长江口沉积物210Pb分布及沉积环境解释

在长江河口潮滩、分流河道和水下三角洲共获得18个柱样,进行沉积学分析和210Pb测定,并对其中6根柱样进行137Cs测定。经研究发现,长江口外在水深25～30m,122°30′N,31°00′E附近存在一个泥质沉积中心,沉积速率达2.0～6.3cm/yr。另外,在潮滩和涨潮槽也获得较高沉积速率,其中南汇和横沙岛潮滩沉积速率(1.03～1.94cm/yr)高于崇明东滩(0.51～0.76cm/yr),涨潮槽沉积速率也达0.86cm/yr。此外,在石洞口、南汇、九段沙潮滩和三角洲前缘有部分柱样未获沉积速率,推测为沉积环境不稳定或沉积速率过快所致。     

长江口沉积物~(210)Pb分布及沉积环境解释

在长江河口潮滩、分流河道和水下三角洲共获得18个柱样,进行沉积学分析和210Pb测定,并对其中6根柱样进行137Cs测定。经研究发现,长江口外在水深25～30m,122°30′N,31°00′E附近存在一个泥质沉积中心,沉积速率达2.0～6.3cm/yr。另外,在潮滩和涨潮槽也获得较高沉积速率,其中南汇和横沙岛潮滩沉积速率(1.03～1.94cm/yr)高于崇明东滩(0.51～0.76cm/yr),涨潮槽沉积速率也达0.86cm/yr。此外,在石洞口、南汇、九段沙潮滩和三角洲前缘有部分柱样未获沉积速率,推测为沉积环境不稳定或沉积速率过快所致。     

江苏如东潮滩微地貌及现代沉积速率

在江苏如东洋口港东侧长沙镇外宽10余千米的粉砂质潮滩上进行潮滩微地貌调查,在低潮滩设置 3个沉降板,在中、低潮滩采集4个柱状样（长度92~151 cm）,并对其进行垂向上的粒度和微相分析及210 Pb 测量。希望通过上述调查,揭示研究区近几十年来由于强烈的人类活动导致的潮滩冲淤调整状态。调查结果表 明,低潮滩尤其是低潮滩下部是微地貌变化最活跃的场所,表现为潮滩表面凹凸不平、多冲蚀洼槽,沉降板试 验结果显示低潮滩约２个月的沉积量向水边线方向显著减小;中潮滩表面平坦,微地貌相对比较稳定。柱状样 研究结果显示,低潮滩早期为向上变细的进积层序,但近期沉积物粗化,呈现退积层序,且该现象在低潮滩下 部尤其明显;中潮滩柱状样显示向上细化层序,反映稳定持续的加积和进积。柱状样的210 Pb测试结果表明,中 潮滩中部（米草滩中部） 沉积速率为4.40cm/a,中潮滩下部（米草滩前缘） 为1.85cm/a,低潮滩中部为1.54 cm/a,低潮滩下部无法获得沉积速率。该沉积速率结果还显示低潮滩退积层序的开始时间和研究区米草的引种 时间基本吻合。上述研究结果反映近30a来在人类活动尤其是米草的作用下,研究区中潮滩稳定淤积,但低潮 滩却因缺乏充足泥沙而加剧侵蚀。     

放射性同位素定年技术在崇明岛潮滩沉积速率上的应用研究

选取崇明岛北侧由东至西4个潮滩沉积柱,分析137Cs、226Ra和210Pb放射性比活度,应用210Pb和137Cs放射性同位素定年方法计算崇明岛潮滩沉积物沉积速率。对于东西两端,210Pb方法测得速率分别为3.08cm/a和2.34 cm/a,而137Cs测得速率分别为6.19 cm/a和2.06 cm/a。结果表明,137Cs定年方法计算出的潮滩沉积速率普遍大于210Pb方法结果;但两者反映了相同的速率规律。崇明岛主力生长方向为东和东北,西侧沉积作用相对较弱,表现出"东快西慢"的特点。沉积纵向上,1954年以来,自下而上沉积速率逐渐减缓。     

