长江入海沉积物的输送及其入海后的运移

长江和黄河是世界著名的多沙河流,每年入海泥沙分别为5亿吨和11亿吨,分别占世界的第四位和第二位。千万年来由她们发育了广大的冲积平原,浩浩荡荡东流入海,形成东中国海大陆架沉积物的主要来源。研究长江和黄河沉积物搬运入海的沉积动力过程,不仅对东海大陆架的了解和开发有重要意义,也给陆上经济发展提供科学依     

黄河口毗邻海域细粒级沉积物特征及沉积物入海后的运移

黄河沉积物入海后的运移一向引起人们的关注,这不仅是因为其多年平均入海泥沙量高达11亿吨左右,居世界第二位,还因为黄河是世界泥沙浓度最高的河流,多年平均入海泥沙的浓度为24.5公斤/立方米,居世界各大河之冠。在每年约11亿吨的泥沙中,有3亿多吨进入开阔海域。研究这一巨大数量沉积物入海后的运移,对认识其影响所及海域如渤海中南部、黄海以至更远海区的沉积过程以及黄河口三角洲的开发利用、沿岸工程建设、近海油田的开发及水产农牧化等,均有重要意义。     

长江和黄河入海沉积物的物源识别研究进展

长江和黄河每年输送近16亿t泥沙入海,是中国东部陆架海区最主要的陆源物质供应者.长江和黄河沉积物的物源识别一直是中国东部陆架海区沉积学热点问题之一,受到了广泛的关注.近年来,众多国内外学者运用矿物学、地球化学以及环境磁学等方法,对长江和黄河入海沉积物的物源识别做了深入研究,已经取得长足进展.在综合前人研究成果的基础上,...     

长江和黄河入海沉积物不同粒级组分中稀土元素的比较

为探索区分黄、东海陆架沉积物中来自长江和黄河源的有效替代性指标,从长江和黄河河口区各取3个沉积物样品作为长江和黄河入海沉积物的端元样品。研究结果表明:长江和黄河沉积物不同粒级组分中REE的变化范围分别为145.49~256.77μg/g和121.22~135.56μg/g,随粒度由细变粗分别呈下倾的"双峰"型分布和倒"S"型分布;长江沉积物中REE约为黄河的1.5倍,最低值比黄河的最高值高出20%;8~16μm和2~4μm是凸显长江和黄河沉积物稀土元素差异的敏感粒级,REE、LREE/HREE和(La/Yb)n等稀土元素特征参数在这两个粒级组分中差异明显。本次实验结果大幅度地提高了两条河流REE差异的灵敏度和可信度,为建立区分长江与黄河入海沉积物物源实用的有效指标提供了可能。     

我国主要河流入海径流量、输沙量及对沿岸的影响

本文估算了我国主要河流多年平均入海径流量与泥沙量,每年入海径流量为14900亿立方米,输沙量为17.2亿吨,分析了入海径流量与泥沙量的多年及年内变化,丰、枯水(多沙、少沙)年交替出现,并有3-6年连续丰水(多沙)、枯水(少沙)期。近十年来,长江以北的主要河流,入海径流量、泥沙量均减少;长江及其以南的主要河流,除长江及闽江入海径流量略有减少外,其余入海径流量及泥沙量均增加。入海径流对沿岸的冲淡作用,在长江口扩及离岸80-100公里,径流的冲淡作用使北方河口区冬季冰情加重,因人类活动影响,黄河近十年4-6月入海水量仅及要求满足水量的43%,严重危及河口区的渔业生产,入海泥沙加速了陆架的沉积,近百年来,黄河每年入海泥沙约有2/3、长江约有1/3-1/2沉积在三角洲前缘。     

黄河与长江入海沉积物中碳酸盐含量和矿物颗粒形态特征及影响因素

利用X射线物相分析、扫描电镜及能谱分析等方法分析了长江和黄河入海沉积物矿物颗粒形态特征及不同粒级的碳酸盐矿物百分含量分布。结果表明,长江和黄河入海沉积物的碳酸盐矿物含量均在9%左右,差异不大。长江碳酸盐矿物含量在粗粒级较高,随着粒度变细波动式降低,黄河碳酸盐矿物含量则随粒度变细而逐步增加;黄河方解石含量高而白云石低,长江的情况正好相反。长江和黄河入海沉积物中的白云石颗粒大多比较完整,侵蚀沿完全解理面发生,菱面体形态明显。长江白云石上可以见到大量的磨蚀和溶蚀形态。黄河白云石保存较好,侵蚀程度较低,磨蚀和碰撞形态明显,溶蚀形态很少,发现典型的马鞍状白云石颗粒。长江和黄河的方解石均遭受强烈侵蚀。长江方解石溶蚀特征特别明显,深入矿物颗粒内部。黄河方解石侵蚀深度相对浅表,侵蚀形态多为磨蚀、碰撞和溶蚀等物理和化学综合侵蚀特征。长江某些方解石表面布满细小鲕状方解石颗粒,似为局部自由空间的胶体-陈化成因特征。黄河方解石呈现多个次生微晶集合体,显示其黄土粘粒空隙胶结物成因形态。碳酸盐矿物的菱面体形态和菱面体完全解理所特有的60°和120°交角,是其电镜下的最佳识别特征。长江和黄河沉积物物源、流域风化强度以及矿物晶体结构本身的特...     

