本选题紧密追踪层序地层学这一国际前沿学科和下切河谷体系的热点问题，以南黄海西部陆架区末次冰期下切河谷体系为研究对象，利用浅层地震、钻孔岩心等资料，在地质-地球物理综合分析的思路指导下，运用层序地层学、对比沉积学、地震勘探技术等多种分析方法，对陆架区下切河谷体系进行几何形态定量-半定量描述，对其内部沉积结构进行精细观察对比，并类比现代河流和潮汐河口等环境条件，利用经验方程估算其流量、流速等古水文参数，推测古水文环境，探讨下切河谷体系形成原因、分布特征、侵蚀-充填响应机制，划分充填序列，重塑其发展演化历史。论文研究取得的主要成果如下:　　 1、根据浅层地震剖面的解译资料对下切古河谷断面进行追踪连接，揭示了南黄海西部陆架区复杂的树枝状古河道网，它们埋藏于江苏省北部滨浅海区海底以下数米到数十米。在水深10-50m的近50,000km2范围内，分布着两大河道网。北部河道网的主干河道呈西南-东北走向，弯弯曲曲与等深线斜交，其西端位于1128-1855年老黄河（现已废弃）入海口附近;南部河道网的主干河道大致呈东西走向，其西端位于现在的射阳河口以南。两个河系均表现为北侧支流较稠密、南侧支流较稀疏的特征。这些河道在156km距离内落差为47m，以0.017°的坡度向海倾斜。　　 2、通过对近200个古河谷断面的谷宽、埋深、谷深、河床高程、河床比降等要素的定量统计，描述了这些古河道参数的变化特征及其地质意义，研究发现，河道断面向海逐渐变宽，北部主河道断面向海变宽达19km，南部主河道向海变宽为10km;古河道埋深与水深大致呈负相关，大约以30m水深为界，在30m以浅水深范围内，河道埋深较大，主干古河道埋深变化于10～20m;在30～50m水深范围内，主干古河道埋深通常小于10m;古河谷的宽深比与世界上许多陆架晚更新世下切河谷相比要大得多，这是因为南黄海陆架非常宽阔平缓的地势，导致河流的下切幅度浅，而横向迁移、摆动的幅度大;古河谷下切深度达到现代海平面以下约80m，与末次盛冰期钱塘江口外的下切深度很接近，说明了在末次冰期时期，南黄海与东海具有类似的沉积环境;主干古河道比降有向海降低的趋势，反映了输砂能力向海有所降低。　　 3、系统地分析对比了古河谷断面形态特征，按照轮廓特征，研究区的古河道可以分为箱形（近似矩形）、W形、U形、V形和倒梯形等五种;箱形河道主要出现在主干河道和较大支流河道，其它类型主要出现在支流河道。按照各种断面形态的组合形式可以分为复合式和双层（多层）河道，在各类河道中均有出现，特别是较宽阔的河道，断面形态的组合形式更为复杂。按照古河道断面的对称性可以分为对称型和不对称型两种，对称型河道往往是发育时间相对较短的河流，是河流发育过程中的暂时性断面形态，随着时间的推移和河道环流条件、微地貌形态的变化，逐渐转变为不对称型的河道，因此，本区不对称型河道断面形态在发育时间较长的古河谷中更为常见。　　 4、利用钻孔岩心测年资料和地震剖面资料相结合的方法，标定了古河谷初始形成时间和发展演化的时间跨度，并对河道下切能力进行了半定量统计。分析认为，南黄海西部陆架浅海区下切古河道大致形成于33kyrBP（距今千年）以后，主干古河道发育的时间跨度大约介于33～13kyrBP，一些支流河道的形成年代可能要晚一些。古河道在下切深度上也存在明显差异，西部古河道的下切深度小于东部河道，主干古河道自西向东下切深度逐渐增加，表明古海岸线在研究区以东。　　 5、对古河谷沉积充填结构进行了系统分析，按照河道内沉积结构的复杂程度，可以分为简单充填和复杂（复合）充填。根据识别出的充填结构特征，将简单充填划分为六种主要类型，分别为:①水平或近水平充填，②上凹型充填，③侧向加积充填，④S形或楔状进积充填，⑤丘状-波状充填，⑥杂乱充填等。同时指出，在本区的大多数古河道中，以简单充填为特征的河道只占少数，而复杂（复合）充填结构才是普遍存在的。地震剖面中反射波组相互交切的接触关系说明河道处于经常的迁移、摆动过程中，表现出曲流河的特征。　　 6、根据地震剖面上古河谷充填结构变化特征，结合充填沉积物粒度、矿物、微体古生物等资料进行分析，从不同角度识别、划分了古河谷充填序列。分析指出，根据充填结构在垂向上的变化交替规律及其在横向上的展布特征，可将古河谷沉积充填物划分为3个序列4个地震相单元。