中国东部陆架海区粒度分析研究进展

沉积物的粒度受到物源区性质、沉积动力条件和搬运方式等因素的控制。自第四纪以来,我国东部陆架区由于海陆变迁、气候突变等古环境演化而沉积了巨厚的沉积物,这些成因特点都在沉积物的粒度特征中得到反映。沉积物粒度分析的经典方法是对粒度测试得到的数据进行计算和整理得到粒度参数和粒度图解,进而分析包括水动力、物源等在内的沉积环境特征。近年来随着计算机技术和数学模型的发展,沉积物粒度的应用也更加多元,如通过陆架区表层沉积物的粒度趋势研究现代沉积输运特征;通过敏感粒度研究高分辨率古气候演化;通过分离钻孔沉积物粒度数据重建古水深变化等。     

盘锦港海底表层沉积物粒度特征及沉积环境分析

以盘锦港荣兴港区海底表层沉积物为主要研究对象,通过对不同位置表层沉积物样品的粒度特征进行对比,探讨该区的沉积环境。利用贝克曼库尔特激光粒度仪对其粒度进行了检测,并计算了粒度参数,结果表明:本区7个沉积物样品以粉砂、砂为主,样品平均粒径值介于3.19~5.46Φ。分选性为较差-很差。样品偏度表现为正态-极正偏。峰度的等级为平坦-尖锐。借助Weibull函数计算出了样品2个组分的众数值和百分含量,粒度像图显示样品的初始水动能普遍较大,只是平均水动能存在差异。说明:沉积区的物源距离较近,物质来源比较稳定,以陆源沉积为主,沉积主要受辽河和大辽河控制;在河流沉积作用为主的大背景下,研究区东北部的沉积环境受潮流的影响比较大,中西部则受剥蚀作用影响较大。     

福建平海湾外湾表层沉积物粒度特征及冲淤变化

通过对平海湾外湾106个表层沉积物样品的粒度分析,阐述了平海湾外湾表层沉积物的物质组成和粒度参数分布特征.利用沉积物粒径趋势模型初步探讨了平海湾外湾的沉积物输运趋势,结合新老海图对比,分析了该海域的冲淤变化特征,并结合平海湾发展规划选取代表站位来分析计算潮流和波浪对海底沉积物的冲刷.结果表明,研究海域表层沉积物可分为5种类型,主要为粘土质粉砂,随着水深的增加,沉积物呈逐渐变细的趋势.沉积物的平均粒径(Mz)、分选系数(σi)、偏态(S_(ki))及峰态(K_g)的分布与研究区海域沉积环境和水动力条件等相对应.粒径趋势分析显示研究区表层沉积物的输运趋势主要为NW向和SE向.对比不同年代海图及观测资料表明,研究海域呈弱淤积状态;经过分析计算,研究区海底沉积物不是受到潮流而是波浪的冲刷.     

我国陆架泥质区沉积动力数值模拟研究进展

数值模拟技术可以突破时空限制,是研究沉积动力过程的重要手段。近几十年来,借助数值模式对我国陆架泥质区成因和演化进行了研究,包括泥质区形成的动力机制、沉积速率计算、沉积物的输运和堆积过程、古沉积环境反演等方面。在未来的研究中,仍需从地球系统科学的视角,在改进数值模型,提高沉积动力过程数值模拟技术的基础上,建立陆架大区域、多动力因素耦合数值模型,并开展古今沉积环境数值模拟,探索泥质区形成、演化的时空过程,并探讨陆架海沉积体系相互作用等。     

渤海东部晚第四纪沉积环境变化的稀土元素地球化学记录

对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了稀土元素(REE)测定,结合有孔虫丰度和粒度参数研究,探讨了该孔稀土元素地球化学特征与晚第四纪环境变化关系。DLC70-1孔沉积物物源分析表明,该孔沉积物物质来源比较稳定,其沉积物主要来源于黄河。渤海东部DLC70-1孔REE的分布特征与晚第四纪沉积环境变化密切相关,约100 ka BP以前,研究区发育浅海环境,ΣREE含量较高,且HREE相对富集。100~75 ka BP期间,ΣREE含量受沉积物粒度的影响,明显低于前一阶段,LREE相对富集,稀土元素分布表现为河口半咸水环境特征。75~60 ka BP期间,研究区发育以细颗粒沉积物为主,ΣREE含量达到高值。60~35 ka BP期间为晚更新世玉木冰期中间冰阶(暖期)沉积,研究区发育滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较低,并显示LREE相对富集;随着水体深度和盐度条件发生多次波动,稀土元素分布特征也表现出小幅度变化。35~30 ka BP期间,研究区发育滨岸和滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较高。30~10 ka BP期间,研究区表现为河流环境,受矿物组成和沉积物粒度的影响,ΣREE含量总体较低,显示向上HREE相对富集。10 ka BP以来为全新世海侵期,研究区持续发育滨海-浅海沉积环境,其ΣREE含量总体较高,显示LREE富集。     