长江、黄河入海沉积物中元素组成的对比

使用X射线荧光分析仪对取自长江大通站(包括部分南京段)和黄河利津站入海沉积物进行了分析,研究了25种元素的含量特征及它们在长江和黄河里的差异,并与前人研究成果作了比较.研究表明,长江、黄河中的沉积物存在较明显差异,黄河沉积物中明显富集Ca,Sr,Si等元素;长江沉积物中明显富集Al,Fe,Ti,Mn,Cu,Zn,Pb,Rb,P,V等元素.这与2条河流流域的地质背景、气候带特征、风化程度以及人为活动影响关系密切.与前人研究结果相比,2类沉积物中重金属元素的含量有明显增加的趋势,但是用Al标准化之后发现只有部分重金属元素含量有所增加.重金属的变化可能与近年来中国工业快速发展及两河流域污染物质的排放增加有关.     

用BHC法研究东海大陆架的现代沉积速率和沉积作用

长江口外的东海大陆架,是世界上最宽广的大陆架之一,它承受着中国最大河流——长江的巨大径流,同时,大量泥沙随径流进入陆架区,其中很大一部分泥沙沉积于图1中的Ⅰ_ο区,致使该区水下三角洲迅速演变发育,历史上曾从苏北而现在从渤海入海的黄河,也对本海区的沉积作用有很大的影响,这些沉积物对本海区沉积状况的演变起着很大的作用.沉积物现代沉积速率的测定,是河口陆架区沉积动力学研究的基本问题之一,为了更好地了解发生在河口陆架区现代沉积物表层的地质和化学过程,对海水-沉积物界面间的物质交换作出定量估价,有必要对不同沉积环境中现代沉积速率进行定量研究[1].     

长江和黄河入海沉积物不同粒级中长石/石英比值及化学风化程度评价

长石/石英(F/Q)比值是评估碎屑沉积物化学风化强度的传统指标.在长江大通站和黄河利津站及相应河口区各取9个沉积物样品,将其<125 μm的部分按1间隔分离成7组不同的粒级,用X-ray衍射法半定量分析测定了全样和不同粒级沉积物中石英和长石的相对含量,计算了长石/石英(F/Q)、钾长石/石英(Fk/Q)、斜长石/石英(Fp/Q)比值,据此评估了长江和黄河入海沉积物化学风化强度随粒级的变化.结果显示取自黄河样品的F/Q,Fk/Q和Fp/Q比值在总体上显著高于长江样品,与长江流域的化学风化强度高于黄河的结论一致,可以作为流域沉积物化学风化强度替代指标.长江样品的F/Q,Fk/Q和Fp/Q比值随粒级变细持续变低,黄河样品则呈波动式下降.黄河样品的F/Q高出长江样品的部分主要发生在＜32 μm的细粒级,在粗粒级区间差别很小,当沉积物粒级下降到一定区间后F/Q差异出现快速增加,显示长江流域沉积物的风化程度高于黄河主要发生在较细粒级.上述比值在黄河样品的2～4 μm粒级中高出长江样品3～5倍,是凸显两河化学风化强度差别的敏感粒级,也可以作为两河物源示踪的指标.     

东海陆架北部长江、黄河沉积物影响范围的定量估算

采用粒度分析、扫描电镜观察 (SEM)、ICP— AES分析等方法 ,得到了关于长江、黄河入海沉积物的示踪粒级以及示踪指标 ,并提出沉积物物源定量识别的非线性规划数学模型 ,进而实现了东海陆架北部表层沉积物中长江型、黄河型物质的定量估算     

