长江、黄河悬移载荷粒度组成的比较研究

针对沉积物粒度参数对入海泥沙通量、物源和沉积动力模型研究的重要性,利用激光粒度分析仪对2000～2001年期间长江、黄河下游不同季节悬移载荷的粒度组成进行了比较研究。结果显示,长江下游悬移载荷的粒度组成以粉砂、粘土为主,几乎不含砂,分选较差,泥沙来源比较复杂。黄河下游悬移载荷的粒度组成以粉砂为主,粘土次之,并含少量砂,分选较差,泥沙绝大部分来自黄土高原。长江下游不同季节悬移载荷粒度组成差别较小,而黄河下游悬移载荷组成有明显的季节性变化。黄河与长江悬浮沉积物的粒度组成有显著的差异．沉积物物源、河道形态和纵比降以及水量变化可能是造成这一区别的主要原因。     

珠江磨刀门河口底质沉积特征及其泥沙运移趋势

根据珠江磨刀门河口的表层沉积物粒度分析结果,运用Gao-Collins粒径趋势分析方法(GSTA模型),计算河口的沉积物净输运趋势,并分析河口底质沉积特征。结果表明:河口较粗的沉积物分布在交杯沙浅滩和拦门沙顶部,受波浪作用影响分选较好;磨刀门主槽、龙屎窟和口外海滨的沉积物则较细,以粉砂和粘土为主,分选稍差。沉积物在纵向和横向上都表现出细-粗-细的变化趋势。磨刀门主槽泥沙受强径流影响,具有向南的输运趋势;龙屎窟在涨潮流作用下,泥沙净向北输运;在西向沿岸流和东南向浪作用下,拦门沙东侧浅滩泥沙向西侧搬运,口外海滨的泥沙输运趋势则向北。     

探头尺寸对FFP确定海底沉积物性质影响的原位试验研究

自落式贯入仪(Free-Falling Penetrometer, FFP)是一种新型海底沉积物原位测量设备,用于海底沉积物工程性质原位调查。本文基于自主研发的FFP设备在黄海海域开展现场贯入试验,分析探头尺寸对判断沉积物性质的影响。研究表明,在不同沉积物中探头尺寸对贯入深度、贯入阻力和沉积物类型判断有不同影响。在细粒沉积物中探头尺寸对贯入深度、贯入阻力影响较小;在根据贯入阻力变化划定分层时,小直径探头能反应贯入阻力更为细小的变化。在粗粒沉积物中探头尺寸影响更明显,大尺寸探头使贯入阻力变大,贯入深度减小。根据标准化深度和硬度因子可区分粗粒沉积物和细粒沉积物,在粗粒沉积物中探头尺寸增大,硬度因子减小,有利于细化沉积物类型。     

南黄海表层不同粒级沉积物中氮的地球化学特征

南黄海不同粒级沉积物中可转化氮[离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)、强氧化剂可浸取氮(SOEF-N)]的地球化学特征各不相同,其中SOEF-N是3种粒级沉积物中含量最高的形态,IEF-N是可转化无机氮中的主要存在形态,也是最易参与循环的形态.当同一粒级沉积物中的可转化不同形态氮都能参与循环时,它们对氮循环的相对贡献从大至小依次为SOEF-N>IEF-N>SAEF-N>WAEF-N.对于不同粒级的沉积物来说,细粒级沉积物中的可转化不同形态氮的绝对含量最高,粗粒级沉积物中不同形态氮的绝对含量最低;如果沉积物中3种粒级组分所占的份额相同,那么细粒级沉积物中可转化氮的量占总可转化氮的60%,是中粒级中的2倍,粗粒级沉积物中可转化氮的近7倍,即细粒级沉积物对氮循环的可能贡献最大.随着沉积物粒级的由粗到细,沉积物中可转化有机氮的相对含量逐渐增加,而无机氮的相对含量逐渐降低.     

