南黄海冷涡沉积和通道沉积的发现

为解决南黄海及东海北部的沉积环境和物质来源问题,１９９２年５月对黄海和济州岛西南的泥质沉积进行了多方面调查和研究,发现济州岛西南、南黄海中部和北黄海西部泥质沉积区,分别与那里的冷涡活动区相对应。因此,这些泥质沉积应属于“冷涡沉积“;而在冷涡之间又出现连接它们的“通道“,形成了具有特殊结构的“通道沉积“,它分布于黄海暖流之下,呈南北向延伸。表明冷涡沉积和通道沉积是受控于冷涡、黄海暖流及其相关的环流体     

潮流场对渤、黄、东海陆架底质分布的控制作用

运用二维潮流数学模型，模拟了渤、黄、东海陆架的M2潮汐、潮流。结果表明，渤、黄、东海陆架的潮流有强弱之分以及往复流和旋转汉之别。在此基础上，计算了8种粒径沙的湖平均悬移输沙率、潮平均推移输沙以及相应的输沙率散度。根据输沙率散度的正负，划分了海底冲刷区与淤积区。根据不同粒径泥沙输沙率散度的相对大小，确定出海底的主要底质类型为砂质沉积、粉砂质泥沉积和以粉砂为主的混合沉积。计算结果表明，海底3种主要底负类型的分布格局与海底的冲淤格局以及与输沙率矢量的发散和聚合状况基本一致。在渤、黄、东海陆架，沙脊主要在强往复流区形成，沙席主要在强或较强的旋转流区形成，泥质沉积主要在弱潮流区形成。砂质沉积、泥质沉积以及混合沉积这3种主要底质类型并非孤立存在，而是受渤、黄、东海陆架潮流场控制而形成的一个完整的潮流沉积体系。渤、黄、东海陆架的砂质沉积与泥质沉积并非残留沉积，而是潮流沉积。在没有冷涡的情况下，黄、东海陆架的典型泥质沉积在弱潮流环境中同样可以形成，因此，认为冷涡并非黄、东海陆架典型泥质沉积形成的必要条件。     

末次冰消期以来黄海海平面变化与黄海暖流的形成

ＹＳＤＰ１０２孔和ＹＳＤＰ１０３孔位于南黄海东南侧冷涡所对应的泥质沉积区,它们揭示了自末次冰消期以来的海侵沉积序列：海侵滞留沉积→潮流砂脊／潮坪～海滩沉积→陆架泥质沉积。该沉积序列上部的陆架泥质沉积厚度可达５０余米,在浅地震剖面上其内部存在一个明显的反射界面,从而将泥质沉积体分为上、下两个单元。泥质沉积体呈灰绿色调,含少量自生黄铁矿,但其内反射界面以上的沉积物含水量高。根据两个钻孔岩心中有孔虫的分布规律、泥质沉积层的化学组分、沉积磁组构特征以及现有测年数据,得到如下结论：（１）黄海暖流形成于大约６ｋａＢ．Ｐ．,（２）泥质沉积层内反射界面以上的沉积物是与黄海暖流伴生的冷涡沉积,（３）黄海地区末次冰消期海侵自略早于１４ｋａＢ．Ｐ．之前开始,至约６ｋａＢ．Ｐ．海平面达到最高位置。从６ｋａＢ．Ｐ．至今,海平面经历了几次波动,即在６～４ｋａＢ．Ｐ．和３～１．９ｋａＢ．Ｐ．海平面超过现今海平面位置;在４～３ｋａＢ．Ｐ．和１．９ｋａＢ．Ｐ．～现代,海平面有所降低,可能与现今海平面高度相当。     

东海陆架泥质沉积作用

东海陆架有两大现代泥质沉积区:一是沿着闽浙沿岸分布的沿岸泥质区(以下简称沿岸泥质区);二是东海陆架东北部的济州岛西南外陆架泥质区(以下简称外陆架泥质区).这两个泥质区的现代沉积物直接覆盖在沿岸砂质沉积和陆架残留沉积物之上.陆架其余地区大部分被所谓残留砂所覆盖.关于东海陆架泥质沉积,已有许多人进行过研究,但是多数只限于物质来源和分布特征,而很少探讨过物质沉积过程.然而,查明泥质沉积机制及其控制因素,对沉积学的研究有一定的理论意义,而且还可能有实用意义.因此,作者利用中美海洋沉积作用联合研究的海上调查资料,结合以往各家的研究成果,通过对比分析悬浮体、浮泥及表层沉积物三者的成分和分布特征同水文条件的关系,试图阐明东海陆架泥的沉积作用及其环境意义.     