利用盐沼泥炭重建长江三角洲北部全新世中期海平面

根据对长江三角洲北部海安地区4个钻孔标志性沉积物(潮上带盐沼泥炭、高潮滩沉积)的年龄测定和高程测量,以及沉积物压实沉降量的分析研究,重建了本研究区全新世中期8.1～7.3 cal kyr BP和5.6～5.4 cal kyr BP的相对海平面位置。结果显示,8.1～7.3 cal kyr BP海平面缓慢上升1.46m,上升速率仅为0.2cm/yr, 与三角洲南部全新世早期海平面的快速上升(2cm/yr)形成鲜明对比,验证了冰盖控制下的全球海平面阶段性波动上升模式。对比长江三角洲地区海平面曲线发现,三角洲北部海平面曲线较南部低5～6m,长江三角洲海平面曲线与世界各地海平面曲线也存在明显差异,分析认为主要是由长江口地区的差异性沉降和中国东部边缘海的水均衡作用两个因素引起的。     

福建罗源湾潮滩沉积过程对人类活动和台风事件的响应

潮滩地区是人类活动和台风事件影响最为显著的地区之一,利用潮滩沉积记录可以提取影响区域重大人类活动和台风事件的历史变化。罗源湾潮滩中上部盐沼和光滩柱状沉积物粒度分析结果显示,罗源湾潮滩沉积物以细颗粒为主,盐沼内部和潮滩中上部光滩柱状沉积物平均粒径分别为5.41~45.00 μm和5.4~68.82 μm,但在不同深度出现多次沉积物变粗的现象;利用210Pb测试计算得到的沉积速率分别为1.96 cm/a和1.23 cm/a;近年来的围填海活动导致潮间带地区沉积速率显著增大,互花米草的引种也进一步导致潮间带上部沉积速率增大。台风的强烈影响使得潮间带沉积出现间断,在沉积间断界面出现沉积物粒度变粗的现象,由此推断了近170年来显著影响罗源湾地区的台风事件沉积层的位置,并由此计算了不同时段的沉积速率。根据柱状沉积物粒度分析结果,不仅可以反演近百年来的对罗源湾产生重要影响的台风事件,也可以反演20世纪50年代以来罗源湾经历的几次较大规模的人类活动。     

长江口北支潮滩不同沉积微相有机地球化学元素分布*

利用在长江口崇明岛北支北四滧港（SY）、北堡港（BBG）以及新卫村（XW）潮滩获取的表层沉积物,测试总有机碳（TOC）、总氮（TN）及总硫（TS）含量,分析有机地球化学元素在潮滩微相的分布规律及影响因素,试图建立TOC/TN、TS/TOC等潮滩微相识别指标。研究结果显示,影响长江口潮滩TN、TS微相分布的重要因素为有机质含量及类型。在淤涨型潮滩,TOC/TN在高潮滩一般大于10,在中潮滩明显降至10以下;中潮滩植被带TS/TOC最高,平均值达0.063,其次为高潮滩互花米草带和中潮滩光滩（分别为0.055和0.054）,高潮滩芦苇带最低;TS-TOC一元线性回归斜率在高潮滩芦苇带呈现为显著低值,自高潮滩米草带向光滩,逐渐增大。在侵蚀型潮滩,TOC/TN从高潮滩到低潮滩均大于10,而且中、低潮滩的比值大于高潮滩,潮下带骤降至小于10;TS/TOC自陆向海逐渐增大,TS-TOC一元回归斜率高潮滩最低,中潮滩最高。另外,侵蚀型潮滩各微相的TS-TOC一元线性回归斜率均明显低于淤涨型潮滩。上述研究结果表明,长江口沉积物的TOC/TN和TS/TOC及TS-TOC一元线性回归斜率与潮滩沉积微相之间存在一定的关系,具有应用于全新世钻孔识别潮滩沉积物微相的潜力。     

辽河口海口沉积特征及潮滩动态预测

本文以翔实的调查资料较详细的叙述了辽河口浅海区的沉积特征,分别总结了潮滩、浅海、潮道及潮沟等单元体的沉积特征,并分析了各单元体的沉积过程,文章重点叙述了潮滩的动态变化,并根据210Pb测定沉积速率资料及河流输沙量观测资料,分别建立预测方程,估算了双台河口东、西两段潮滩的极限淤涨时间及潮滩淤涨高度预测,两种计算方法所获得的结果基本上一致。     