大陆岛入海沉积物通量的估算研究

大陆岛入海沉积物通量（Q_s）信息对于精确解译大陆架沉积记录的研究是个重要补充。针对如何估算大陆岛Q_s的科学问题,本文以中国东南部海域的8 227个大陆岛为例,提出了一种基于邻近大陆中小型河流Q_s的经验公式计算大陆岛Q_s的解决方案。该方案在实施时需设置两个假定,即大陆岛的Q_s法则遵循邻近大陆中小河流的Q_s法则和可将1个大陆岛当作1个河流流域计算其Q_s。结果表明:（1）经验公式计算的大陆岛Q_s为其最小估计值;如考虑大陆岛流域的具体情况,实际的Q_s值会稍微增加,但其增幅不超过n0.13（n为流域数量）;（2）经验公式能获取大陆岛Q_s的大致数量级信息;大陆岛的总面积为4 418.49 km2,对应Q_s的数量级为106 t/a,与邻近大陆中型河流入海通量的数量级相当;（3）在大河河口湾充填阶段完成以前,大陆岛沉积物是内陆架泥质沉积体的主要物源之一。因此,大陆岛入海沉积物会对大陆架沉积体系的形成和演化造成一定程度的影响,需引起研究人员的高度重视。     

黄河入海泥沙对渤海和黄海沉积作用的影响

渤海平均水深18m，最大水深70m，是一个较浅的海湾。黄海平均水深38m，其中部为水深大于50m的盆地。它们的共同特征是陆地环绕。沿岸河流输沙特征对沉积作用过程有重大影响，特别是黄河入海泥沙的影响尤为显著。 关于黄河人海泥沙对渤海和黄海沉积作用的影响，前人已从不同角度进行过讨论。黄河是世界上著名的多沙性河流。由于黄河尾闾长期以来不断发生变迁，纵横摆动于华北平原之上，交替注入渤海和黄海，因此，在讨论黄河入海泥沙在中国近海沉积中的作用时，必须把渤海和黄海作为一个整体，甚至南涉东海。本文试图在以往工作的基础上，概括讨论黄河入海泥沙对渤海和黄海海底沉积作用的影响。     

晚更新世以来黄河、长江入海泥沙对南黄海沉积作用的影响

黄河以其巨大的沙量闻名于世,其多年(1951-1980年)平均输沙量为1.069×109t。近十余年来,由于加强了水土保持和各种引黄工程的兴建等原因,向海输沙量减少,但含沙量仍居世界之冠。长江年平均输沙量也达4.75×108t,居世界大河之第四位。这两条大河目前虽不直接注入南黄海,但是大量资料表明,更新世以来,它们都曾在相当长的时间里注入南黄海,在低海面时期甚至奔流于南黄海陆架区,在漫长的地质历史中它们不断输送巨量泥沙,造就了规模不同的堆积地貌,沉积了不同厚度的沉积物层。因此,从某种意义上说,南黄海曾经是黄河和长江交汇沉积的盆地,黄河、长江在本区的发展演变史，就是南黄海沉积作用的发育史。     

长江与黄河黏土粒级沉积物地球化学特征及其物源指示意义

本文对长江与黄河口黏土粒级沉积物主微量元素的地球化学特征进行了研究。结果表明:长江相对富集Al、K、Fe、Ti等常量元素以及Cr、V、Li、Zn、Ni和Rb等微量元素,黄河以高Ca、Sr和Ba为特征;长江沉积物中稀土元素含量高于黄河沉积物,长江与黄河黏土粒级沉积物中稀土元素的分馏程度相同,均具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾的球粒陨石标准化配分模式,上陆壳标准化配分模式为中稀土元素富集,黄河沉积物的Ce负异常和Eu正异常程度较长江沉积物偏弱。长江沉积物中元素含量变化较大,而黄河沉积物中元素含量较为稳定。黏土粒级沉积物的稀土元素更接近其物源区,2μm的黏土粒级沉积物中的REE可以作为判识长江与黄河沉积物的地球化学指标。ΣREE、δCe可以作为长江、黄河入海沉积物的判别指标。长江与黄河黏土粒级沉积物的地球化学特征受源区岩石类型、化学风化、水动力分选等因素的控制。化学风化引起河流沉积物相对其源岩发生地球化学分异,水动力分选使矿物在不同粒级沉积物中富集,从而引起地球化学组成在不同粒级沉积物中的分异。     

渤海动力对黄河入海泥沙输移的影响

海洋动力过程对黄河入海泥沙的淤积和扩散具有决定性作用，利用三维斜压动力－泥沙模型分析了黄河口外海域潮流动力变化与黄河入海泥沙淤积，扩散特性之间的响应关系，季节环流以及涨落潮的分布和变化很好地解释了黄河口南北浮泥的形成和消长变化以及黄河入海泥沙向海扩散的机理，结果表明，入海泥沙在洪季，枯季和表底层都具有不同的输移特性。     

长江入海泥沙的扩散

长江是我国和亚洲第一大河、世界第三大河.据大通水文站观测,长江年总径流量平均为9,950亿公方,平均流量为30,2O0公方/秒,最大洪峰流量为92,600公方/秒,最小枯水流量为6,020公方/秒.平均含沙量为0.518克/公升,年输沙量平均为4.8亿吨[1].     