现代黄河口南岸海洋沉积环境分析

根据在现代黄河口南岸采集的45个表层沉积物样品与5个柱状沉积物样品的粒度测试结果,研究了现代黄河口南岸沉积物的类型与空间分布特征。通过粒度参数计算和聚类分析方法绘制了粒度概率累积曲线,探讨了沉积物粒度分布特征与物源和沉积动力环境间的关系。现代黄河口至广利河河口的沉积物颗粒呈"粗—细—粗"分布,表层沉积物分为粉砂质砂和砂质粉砂2种类型。通过分析对比柱状沉积物不同深度粒度频率曲线与概率累积曲线,结合对沉积环境和沉积速率的分析,认为黄河河道摆动是影响沉积环境的主导因素。通过对比典型潮滩剖面丰枯季节粒度概率累积曲线发现,广利河在局部区域对沉积环境产生一定的影响。研究表明:黄河改道是影响沉积环境的主导因素,同时,广利河等沿岸河流在河口局部区域对原有沉积环境有一定的改造作用,至莱州湾南岸,沿岸小清河、弥河等河流取代黄河成为影响沉积环境的主导因素。     

中国东南近海海底沉积物声学物理性质及其相关关系

在获得的数据资料基础上,发现了中国东南近海海底沉积物声学物理参数的平面分布规律,通过对这些参数的回归分析以及对声速和沉积物密度的估计,建立了经验公式。结果显示,中国东南近海海底沉积物的基本声学物理特性如下:沉积物类型多样而且复杂,从黏土到砂砾有13个颗粒组分组合;沉积物物理力学参数变化范围较大;沉积物声学性质相对于附近海域的数据变化范围更大。这些都与海底沉积环境、沉积物来源、沉积条件和沉积作用过程有关。该项研究有助于建立海底地声模型及开展应用。     

胶州湾西北部沉积物中重金属元素分布特征及评价

研究了胶州湾西部大沽河口附近沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属元素含量在平面和垂向上的分布特征。研究表明,表层沉积物化学要素性质与沉积环境密切相关,重金属元素高值区主要分布在三角洲侧缘、前三角洲等泥质发育区,而低值区主要在分流河道、河口沙坝发育区。重金属元素的垂向变化特征表明沉积物环境质量总体上变化不大,仅Hg元素有逐渐富集规律,但在某一事件沉积过程中沉积物的环境质量有较大的变化。从平面分布特征分析,大沽河对胶州湾沉积物中重金属元素的贡献不及湾东部主要的排污河流,但在不同区域的不同沉积环境中重金属含量有相应的变化,在对全区进行含量对比以及污染源的分析时应考虑沉积环境和沉积相的影响。用地质累积指数对表层沉积物环境质量进行评价,结果显示沉积物主要受到Pb,Zn的污染,但污染程度较轻,沉积物环境质量总体较好。     

沉积物粒度参数和频率曲线对粒级划分的响应

以Φ、Φ/2、Φ/4为粒级间距,分别采用Folk-Ward图解法和Mc Manus矩法计算了粉砂质砂、黏土质粉砂、砂-粉砂-黏土等3类沉积物共136个底质样品的粒度参数,并引用统计学中的单因素方差分析法对每一类沉积物的每一个粒度参数进行分间距计算结果对比。结果表明,各类沉积物在各种计算方法中粒级划分对粒度参数表征粒度分布特征均不构成影响。但粒度频率曲线形态随粒级间距的不同会有变化,同一粒径所对应的频率值在不同粒级间距下有较大差异。因此,在进行动力条件和沉积环境等研究时,必须对粒级间距在粒度分析中的影响给予足够重视。在进行粒度分析时,如果只求粒度参数,采用Φ间距即可,这样可以减小工作量;如果研究沉积环境,建议采用Φ/4间距。     

金州湾表层沉积物粒度特征及沉积环境

通过对金州湾海域72个表层沉积物样品进行粒度分析,探讨了金州湾表层沉积物物质组成和粒度参数的分布特征,根据粒度参数特征,利用Q型聚类分析将研究区划分为3组沉积区,结合粒度频率分布曲线、粒度概率累积曲线和C-M图阐述沉积物的粒径组成、沉积动力条件和沉积物的搬运沉积条件。结果表明：研究区沉积物类型为粘土质粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂和砂 粉砂 粘土。研究区可划分为3种沉积环境,Ⅰ组沉积环境：沉积物类型以砂质粉砂和粘土质粉砂为主,粒径较小,含部分粗组分颗粒物,分选差,粒度频率分布曲线呈双峰,形成较为封闭静稳的海湾环境;Ⅱ组沉积环境：沉积物类型以粘土质粉砂为主,粒径小、分选较差 差,沉积环境较为复杂,为受潮流和沿岸流作用的沉积环境;Ⅲ组沉积环境：沉积物类型以粉砂质砂和砂为主,粒径较大、分选较差,为受潮流和海流影响的沉积环境。整体上由东向西,沉积物呈现出细 较粗 粗的变化趋势。其原因在于机场人工岛的建设阻挡了潮流和海流的作用,导致东部的I、Ⅱ组沉积环境形成较为封闭的环境;Ⅲ组沉积环境为离岸较远的海洋环境,水动力较强,海洋性特征明显。因此机场人工岛的建设对金州湾海域沉积物的分布产生了显著影响。     