如东县紫菜养殖对潮滩地貌的冲淤影响

在放射性核素210Pb测年分析的基础上,综合运用沉积物粒度、沉降板测量及遥感影像解译等方法,对如东县紫菜养殖前后潮滩沉积环境尤其是潮滩地貌的冲淤变化进行了初步探讨.研究结果表明:在以年计算的长时间尺度上,紫菜养殖对潮滩地貌的冲淤不会产生明显影响,紫菜养殖区沉积物的沉积速率符合自然状况下沉积物的沉积速率,这一变化规律与紫菜养殖区沉积物粒径变化规律相一致.但在紫菜养殖期间,由于网帘、竹竿的架设及紫菜对水动力的阻滞作用,会大大加速该区域潮滩的沉积,此期间紫菜养殖区呈淤积状态;而一旦进入非紫菜养殖期间,潮滩在水动力作用的冲刷下又将恢复到原来的自然状态,滩面保持冲淤平衡,这一变化规律与沉降板泥沙厚度测量及遥感影像分析结果互为印证.因此,潮滩紫菜养殖本身并不会对养殖区潮滩地貌的冲淤变化产生明显的影响,但养殖紫菜期间所引起的频繁人类活动,在一定程度上会加速该区域低潮滩的侵蚀.     

长江河口水下三角洲210Pb分布特征及其沉积速率

通过对长江水下三角洲采集的十个沉积物柱状样中的放射性核素210Pb分析得知,长江水下三角洲表层210Pb放射性比度在2.15~4.22 dpm·g-1之间,210Pb沉降通量在1.50~11.21 dpm·cm-2 yr-1之间,过剩210Pb总量在>48.29~>361.68 dpm·cm-2之间;210Pb沉降通量以及过剩210Pb总量均高于理论值,这表明在沉积物中存在210Pb的净输入和聚集。由210Pb放射性比度剖面所反映的沉积速率可知长江水下三角洲泥质沉积区沉积速率介于1.36~4.11 cm·yr-1之间;总体上呈现近岸沉积速率较低,沿31°N纬线向20 m等深线沉积速率升高的趋势,从122°15′E到122°30′E范围为长江水下三角洲的泥质沉积物堆积中心,其平均沉积速率为3.51 cm·yr-1。     

Cambrian wave‐dominated tidal‐flat deposits,central Wisconsin,USA

In central Wisconsin, Cambrian strata of the Elk Mound Group record deposition on open‐coast, wave‐dominated tidal flats. Mature, medium‐grained quartz arenite is dominated by parallel‐bedding with upper‐flow regime parallel‐lamination, deposited during high‐energy storms that also produced three‐dimensional bedforms on the flats. Abundant wave ripples were produced as storms waned or during fair weather, in water depths ≤2 m. Indicators of variably shallow water (washout structures and stranded cnidarian medusae) and subaerial exposure (adhesion marks, rain‐drop impressions and desiccation cracks, including cracked medusae) are abundant. Parallel‐bedded facies preserve a Cruziana ichnofacies, similar to other Cambrian tidal‐flat deposits. Flats were dissected by small, mainly straight channels, the floors of which were grazed intensely by molluscs. Most channels were ephemeral but some developed low levées, point bars and cut‐banks, probably reflecting stabilization by abundant microbial mats and biofilms. Channels were filled with trough cross‐bedding that is interpreted to have been produced mainly during storm runoff. The strata resemble deposits of open‐coast, wave‐dominated tidal flats on the east coast of India and west coast of Korea. Ancient wave‐dominated and open‐coast tidal flats documented to date appear to have been limited to mud‐rich strata with ‘classic’ tidal indicators such as flaser bedding and tidal bundles. The Cambrian (Miaolingian to early Furongian) Elk Mound Group demonstrates that sandy, wave‐dominated tidal flats also can be recognized in the stratigraphic record.     