东营港海域表层沉积物分布及其运移趋势

根据2008年10月东营港海域表层沉积物粒度取样,结合水文观测和相关波浪资料,通过粒度分析以及粒径趋势矢量和掀沙动力等计算,探讨了沉积物的分布特征及其运移趋势。研究表明:东营港海域表层沉积物以黏土质粉砂为主,由岸向海呈"粗-细-粗-细"的条带状分布,相应地形成了沿岸最粗、近岸次细、远岸次粗和外海最细的4个沉积区,呈现出沉积物由粗沉积区向细沉积区运移的趋势;引堤阻隔了两侧潮流运动和波浪传播的连续性,引起引堤-引桥连接部位水流的辐聚或辐散,对于来自NE向的常强浪,引堤北侧为迎波区,南侧为波影区,致使沿岸和近岸的局部水动力场改变,从而造成了引堤南北侧沉积物分布和运移的差异。进一步研究显示,沉积物在总体上呈离岸运移,与余流呈偏东向的离岸流动基本一致。     

长江口及毗邻海区沉积物中磷的分布特征

于2006年6月和2007年4月在长江口及毗邻海区采集了表层沉积物样品,利用水淘选法对沉积物进行了粒径分级,并采用改进后的SEDEX方法对沉积物样品及分粒级沉积物样品进行了磷形态分析。结果表明,2006年6月和2007年4月长江口及毗邻海区沉积物总磷变化分别为12.56~19.64μmol/g和8.99~19.91μmol/g,其中碎屑磷是磷的主要存在形态。可交换态磷、铁结合态磷、有机磷、自生磷灰石磷及难分解有机磷在长江口外的平面分布比较一致,均在紧邻长江口门外、杭州湾外的条状带出现了含量的高值,而在口门内及口门外河口靠海一侧碎屑磷含量较高。不同形态磷在不同粒径沉积物中的含量不尽相同:有机磷、自生磷灰石磷以及难分解有机磷是小于8μm粒级沉积物中磷的主要组成部分,而且其在总磷中所占比例随沉积物粒径的增加而下降;碎屑磷则主要集中在粗沉积物中,为32~63μm及大于63μm粒级沉积物中磷的主要贡献者。沉积物的粒度分异以及各形态磷在不同粒径沉积物中含量的差异,共同影响着河口沉积物中磷的分布。     

南流江水下三角洲沉积物类型特征及其分布规律

通过综合分析，发现影响沉积物类型空间排列的主要因素是水动力条件，各类沉积物粒级分区的排列方向明显与海流方向一致。基本上为近南北向排列，与落潮方向一致。并且，沉积物粒度明显与海流的强弱有关，强海流区，粗粒级沉积物发育；弱海流区，细粒级沉积物发育，此外，沉积物的物源也影响其粒级的分布。     

厦门吴冠海岸潮间带沉积物粒度特征及其沉积动力学涵义

潮滩沉积物的粒度参数可以用来反映沉积物沉积的水动力、沉积物来源和沉积物搬运趋势等环境信息。对厦门吴冠潮间带35个表层样的粒度资料进行分析的结果表明,研究区沉积物类型以黏土质粉砂和粉砂质砂为主;沉积物主要来源于海岸侵蚀物质的输入,随着沉积物向海方向搬运,沉积物粒度参数表现出有规律的变化趋势,即由岸向海粒径具有细化趋势,分选程度变好。与开敞海岸淤泥质潮滩粒度特征相比,研究区的粒度参数组合特征具有明显差异,这可能是由于水动力条件的差异引起的。     

Acoustic backscatter and sediment textural properties of inner shelf sands,northeastern Gulf of Mexico

The relationship between spatial variations of the properties of sea-floor sediments and acoustic backscatter from the surface of the sea floor on the continental shelf off of Panama City, Florida, USA, is investigated using surficial sediment grab samples and digital side-scan sonar data. Acoustic backscatter strength has a high, direct correlation with the mean grain size of the sediments. Acoustic backscatter strength also correlates directly with the carbonate content of the sediments, particularly in medium-and coarse-sand facies, because large, irregularly shaped, carbonate particles affect both the mean grain size of the sediments and the roughness of the surface of the sea floor.     

巢湖沉积物粒度特征与沉积环境

利用巢湖湖底柱样沉积物的粒度资料分析了巢湖湖底沉积物粒径的组成、大小等粒度特征;初步探讨了柱样采样点位置的沉积环境及其沉积过程,以期能为巢湖流域恢复过去环境变化提供参考。通过对沉积物粒度实验分析发现,巢湖靠近河口地区的沉积物粒度在深度上变化幅度大,颗粒物相对较粗,而在湖心位置,沉积物随深度变幅小、连续性好,沉积物的颗粒细。两者的差别分别反映了它们之间不同的沉积环境。     