3个序列与地震相的对应关系是:①河床滞留沉积序列，对应于地震剖面河床底部杂乱反射层;②河流沉积序列，对应于地震剖面中相互交错叠置的河道充填反射层;③海相沉积序列，对应于地震剖面河谷上部水平或近水平加积充填反射层和S形或楔状进积充填反射层。　　 7、古河谷内部充填结构和充填序列都存在着空间分布上的差异性，主干古河道绝大多数为复合（复杂）充填，极少出现单一充填结构。主干河道充填序列发育也比较完整，除西部上游河段缺失部分充填序列外，多数河道断面都有3个序列。较大支流河道充填结构也较复杂，充填序列发育不完整，或者缺失河床滞留沉积层，或者缺失S形或楔状进积充填层。较小支流河道充填结构往往比较简单，充填序列也较少。古河道充填结构和充填序列的空间差异，反映了古河流在不同河段、不同时期发育演化过程的多样性特征。　　 8、通过分析SYS-0803孔穿过古河谷岩心段的矿物组合特征，指出重矿物组合以片状矿物、普通角闪石、绿帘石、钛铁矿组合为特征，并且石榴石的含量比较高;轻矿物组合为斜长石、石英、岩屑和钾长石，石英/长石比值小于1。岩心沉积物的粘土矿物组分分析表明，研究区下切谷底部的河流沉积物及其下伏的三角洲前缘沉积物和上覆的冰后期海侵沉积物中，蒙脱石含量仅次于伊利石，大大高于其他河流沉积物中的蒙脱石含量。下切古河谷沉积物的这些矿物学特征与黄河沉积物比较接近，表明南黄海西部陆架区古河谷充填沉积物主要来源于黄河物源区。由此推测，末次冰期时研究区古河道网是由古黄河侵蚀切割地表形成的下切河谷体系。　　 9、通过类比现代河流和潮汐河口等环境条件，利用经验方程估算了古河流流量、流速等古水文参数，认为，在边缘海系统里，估算的水流速度足可以起动并搬运直径为1.8-12mm的颗粒（即从极粗砂到砾）作为床砂载荷;在河流系统里，估算的流速（洪水期）可以起动直径达20mm的颗粒（砾石）沿河床滚动。在末次冰期时研究区古环境属于比较干冷的气候，由于当时人类活动不发达，对环境的影响较小，地表植被没有遭到破坏，研究区当时的河流流量可能比现在的黄河要高些。　　 10、从全球海平面变化、沉积物供应和气候等方面进行分析，重塑了古河流演化历史。分析认为，河流发展演化经历了三个阶段:　　 1)下切阶段:在约33～22kyrBP期间，相对海平面位于现代海平面之下60～120m，海平面持续下降，陆架区出露地表，形成地表径流。由于侵蚀基准面下降，河流侵蚀切割较老地层，形成底部为区域不整合面的下切河谷。河流携带的沉积物大多通过河谷进入海洋，仅有部分含砾粗砂沉积在河床上，形成河谷底部的河床滞留沉积物。　　 2)展宽-充填阶段:在距今约22～13kyrBP期间，随着气候转暖，海平面停止下降并开始转为上升，侵蚀基准面也随之回升。但研究区仍高于当时的海面，下切侵蚀作用仍在继续，支流由少变多，由小变大。然后，随着侵蚀基准面的进一步升高，在一定时期河流转为以侧向侵蚀作用为主。在这个过程中，水流变缓，在侧向侵蚀的同时，也伴随着侧向加积作用，河道不断分叉、摆动迁移，心滩、边滩发育，老河道被填埋、消亡，新河道不断形成，河谷逐渐展宽。在此阶段的末期（约13kyrBP），研究区东部河道已开始由原来的河流环境逐渐转变为河口湾环境。　　 3)填埋覆盖阶段:在约13～10kyrBP期间，气候波动造成的一系列融水脉冲事件，使海平面呈阶梯式上升。约13～11.6kyrBP，海水首先沿河谷内侵蚀形成溺谷，下切河谷从侵蚀过程转为沉积过程。侵蚀基准面上升，河流逐渐老化进入老年期，河曲发育，水流不畅，渐渐积水成湖。在11.6～11.3kyrBP，由于发生融水脉冲(MWP-1B)事件，海平面突然上升约15m，碎屑沉积物以垂向加积上超为主，形成水平或近水平的充填覆盖层。MWP-1B事件以后到约10kyrBP，海平面上升至现今海平面以下约30m，海平面上升速率减慢。在此期间，古河谷分布区由河口湾转变为陆架滨-浅海区，海流侵蚀作用使附近海区细粒沉积物再悬浮并部分地输运到残留河谷区沉积下来，形成下超的S形或楔状进积反射结构。从约10kyrBP到现在，海平面先是迅速上升，到距今约7kyrBP时达到最高点，然后趋于稳定。在这一时期，研究区为滨海-浅海低能环境，继续接受沉积，在古河谷分布区覆盖了一层细粒海相沉积层。古河谷完全被浅埋于海相层之下，在海底地形上已找不到其踪迹。