海口湾西海岸海滩沉积物与海滩稳定性分析

海滩是砂质海岸重要的沉积地貌单元,其沉积特征和稳定性对于海滩的开发利用与保护具有重要意义。本文根据海口湾西海岸海滩表层沉积物粒度数据,阐述了该区域海滩沉积物的时空分布规律,并通过对比滩面高程数据和水下地形数据分析了该区域的岸滩稳定性。结果表明：海口湾西海岸海滩处于滩面微蚀的轻度不稳定态,其岸外浅滩处于边坡侵蚀的轻度不稳定态。另外,根据波浪作用和泥沙来源进一步探讨了海口湾西海岸海滩沉积物动力机制及其海滩侵蚀的原因。     

峡山湖沙坝的现代沉积

以现代沉积考察为基础,结合粒度分析资料,对湖泊中沙坝的沉积特征进行了详细的探讨。研究认为峡山湖沙坝微相分为坝前、坝主体、坝后3个沉积单元。坝前受湖浪作用明显,沉积物以湖浪作用形成的浪成沙和冲洗沙为主,发育滩脊和席状沙沉积体。坝主体沉积物以厚度较大、受湖水及风改造明显的中细沙为主,可进一步细分为坝-滩复合体和坝-沙丘复合体。坝后受坝主体阻隔,丰水期为局限湖湾沉积,枯水期发育沼泽沉积。湖泊中沙坝的形成是在滨浅湖环境中水动力和岸线、地貌等因素的影响下,受湖浪、湖流以及暴露环境下风的改造等共同作用的结果,湖浪所派生的沿岸流对沙坝的演化起着至关重要的作用;丰水期沙坝体接受湖水动力的改造,枯水期沙坝体接受风的改造。     

海南岛万泉河口海岸动态及其整治对策

通过应用沉积动力学方法计算了万泉河口口门均衡过水断面面积和沿岸输沙率．计算结果表明,波浪对万泉河口沿岸沉积物的输送起着控制作用,南北向输沙作用强烈,同时潮汐汊道目前处于不稳定阶段,口门断面的变化很大。在分析了万泉河口的自然地理条件以及基本演变规律后,还从增加纳潮量、扩大纳潮水域面积、整治沙美内海及其周边生态环境、建设导堤工程改善拦门沙的浅滩航道等方面提出了万泉河口潮汐汉道口门和航道治理的一些工程和生态措施。     

莱州湾西南部表层沉积物粒度分布特征及其现代沉积环境分区

根据莱州湾西南部207个表层沉积物样品的粒度分析结果,对莱州湾西南部沉积物粒度分布特征进行了研究,在此基础上应用系统聚类分析方法并结合物源及水动力条件探讨了其现代沉积环境分区。结果表明,研究区表层沉积物类型以粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂为主,分布范围最广的粉砂主要位于淄脉沟以北;沉积物平均粒径由近岸向莱州湾中部逐渐变细,从南向北呈现粗—细—粗的变化趋势;研究区现代沉积环境分为高能粉砂质砂粗粒沉积区、砂质粉砂过渡沉积区以及低能粉砂细粒沉积区,其水动力环境表现为波浪作用逐渐减弱,潮流作用逐渐增强,沉积物物源由近岸河流、岸滩侵蚀来沙为主变为以黄河悬浮—再悬浮物质为主。     

海滩表层磁性矿物空间分布特征和季节性变化——以青岛石老人海滩为例

通过对石老人海滩不同季节表层沉积物体积磁化率的原地实测和所取表层样品粒度分级,结合海滩沉积动力环境因素综合分析得知,石老人海滩不同季节表层沉积物磁化率值总体上都表现出东高西低,滩肩高滩面低的趋势。海滩沉积物颗粒夏季比冬季细,分选好。海滩磁化率和沉积物粒度在海滩上的空间分布特征及其季节性变化存在一定联系。海滩的侵蚀沉积过程主要受冬夏季不同的波浪、沿岸流和风的作用影响。通常磁化率值高的区域为颗粒较细的侵蚀区,磁化率值低的区域为颗粒较粗的沉积区。磁学方法作为一种简便快捷低成本易操作的新方法,可以代替耗时的粒度和矿物分析,来分析海滩的沉积动力作用过程,识别海滩的侵蚀和沉积区域。     