晚更新世末期的陆架沙漠化环境

根据黄、渤、东海的浅地层剖面仪记录,作者发现晚更新世末期中国黄、渤、东海陆架曾发生过沙漠化。据目前所知,渤海的辽东浅滩、黄海的苏北浅滩、东海的台湾浅滩,都可能为独立的沙漠体,全新世海侵后将其淹没。衍生沉积可划分为3种类型,其一为完全埋藏型,构成南黄海北部的厚层泥质沉积区;其二为半埋藏性,如庙岛列岛一带的黄土沉积;其三为完全出露型,以南京附近的黄土沉积为典型。古季风的吹扬作用是海退后陆架发生沙漠化和产生一系列衍生沉积的基本动力。     

东海泥质和砂质沉积区悬浮物垂向分布的季节变化特征

9404,9410 ,9702及98074个航次对东海泥质和砂质沉积区总悬浮颗粒物的季节调查显示由于冷涡区海水的底层幅聚作用使得位于冷涡中心的111站悬浮物含量高且集中在底层 ;111站海水中悬浮物含量冬、春季高 ,夏、秋季低 ,而410站则是春、夏高 ,秋、冬低。东海悬浮物的垂向分布可归纳为4类 :上低下高型 ,上高中低下高型 ,上低中高下低型及均匀型     

东海冷涡对东亚季风年代际变化

利用CORA、COADS和SODA 等高分辨率的海洋和大气再分析资料及区域海洋模式(ROMS), 研究了东海冷涡对1976/1977 年前后东亚季风年代际跃变(减弱)的响应。结果表明: (1)1976/1977年前后东亚季风跃变后, 夏季东海冷涡明显增强, 主要表现为冷涡的温度显著降低, 而冬季东海冷涡有所变弱但其温度上升不明显; (2)东亚冬季风跃变后, 济州岛西南侧的黄海暖流减弱, 冷涡区出现一个反气旋式环流异常, 这有利于冬季东海冷涡的减弱; (3)东亚夏季风跃变后, 台湾暖流外海侧分支及济州岛西南侧的黄海暖流分支增强, 使得冷涡区的气旋性环流变强, 这有利于夏季东海冷涡的加强。数值试验的结果表明, 东亚冬、夏季风的跃变在东中国海引起了不同的中尺度海洋环流异常, 从而导致东海冷涡对东亚冬、夏季风的跃变产生不同的响应。     

东海陆架北部泥质区沉积动力过程的季节性变化

利用东海陆架北部泥质区（济州岛西南）及其周围不同季节５个航次的悬浮体资料和相应的底质粒度资料,对该泥质区沉积动力过程的季节性变化规律进行了分析。结果表明：东海陆架北部悬浮体的高含量区并不与该区的沉积中心（泥质区）相吻合,泥质区的形成需有物源的充沛供应和涡旋的动力效应相结合。泥质区沉积作用时空变化具有强烈的季节性。冬季泥质区悬浮体供应充足,涡旋中心向泥质区东南扩展,是本区接受悬浮体沉积的关键季节。夏、秋二季泥质区的大部分区域缺少悬浮体物源,涡旋中心向北退缩,致使泥质区沉积作用强度降低,并且主要影响泥质区的西北区域。春季泥质区沉积作用强度和影响范围大于夏、秋两季,但小于冬季。     

济州岛西北部的反气旋型涡旋沉积

利用９９２年以来采自南黄海的沉积物样品和１９９御的南黄海水文调查资料,采用地层对比、沉积动力及环境分析等方法,研究了济州岛西北海域反气旋型涡旋流型的环流性质、其下方泥质沉积物的特征以及它们之间的因果关系,并与南黄海中部的气旋型涡旋沉积进行也深入的对比。结果表明,反气旋和气旋型沉积物翥阳细粒的泥质沉积,是在沉积动力较弱的低能环境下生成的,但它们之间 存在明显的差异,特别是反气旋型涡旋的沉积厚度大、粒     