Morphological response of tidal marshes,flats and channels of the Outer Yangtze River mouth to a major storm

Systematic morphological changes of the coastline of the outer Yangtze River mouth in response to storms versus calm weather were documented by daily surveys of tidal marshes and flats between April 1999 and May 2001 and by boat surveys offshore during this and earlier periods. The largest single event during 1999 to 2001 was Typhoon Paibaian, which eroded the unvegetated tidal flat and lower marsh and led to accretion on the middle-to-upper marsh and in the subtidal channel. The greatest erosion of 21 cm occurred at the border between the marsh and the unvegetated flat due to the landward retreat of the marsh edge during the storm. Strong waves on the flats increased suspended sediment concentration by 10–20 times. On the upper marsh, where the frequency of submergence by astronomical tides is only 3%, Typhoon Paibian led to 4 cm of accretion, accounting for 57% of the net accretion observed over the 2-yr study. Typhoon Paibian led to 4 cm of accretion, accounting for 57% of the net accretion observed over the 2-yr study. Typhoon Paibian and other large storms in the 1990s caused over 50 cm of accretion along the deep axis of the river mouth outlet channel. During calm weather, when hydrodynamic energy was dominated by tides, deposition was centered on the unvegetated flats and lower, marsh with little deposition on the high marsh and erosion in the subtidal channel. Depositional recovery of the tidal flat from typhoon-induced erosion took only several days, whereas recovery of the subtidal channel by erosion took several weeks. A conceptual model for the morphological responses of tidal marshes, flats, and subtidal channels to storms and calm weather is proposed such that sediment continually moves from regions of highest near-bed energy towards areas of lower energy.     

湖北兴山早奥陶世沉积环境

兴山下奥陶统由西陵峡组、南津关组、分乡组、红花园组、大湾组和牯牛潭组组成。岩石类型包括泥晶灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、内碎屑灰岩、白云岩等,为一套典型的台地或沉没台地型陆表海碳酸盐沉积。颗粒灰岩在剖面中占绝大多数,其中,鲕粒灰岩、内碎屑灰岩和多数生物碎屑灰岩均为亮晶方解石胶结。鲕粒和砂屑的粒度参数和曲线分布特征说明,砂屑和鲕粒在形成过程中均经历了较强的水动力搬运或搅动。早奥陶世从西陵峡组沉积开始到牯牛潭组沉积结束,沉积环境经历了从局限台地潮坪环境到开阔台地再到浅海陆棚的演化。其中,潮坪环境包括云坪、灰坪、灰云坪等,而开阔台地环境为各种颗粒滩和生物礁。环境的演化反映了从早到晚海水逐渐加深的过程。     

无人机技术在潮滩地貌演变研究中的应用

随着海平面上升和人类活动加剧,潮滩正面临着严重威胁,掌握其形态变化规律是研究潮滩系统对外在条件响应的直接手段。以江苏斗龙港潮滩为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术,结合运动恢复结构(Structure from Motion,SfM)算法,重建潮滩三维点云,生成数字高程模型和正射影像,分析潮滩滩面及潮沟系统年内变化规律。研究结果表明:潮滩高程测量精度优于9 cm,水平精度优于2 cm;高程年内变化较大,变幅高达±0.5 m;潮沟短历时变化剧烈,无明显季节性变化特征;潮沟发育过程中,宽深比范围为10~25。无人机技术不仅可以监测粉砂淤泥质潮滩滩面变化趋势,还可以观测到卫星难以捕获的中小型潮沟短历时发育过程,可为监测河口海岸短周期动力地貌过程提供有力的技术支持。     

中国的潮滩

本文将中国潮滩分为平原型和港湾型二类。以渤海湾和江苏海岸为例,讨论了平原潮滩的环境条件、沉积动力过程及沉积相,就浙江、福建具代表性的三个港湾,叙述了港湾潮滩的特征,还讨论了沉积物供应量及潮汐作用对潮滩发育的影响。     