海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析 *

海滩的演变特征是海岸地形动力学研究的一个重要内容。基于在海口湾假日海滩连续33d的地形剖面观测数据和台风前后表层沉积物粒度参数数据, 分析了海口湾中间岸段海滩剖面及沉积物变化特征。利用经验正交函数分析, 得出观测期间海口湾海滩有4个主要模态, 分别对应于涌浪对海滩的建设过程、当地风浪对海滩的侵蚀过程、台风对海滩的侵蚀过程和海滩特征地形的调整过程。研究结果表明: 涌浪和风浪对海滩剖面的作用受到了潮位调制的影响; 海口湾海滩显示出遮蔽型海滩变化特征; 沉积物粒度参数对海滩变化反应敏感, 可以提供丰富的海滩演变信息。     

Formation of Equilibrium Beach Profile of the Abandoned Yellow River Delta Coast in North Jiangsu

The abandoned Yellow River Delta coast is a typical erodible silty and muddy coast in China. The paper analyses the marine dynamic characteristics and the mechanism of beach erosion of this area. Analysis and calculation show that in this sea area wave and tidal current action should be considered. Based on the above analysis, an equilibrium beach profile calculation model is developed, in which the wave-current interaction is considered while sediment supply and sediment re-deposition are neglected. The model consists of four parts: (1) calculation of wave parameters, (2) calculation of velocity due to wave-current interaction at different water depth, (3) calculation of friction velocity and shear stress at different water depths, and (4) calculation of the amount of sediment erosion, erosion intensity and variation of beach profile. Calculated results are in good agreement with observed data. Finally, the evolution tendency is discussed and the equilibrium beach profile of this coast is calculated. B     

山东半岛海滩岩的特征及意义

山东半岛的古海滩岩是迄今所知我国古海滩岩分布的北界。本文着重阐述了山东半岛古海滩岩的分布、沉积特征，并对其成因和时代问题进行了讨论。     

季节性波浪动力作用下南湾弧形岸滩泥沙横向输运特征

响应季节性波候作用的泥沙输运特征是研究弧形海滩地貌变化及港工建筑的重要内容。基于南湾弧形海滩实际测量的冬、夏各11条剖面高程变化资料,将其划分为低潮间带、低中潮带、中潮带、高潮间带、低冲流带、中冲流带及其海滩后滨等7带,在此基础上利用经验正交函数(EOF)方法对各个带的体积变化进行分析,结果表明:1)南湾弧形海滩的泥沙以单向输运为主,并具有季节性变化特征,其中冬季泥沙在东南浪作用下,自陆向海输运,夏季泥沙在西南浪作用下自海向陆输运;2)南湾弧形海滩的泥沙分别在高潮带与中潮带、低冲流带与中冲流带之间存在频繁的双向输运;3)南湾弧形海滩不同岸段泥沙的横向输运因岬角的遮蔽能力、地形以及波浪作用的方向而有所差异。     

Does beach seine fishery permanently alter macroinvertebrate communities and sediment characteristics in the Southern Caspian Sea?

The impacts of a beach seine fishery on macroinvertebrate communities and sediment characteristics were investigated in the Southwest Caspian Sea. Samples from a single impacted site that was regularly seined were compared with two control sites outside the fishing area. Benthic macroinvertebrates were sampled on four occasions: 6 months prior to the opening of the beach seine fishery (Time 1), 1 day immediately after the closing of beach seining (Time 2), 1 week after closing (Time 3), and 1 month after closing (Time 4). No significant differences were detected in total density, Shannon diversity, or evenness of the macroinvertebrate assemblages between impact and control sites. Unlike density, species richness increased significantly immediately after fishery closure at all sites. A significant difference was detected in the number of species between Time 2 and Time 3 at all sites and the number of species was reduced at Time 4 in all sites. Pontogammarids increased by twofold in the impact site 1 day immediately after closing beach seine fishery and leveled off toward the end of the closed season. The amplified density of pontogammarids 1 day after fishery closing at the impact site might be driven in part by an increase in sediment oxygen content resulting from disturbance of the sea floor. An alternative explanation is that the effect of fish predation on pontogammarids has largely been minimized at the impact site after 6 months of continuous fishing activity. No significant changes in the sedimentary organic content and chlorophyll‐a between the impact and control sites were observed during the courses of sampling; however, a significant change occurred between the average sedimentary pheopigment content of the control sites and that of the impact site. The conclusion from the present study is that beach seine fishery does not harm to benthic communities. The closed season also seemed to allow recovery to pre‐season levels of macroinvertebrate richness and sedimentary chlorophyll‐a.