东海内陆架泥质区百年来黏土矿物组成变化及其环境意义

东海内陆架泥质区是东海现代沉积的"汇",其中黏土组分是泥质区沉积物的重要组成部分。沉积物中黏土矿物组合是反映沉积区物质来源和搬运动力状况的良好指标。本文利用XRD方法分析了东海内陆架泥质区两根沉积物岩心中黏土矿物组成和含量变化,结合放射性年代标定,揭示了近百年来黏土矿物组成的演变特征,探讨了黏土矿物的来源及其含量变化的制约因素。结果表明:东海内陆架泥质区沉积物以长江来源物质为主,受黄河及瓯江等河流物质的影响;近百年来内陆架泥质区黏土矿物组合发生显著阶段性变化,它们是东亚季风强弱波动和长江入海悬沙减少的共同作用的结果。     

冬、夏季渤黄海表层沉积物粒度特征差异及其成因分析

对渤海、黄海海域冬、夏两季表层沉积物取样,通过激光粒度仪得出粒度参数,进而分析讨论冬季强的沿岸流的作用、黄海暖流、夏季冷水团的影响以及地形、海底地貌特征、物源特征等对表层沉积物分布造成的影响。结果表明,冬、夏两季渤黄海表层沉积物粒度特征总体上相差不大,但部分海域如渤海中北部、渤海中南部、北黄海西北部近渤海海峡北部海域、山东半岛东北部海域、南黄海中部沉积物粒度特征存在明显季节性差异。表层沉积物粒度特征季节性差异与地形地貌、沿岸流、黄海暖流、黄海冷水团及物源密切相关。本研究对于探讨渤黄海不同季节表层沉积物沉积特征的影响机制、了解渤黄海区海洋动力过程的季节差异有积极意义。     

东海北部一个夏季气旋型涡旋的初步分析

近十年来,随着海洋探测技术的发展,在世界各大洋里都发现了中尺度涡旋,这是物理海洋学上的重大进展之一。目前所发现的中尺度涡旋,不管是在大洋里,还是在极地区,一般均处于千米以上的深水区。但在陆架浅海区，海底摩擦要消耗大量的能量,是否也会出现这类涡旋,这是一个令人感兴趣的问题。 根据现有文献和我们对近几年东海水文调查资料的初步分析得知,在我国陆架区至少有两个气旋型涡旋,一个在台湾东北的彭佳屿附近海域,另一个在济州岛西南海域。对前者,管秉贤(1978)和M.Uda(1974)等均从冷水团的角度进行过研究,特别是日本学者在此海域进行了多次调査。至于后者,井上尚文(1975)曾根据1969年11月投放的“人工水母”(即底层流示踪器)的资料分析指出:“在黄海暖流和黄海沿岸流两股底层流的中间区域,有黄海冷水伸入。在秋、冬期间,南北流向呈反时针方向旋转。从而可以认为,以调查海区的中部(济州岛南面)海底为中心,有一个范围相当大的环流存在。”由此人们自然会提出这样一个问题:在春、夏两季,这一反时针方向的水平环流是否继续存在。尤其在夏季,自南北上进入黄海和东海的黑潮及其分支(对马暖流和黄海暖流)与黄海、东海沿岸流系交错汇合,盘踞在下层的冷水又极度发展,使得环流结构和水文状况较冬季复杂得多,这时的情况又将变得怎样?本文主要根据1972年7-8月常规水文观测资料,同时参照近几年的水文资料,对此问题作一初步探讨。 本文研究的重点海区的范围是30°30′-33°00′N,124°00′-127°E,如图1阴影部分所示。为了便于资料的分析,在绘制温、盐度等平面分布图时,将其范扩大到28°-34°N之间的大部分海域。 本文引用的资料主要来源于国家海洋局标准断面调查资料,东海渔业资源调査资料，日本气象厅海洋气象观测资料和南朝鲜水产振兴院海洋观测资料。     