黄河口的变迁对黄河冲淡水分布的影响

利津站的水文资料显示,黄河流入渤海的平均年径流量为4.93×1010m3,输人海中的平均年输沙量为1.34×1012kg(钱意颖等,1993)。黄河的年径流量仅为长江的二十分之一，但其年输沙量却为长江的2.26倍,如此大量的泥沙流入海中,不仅造成了河口区的严重淤积,而且也对口门外滨海大陆架区的海洋生态环境造成了很大的影响。因此研究黄河尾闾不同流路时期黄河冲淡水的分布与变化将有助于了解河口外余流场的分布变化及泥沙运行机制。研究表明,黄河冲淡水的分布变化除了取决于其径流量的变化外,还受到黄河口门变迁的影响。要了解黄河冲淡水分布的变化规律,需要对1855年以来不同流路多年逐月的滨海大陆架区的水文资料进行系统分析,由于资料的限制,本文仅分析钓口河流路和清水沟流路时期黄河冲淡水的季节变化特征。     

流域降水和人类活动对黄河入海泥沙通量的影响

自从20世纪70年代以来,黄河入海泥沙通量表现出明显减少的趋势.研究表明,入海泥沙通量对于上、中游不同的水沙来源区降水变化的响应方式是不同的.在假定其他因素相同的情况下,龙门至三门峡区间的年降水量每减少10mm,入海泥沙通量将减少0.275亿t;河口镇至龙门区间的年降水量每减少10mm,入海泥沙通量将减少0.143亿t;兰州以上年降水量每减少10mm,入海泥沙通量减小0.174亿t.多沙细砂区降水的减少对于黄河入海泥沙通量的影响最大.通过多元回归分析建立了入海泥沙通量与年降水、梯田林草面积、淤地坝造地面积之间的定量关系:在其他因素不变时,梯田林草面积每增加104hm2,入海泥沙通量将减少0.0019亿t/a;年降水量每减少10mm,入海泥沙通量将减少0.543亿t,淤地坝造地每增加104hm2,入海泥沙通量将减少0.0205t/a.这些数据可为未来各影响因子进一步变化后入海泥沙通量变化的估算提供依据,为黄河流域和河口的环境规划服务.     

黄河下游泥沙输移特征对入海泥沙通量的影响

黄河下游河道是黄河流域系统中的一个重要的泥沙沉积汇，泥沙在这一沉积汇中的沉积对于入海泥沙通量有重要影响。作者引进河道排沙比来表示入海泥沙通量比率，并以黄河下游实测资料为基础，运用经验统计方法对人海泥沙通量比率与影响因子的关系进行了研究。入海泥沙通量比率与悬移质中大于0．05mm粗泥沙和小于0．025mm细泥沙的百分比有密切关系，粗泥沙部分所占比例越高，则入海泥沙通量比率越低，而细泥沙所占比例越高，则入海泥沙通量比率越高。洪水事件中最大含沙量和来沙系数越大，则入海泥沙通量比率越小。在黄河上、中游的4个水沙来源区中，两个清水区来水为河道提供了输沙动力，有助于减小淤积，有时甚至会发生冲刷，从而有利于输沙入海，增加入海泥沙通量比率。两个多沙区的来沙增大了下游河道的输沙负载，使泥沙容易淤积在河道中，从而降低入海泥沙通量比率。以年系列和洪水系列资料，建立了一系列表达上述影响的经验统计关系，运用这些关系可以解释和预测流域来水来沙及泥沙粒度因子的变化对入海泥沙通量比率变化的影响。研究发现，近30年来黄河入海泥沙通量比率呈减小趋势。由于黄河下游来水量不断减小，导致了河床的萎缩和输沙功能的衰退，使得输送入海的泥沙占下游来沙的比率减小。     

渤海动力对黄河入海泥沙输移的影响

海洋动力过程对黄河入海泥沙的淤积和扩散具有决定性作用 ,利用三维斜压动力 -泥沙模型分析了黄河口外海域潮流动力变化与黄河入海泥沙淤积、扩散特性之间的响应关系。季节环流以及涨落潮的分布和变化很好地解释了黄河口南北浮泥的形成和消长变化以及黄河入海泥沙向海扩散的机理。结果表明 ,入海泥沙在洪季、枯季和表底层都具有不同的输移特性