渤海湾西岸潮间带沉积物粒度分布特征

根据2003年12月在渤海湾西岸海河口南缘至歧口间岸段采集的4个柱状沉积物样品和6个表层样品的粒度分析结果,探讨了渤海湾西岸潮间带的粒度分布特征和沉积作用。结果表明,由北向南,表层沉积物逐渐变细,分选性变差。海河口南缘至独流减河之间的表层沉积物为分选良好的细砂,至歧口附近变为粉砂质粘土。在垂直方向上,表层以下一定深度内沉积物的平均粒径都存在一均匀层,层内沉积物为分选良好的细砂,此深度以下沉积物中的粘土含量增加。说明由于60年代之后的自然变化和人类活动,入海泥沙量减少,改变了潮间带沉积物原有的输沙与海滩发育模式,导致独流减河以北的砂质沉积物出现粗化现象。     

西南印度洋中脊表层沉积物非碳酸盐组分的粒度特征及其地质意义

The carbonate-free fraction of 20 surface sediments collected from the ultraslow-spreading Southwest Indian Ridge(SWIR) was studied by grain size analysis and mineralogical analysis with X-ray powder diffraction(XRD),stereo microscopy and scanning electron microscopy(SEM). The characteristics of the carbonate-free fraction of the sediments were obtained, and related influential factors were discussed. The results show that the mean grain size of this fraction is in 1.96Φ–8.19Φ, with poorly sorting and unimodal, bimodal or irregular bimodal distribution patterns. Four grain size end members of the fraction are derived with the End Member Model method. The finest end member EM1 shows a significant contribution of terrigenous materials of the aeolian input and sediment carried by the bottom current. End member EM2 with medium size mainly reflects sediment of a siliceous bioclast origin. EM3 and EM4 are interpreted as representing the coarser volcanic materials related to bedrock weathering or volcanic activities. Multi-provenance is the dominant factor controlling the grain size pattern of the carbonate-free fraction of the sediments in that area. In addition, sediment transport processes such as the bottom current and wind are the minor factors that influence the grain size distribution of the carbonate-free fraction sediments.     

大亚湾表层沉积物中污染物质的地球化学行为研究

大亚湾表层沉积物以粉砂质粘土、粘土质粉砂及粉砂为主组成。表层沉积物的污染表现以硫化物及铅、锌、汞、砷为主,其中硫化物、铅、锌的污染现象在本海区普遍出现。污染物质从海水向沉积物转移是多因素综合作用的结果,悬浮物、生物及沉积物的吸附等多种转移方式都可能存在。沉积物中某些元素之间存在一定的相关性,但沉积物与其粒度组成的粘土含量及海水理化要素之间无明显相关性。     

Particle size effect on the saturation of methane hydrate in sediments – Constrained from experimental results

Except for those occurring at seafloor, most of natural gas hydrate form in sediments and are subject to the influence of sediment. Among these factors, the particle size effect on hydrate saturation level in sediment have been studied with a series of silica sands with various sizes, and the results obtained clearly indicate that particle size does play an important role in affecting the saturation level of hydrate in sediments. The proton relaxation times of water confined in the same series of silica sands, which were determined with NMR measurement, show logarithmic relationship with particle size. By comprehensive consideration of the results of hydrate saturation and water proton relaxation times, the particle size effect observed is tentatively explained by the water availability for hydrate formation in sediments.     

崎岖列岛海域沉积物粒度特征比较研究

崎岖列岛海域表层沉积物平均粒径在0.1~0.2mm之间的细砂通常具有较好的分选性,平均粒径细于4Φ的沉积物通常分选性较差;平均粒径在4.5Φ~7.5Φ的沉积物通常表现为正偏态,且粒度越粗,偏度越正偏;平均粒径粗于4Φ的砂质沉积物偏度无显著的正偏或负偏倾向;崎岖列岛海域中值粒径位于4Φ~5Φ的样品数较少,因该粒级位于悬移质与跃移质之间。     