Fine-scale stratigraphy in proximal and distal deposits of sediment dispersal systems in the East China Sea

The East China Sea contains the proximal deposit of the Changjiang (Yangtze) dispersal system and the distal deposit of the Huangho (Yellow) dispersal system. Despite similarity of sediment characteristics and oceanic setting, the two deposits show a significant difference in fine-scale stratigraphy. The proximal Changjiang deposit is characterized by physically stratified mud and the distal Huangho deposit is characterized by homogeneous mud. The difference in fine-scale stratigraphy is explained by the ratio of mixing rate to accumulation rate, which is much larger for the distal Huangho deposit (～ 17) than for the proximal Changjiang deposit (? 1); a larger ratio allows biological mixing to destroy physical stratification. With increasing distance away from the mouth of a major river, generally mixing rate increases and accumulation rate decreases along the sediment dispersal system. Therefore, the ratio of mixing rate to accumulation rate should increase and sedimentary structure should change from physically stratified to homogeneous. At the leading edge (extreme distal portion) of a prograding mud deposit, the relatively rapid mixing and slow accumulation can cause a transitional boundary between the mud and the ambient sediment (which is transgressive sand in the East China Sea). For a prograding mud deposit of a major dispersal system, sedimentary sequences should reveal the following upward changes: a transitional boundary with underlying sediment, homogeneous sediment representing distal deposits, successively more stratified sediment representing proximal deposits.     

黄海海域地质构造特征及其油气资源潜力

综合前人的研究成果,利用2000年以来在黄海采集的综合地球物理资料,结合我国及邻国在该海域的钻井成果,分析和讨论了黄海地区从古生代至新生代的构造演化历史;对南、北黄海沉积盆地形成的构造背景和盆地的构造类型进行了研究,认为在古生代它们是台地相沉积,中生代和新生代是张裂盆地;通过对我们采集的地震剖面之分析和研究,认为盆地中的中生界和古近系发育了良好的烃源岩,新近系发育了良好的区域盖层,储层在盆地中普遍发育。因此,在南、北黄海沉积盆地中可以找到中、小型油气田。另外,对盆地中的古生界应加强研究,在保存较好并且中新生代沉积较薄的地方做探查工作,应该有一定的油气前景。     

论沉积强度——以南黄海为例

本文在同位素~(210)Pb测定沉积速率的基础上,提出了“沉积强度”的概念,并以南黄海为例划分了不同沉积强度区,同时探讨了其形成机制。     

中全新世以来南黄海中部沉积过程——基于岩心粒度和有机质指标

海陆交互作用下的南黄海沉积环境复杂，其沉积机制一直是古海洋研究的重点和难点。本文以取自南黄海中部泥质区的Z1岩心为载体，对196个样品的粒度和整体有机质指标(TOC、TN、TOC/TN和δ13Corg)进行了详细分析，并对5个层位进行AMS14C年龄测定，分辨率高达11 a/cm。研究结果显示，6.1 ka BP以来南黄海中部沉积过程可分为3个阶段:(1) 6.1～5.2 ka BP，沉积物粒度较粗，以残留砂和陆源粗粒物质为主，有机质含量较低且主要为陆源输入，本阶段多受东亚季风强盛的影响，动荡海洋环境下有机质保存效率低，大量陆源输入冲淡作用显著；(2) 5.2～3.9 ka BP，沉积物粒度变细且波动较大，有机质呈增加趋势且以海源为主，主要受东亚冬季风减弱的影响，海源有机质含量增加，与黄海暖流影响增强有关；(3) 3.9～0 ka BP，沉积物粒度最细且相对稳定，有机质含量继续增加，直至1.9 ka BP趋于稳定，主要受现代环流系统和东亚冬季风影响。结果表明，南黄海粒度和整体有机质指标变化过程复杂，显示中全新世以来南黄海中部泥质区沉积环境演化的复杂性。本研究获得了南黄海高分辨率的沉积环境演化记录，不仅为沉积机制研究提供更多数据支撑，还可为区域古气候和古海洋演化提供关键的指示证据。