370和66371)，通过多学科交叉方法展开攻关。这些取自不同水深(20米和45米)的5米长岩芯，如同两把解开地层谜题的钥匙。研究发现，砂质沉积层中频繁出现的有机质夹层，实则是Ancylus湖(约9800-8500 cal BP)和Litorina海(约8500-4000 cal BP)海侵期间，古老淡水沉积物被侵蚀后与年轻海相物质混合的产物。硅藻组合的"穿越"现象尤为显著——本该出现在波罗的海冰湖阶段的淡水底栖硅藻，却与Litorina海时期的半咸水物种共存，这种"时空错乱"正是沉积物再沉积(redeposition)的铁证。

研究采用了放射性碳测年确定有机层绝对年龄，硅藻分析重建古盐度环境，孢粉谱揭示植被演变序列，辅以烧失量(LOI)测定有机质含量和磁化率(MS)反映矿物组成。特别值得注意的是，在66370号岩芯340-500厘米层段，碳酸盐含量从3%骤增至12%的突变界面，与硅藻从淡水种向半咸水种更替的深度存在15厘米偏差，这种"地层不同步"现象为识别混合沉积提供了重要标志。

研究结果显示，66371号岩芯20-100厘米层段的"年轻化"年龄(7430±30 cal BP)与所含的波罗的海冰湖特征硅藻组合形成鲜明矛盾，证实该层位是冰湖期有机物在海侵期被搬运后二次沉积的产物。而两个岩芯共有的"砂-泥互层"结构，则揭示了海平面波动导致的沉积环境剧变：砂层代表低水位期的近岸沉积，有机质层则对应高水位期的静水环境。

讨论部分指出，沿海水域的特殊水动力条件使传统地层学方法面临挑战。当海平面快速上升时，波浪作用会侵蚀早期形成的沉积物，并将其与 contemporaneous 物质混合沉积，导致14C年龄与微体化石所指示的环境信号出现"时空错位"。这一发现对波罗的海演化史研究具有双重意义：方法论上提示沿海带研究必须结合沉积学分析解译测年数据，理论上则修正了将沿岸沉积简单对应为特定海侵阶段的传统认知。

该成果发表于《Quaternary International》，为理解海平面变化敏感区的沉积响应机制建立了新范式。未来研究需结合沉积物源追踪技术，进一步量化不同海侵事件的再沉积贡献率，这将为全球其他陆架海的古环境重建提供更精确的校正模型。