长江河口近底层悬沙和沉积物的交换过程研究

大河河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心内容,其中水体泥沙的垂向交换是河口动力-沉积机制分析中的关键环节。基于2011年12月对长江河口及其邻近海湾采集的大范围、高密度的近底层悬沙、海床表层1~2cm(表层沉积物)和垂向向下约2~10cm的沉积物(次表层沉积物)同步3组303个样品,利用经验正交函数方法,对河口地区的悬沙和沉积物交换过程进行研究。结果表明:近底层水体悬沙的空间分布模式主要以粉砂粒级为主,空间分布差异性不大;表层及次表层沉积物的空间分布模式相似,但较近底层水体悬沙的分布复杂,存在明显的区域性特征,其中南汇边滩水域中部辐散区的沉积物表现为粗粉砂-细砂模式,其他区域由粉砂组分模式组成。近底层水体悬沙、表层和次表层沉积物的第一模态主要反映了粒径较细的泥沙运动,第二模态主要反映了粒径较粗的泥沙运动。在近底层水体悬沙与表层沉积物的垂向交换中,主要交换粒级为粉砂组分粒级。在表层沉积物与次表层沉积物的垂向交换中,南汇边滩中部辐散区的主要交换粒级为粗粉砂-细砂组分粒级,其他区域主要为粉砂组分粒级。     

人工岛建设对海口湾沉积特征与泥沙运移的影响

近年来,人工岛被广泛应用于沿海地区的填海造陆工程以快速获得优质土地,但大面积的人工岛建设会对近岸海底沉积物的分布模式及输运过程产生重要影响.为认识人工岛建设后沉积物变化与运移特征,本文以南海明珠人工岛对海口湾的影响为例,根据人工岛建设前后分别在海口湾近岸采集的底质表层沉积物分析了沉积物特征变化,结合沉积动力分析及粒径趋...     

越南红河水下三角洲北区表层沉积物类型及分布特征初探

对2007年采自越南红河水下三角洲北区24个表层沉积物样品进行了粒度分析和粒度参数计算,初步探讨了该区沉积物的主要类型及分布特征。结果表明,越南红河水下三角洲北区的表层沉积物主要由粉砂组成(体积平均含量为54.35%),平均粒径为6φ。按Link沉积物命名法,该区沉积物主要类型有砂、砂质粉砂和黏土质粉砂。水平分布上,由西部的砂向东逐渐变为黏土质粉砂,呈现出由近岸三角洲前缘相的粗粒级沉积物逐渐向前三角洲-浅海相的细粒级沉积物变化的趋势。与前人研究成果对比发现,红河水下三角洲北区沉积物黏土的比例较1996年的比例明显增大,可能与海岸线近10a来总体上呈向陆迁移、水下三角洲沉积向岸蚀退以及纵向上水动力逐渐变弱有关。     

舟山DZ-1钻孔沉积物粒度特征与沉积环境辨别

本文对在舟山群岛附近海域钻取的第四纪钻孔进行了粒度测试和分析。结果显示,沉积物平均粒径介于2.18~7.76 Φ,分选较差—差,偏度介于-1.75~2.76之间,表现为平坦、正态分布。这些粒径变化特征揭示了沉积动力环境的变化,粗粒沉积物对应了高水动能环境,细粒沉积物对应了低水动能环境。用粒度参数散点图对沉积环境判别表明粗粒沉积物与现代东海陆架沙脊、扬子浅滩、潮流沙脊间洼地和河道沉积等类型相近,可能指示快速海进过程中的高能沉积环境,如河道等,亦或是陆相侵蚀环境;细粒沉积物与现代泥质区沉积类似。沉积物粒度在垂向上的准旋回性变化可能指示了气候冷暖交替背景下沉积动力发生了显著变化。     

不同海域沉积物对尿素吸附的实验模拟研究

本文对采自渤海、黄海和东海3个典型海域的沉积物进行了尿素吸附/解吸的实验室模拟研究，用Freundlich吸附模型和Henry吸附模型分析了不同沉积物对尿素吸附的热力学特性，并研究了温度、沉积物粒径、有机质含量等因素对尿素在沉积物表面吸附的影响。结果表明，沉积物对尿素的吸附/解吸过程总体呈现3个阶段:快速吸附阶段（0~5 h）—慢速吸附阶段（5~12 h）—平衡阶段（12 h之后）。当水体中的尿素浓度较低时，沉积物解吸释放尿素，随着上覆水中尿素浓度逐渐增加，沉积物对上覆水中的尿素产生吸附行为，各海区沉积物对尿素的吸附能力由强至弱依次为渤海、东海、黄海，这可能与沉积物的类型有关。Freundlich方程和Henry方程均可模拟沉积物对尿素的吸附，温度、粒径以及沉积物中有机质含量等因素均对尿素在沉积物上的吸附产生影响，随着温度升高，尿素在沉积物上的吸附量变小，沉积物粒径越小，有机质含量越高，吸附尿素的能力越强，因此，揭示尿素在沉积物表面的环境行为时，必须考虑以上因素的影响。