潮间带滩涂沉积物与水体热通量模拟

为了揭示滩涂对近岸水温影响,开展潮间带滩涂沉积物与海水之间热量交换研究。以韩国西南海岸的滩涂为例,建立滩涂沉积物温度模型,模拟不同潮汐状态下沉积物垂向剖面温度以及沉积物与水体间的热通量,并分析了季节、滩涂位置、潮位-太阳辐射相位对热通量的影响。研究表明:模拟出的沉积物温度与实测值吻合较好。沉积物与水体存在大量热量交换,且集中在淹没后的前3 h,最大热通量可达398.7 W/m2。冬季月份海水向滩涂净传热。夏季月份滩涂向水体净传热,且当滩涂淹没时刻发生在当地正午或正午过后3 h内,滩涂传递给水体的热量相对较大,达2.0 MJ/（m2·d）;累积热通量随滩涂干滩率的减小而减小。研究成果为进一步深入研究滩涂影响下近岸水温变化提供了技术支撑。     

基于植被和潮动力作用的潮滩剖面演变数值模拟

为研究多因子共同作用下的潮滩演变机制,开发了基于植被生长和潮动力作用的潮滩剖面演变数学模型。在不考虑植被作用下,模拟得到了潮滩中长期演变后的上凸形剖面特征;泥沙供给是决定潮滩宽度的因素,供给越充分,潮滩宽度越大。模型考虑植被过程时,结果表明不同的植被生物量分布形式对潮滩水动力的影响程度不同,在潮间带上部,生物量抛物线分布时的减流效果强于生物量线性分布形式;而在潮间带下部则相反。模拟结果显示盐沼和光滩之间出现陡坎,且随着滩面的逐步淤高,陡坎逐步向海移动。     

Characteristics of an open coast tidal flat: Example from Daman,west coast of India

This study highlights lithofacies and biofacies characteristics of the open coast tidal flat near Daman on the eastern flank of Gulf of Khambhat. Sedimentological and biological observation record six facies within the tidal flat area including older beach, beach face, sand flat, mud flat/mixed flat, sand bar and beach rock. Distinct sedimentary structures, foraminiferal assemblage and bioturbation intensity characterize each facies. A wide variety of wave and current generated sedimentary features characterize the sand flat facies. Semiconsolidated sands of older beach running parallel the coastline at a level higher than the present beach face possibly records the latest sea level highstand. The beach rock reflects early cementation of sands in tropical environments. Foraminifera are widely distributed in sand flats, mixed flats and mud flats and grouped into two biofacies — Ammonia-Elphidium-Quinqueloculina biofacies (sand flat and mixed flat) and Trochammina-Miliammina biofacies (mud flats). The beach face and sand bar facies contain forminifera reworked from sand flat and mud/mixed flat. Seasonal variation in depositional style is marked by deposition of fresh mud deposited over large areas of the intertidal flat during monsoon time, most of which is washed away by waves and current actions well before the onset of the next monsoon.     

江苏中部沿海潮滩对台风暴潮的响应

通过近年来对江苏沿海有影响的台风暴潮作用前后的滩面高程观测,结合台风浪资料分析,探究了江苏中部沿海潮滩对风暴潮的响应过程。结果显示:潮滩剖面在风暴潮期间呈现"低滩侵蚀、沿岸输运、高滩稳定",明显区别于沙质海岸在台风浪作用下"高滩侵蚀、离岸输运、低滩淤积"的演变特征。应用Delft3D平面二维水沙动力数学模型,模拟了正常天气和台风浪情况下的滩面演变,从动力学角度解释了潮滩间不同区域演变特征差异的原因,论证了台风浪对地貌演变的短历时"插曲式"作用,阐明了涨潮优势流是风暴侵蚀后泥沙沿岸向输运的主控因子。     

江苏淤泥质潮滩剖面演变现场观测

为探究江苏中部沿海双凸型剖面演变特性,在江苏盐城川东港南侧潮间带布设了10个水准观测站,2012年9月至2013年11月对该潮滩剖面演变过程开展了现场观测.结果表明:该潮滩剖面呈现出双凸型特征,平均高、低潮位线附近的滩涂形成淤积率较高的地形凸点;潮间上带受潮流影响小,滩面高程相对稳定;平均高、低潮位之间的区域滩面高程季节性变化明显,总体呈现冲刷状态;潮间下带冲刷显著,滩面坡度增大.全剖面自岸向海呈现"稳定—淤积—稳定—淤积—冲刷"的双凸型剖面特征.