辽南滨海黄土粒度环境信息高分辨率研究

对辽南滨海黄土粒度研究证明 ,滨海黄土是在第四纪冰期寒冷气候下的产物 ,但是 ,由于滨海黄土所处靠近沿海的地理位置使得这种黄土的形成机制具有独特性。冰期时渤海湾西岸海面下降出露的冲洪积物和海底砂是滨海黄土除西北内陆地区以外的另一重要物源 ,搬运以风砂跃移方式进行。滨海黄土的粒度中包涵了丰富的有关渤海湾海面变化的信息。辽南滨海黄土剖面中的粒度拟合值、 2 - 3Ф粒级百分含量反映了渤海的海退、海侵过程和末次冰期蒙古高压的强弱 ,这种变化与滨海黄土 3个孢粉组合带所反映的古气候环境相吻合 ,同邻近地区的海面升降变化和深海岩芯氧同位素阶段也存在良好的对应关系 ,滨海黄土粒度的拟合度是本区古环境变化的重要的替代指标。     

察尔汗盐湖雅丹地貌沉积物粒度特征研究

对雅丹地貌沉积物的研究可以判别雅丹地貌沉积物形成的沉积环境。主要采用了粒度分析方法对察尔汗盐湖雅丹地貌的沉积物进行分析研究。结果表明:①形成雅丹地貌的沉积物主要包括粉沙、极细沙、黏土和细沙;②粒度分布曲线主要有呈不对称的双峰分布、近乎对称的双峰分布和单峰分布等4种类型。呈双峰态的分布曲线,主、次峰均位于粉沙粒级和极细沙粒级,区别仅是两个粒级含量的高低;③雅丹地貌沉积物的平均粒径介于3.95～7.18 Φ之间,平均值为5.97 Φ;标准离差变化范围为1.37～2.47,平均值为1.99;偏度的变化范围为-0.27～0.58,平均值为0.10;峰态的值介于0.71～1.28之间,平均值为0.93。运用萨胡判别公式及沉积物粒度组成和粒度分布曲线特征进行判断,可知察尔汗盐湖雅丹地貌沉积物的形成环境主要为湖相、滨湖相和河流、三角洲沉积环境,同时还有浊流沉积和极少的风沙沉积环境,形成环境十分复杂。     

Effects of high-magnitude/low-frequency fluvial events generated by intense snowmelt or heavy rainfall in arctic periglacial environments in northern Swedish Lapland and northern Siberia

Abstract In the Latnjavagge drainage basin (68°21′N, 18°29′E), an arctic‐oceanic periglacial environment in northernmost Swedish Lapland, the fluvial sediment transport and the characteristics and importance of high‐magnitude/low‐frequency fluvial events generated by intense snowmelt or heavy rainfall have been investigated and compared with snowmelt‐ and rainfall‐induced discharge peaks in the Levinson‐Lessing Lake basin (Krasnaya river system) on the Taimyr Peninsula, an arctic periglacial environment in northern Siberia (74°32′N, 98°35′E). In Latnjavagge (9 km²) the intensity of fluvial sediment transport is very low. Most of the total annual sediment load is transported in a few days during snowmelt generated runoff peaks. Due to the continuous and very stable vegetation covering most areas below 1300 m a.s.l. in the Latnjavagge catchment, larger rainfall events are of limited importance for sediment transport in this environment. Compared to that, in the c. 40 times larger Krasnaya riversystem rainfall‐generated runoff peaks cause significant sediment transport. The main sediment sources in the Latnjavagge drainage basin are permanent ice patches, channel debris pavements mobilized during peak discharges and exposing fines, and material mobilized by slush‐flows. In the Krasnaya river system river bank erosion is the main sediment source. In both periglacial environments more than 90% of the annual sediment yield is transported during runoff peaks. The results from both arctic periglacial environments underline the high importance of high‐magnitude/low‐frequency fluvial events for the total fluvial sediment budgets of periglacial fluvial systems. Restricted sediment availability is in both arctic environments the major controlling factor for this behaviour.     

毛里塔尼亚努瓦克肖特沙丘粒度分布特征及其环境意义

毛里塔尼亚努瓦克肖特地区位于撒哈拉沙漠西部,基本被沙漠包围且常年遭受沙漠侵蚀,进行该地区沙漠粒度特征的研究,将对判别沙漠物质来源和沉积过程等具有重要参考意义。对努瓦克肖特周边纵向沙丘不同部位采集的50个沙样粒度进行分析。结果表明：沙丘沉积物的粒度以细沙和极细沙为主,两者所占比例超过60%;总体粒度要细于国内典型沙漠线性沙丘。沙丘东南坡、丘顶和西北坡整体上以细沙为主,其次为极细沙,二者含量依次递减,粉沙含量依次增加。沙丘沙粒径最细者为西北坡（5.13 φ）,最粗者为东南坡（3.07 φ）,分选性随粒径增加而变好。3个部位峰态存在明显差异,东南坡以中等和尖窄峰态为主,丘顶以尖窄峰态为主,西北坡为以宽平峰态为主,但三者均以正偏偏态为主。丘间地粒级级配趋势一致性最好,均以细沙为主,平均粒径大于沙丘各部位,平均粒径为2.76 φ,分选性优于沙丘,全为近对称中等峰态。该地区地表沙粒沉积环境和成因复杂,超过70%的沙样为风成沉积造成,其余为沿岸沉积造成。     

腾格里沙漠沙丘沉积物粒度特征及其空间差异

沉积物粒度特征对于研究物源、衡量搬运能量具有重要意义。分析了腾格里沙漠45个沙丘顶部样品的粒度特征,并计算了30 a输沙势。结果表明：（1）沙丘沙以细沙（71%）和中沙（20%）为主,平均粒径2.38 Φ,分选系数0.40 Φ;平均粒径与分选系数、偏度呈良好的线性关系。（2）分选为“极好”和“好”的样品整体分布在沙漠中部和西南部,前者概率累计曲线趋于近对称、中等峰态,为二段式,后者趋于正偏、中等或尖窄峰态,为三段式;而沙漠边缘分选较差,概率累计曲线为多段式。（3）盛行起沙风为西北风。西北和东北部属中风能环境,风况属单峰型和复杂型;南部和东南部分别属低、中风能环境,均双峰型风况。研究区沙丘沙源应以下伏河湖相沉积物就地起沙为主。沙漠边缘河湖相沉积物应该为中部区沙丘沙提供了物源,西南部沙丘沙可能源自石羊河下游的冲洪积物,风力分选作用较长,边缘沙丘沙则应来源于该区河湖相沉积物就地起沙,风力分选不充分。粒度参数空间分布特征与沙丘类型和规模之间存在一定的耦合关系。     

长江下游南京-镇江河段河漫滩粒度特征

分析长江南京-镇江河段3个现代河漫滩沉积孔上部100 cm的粒度特征,探讨宁镇河段现代河漫滩的沉积环境。结果表明：GB孔、ZR孔和ZH孔沉积水动力较小,沉积物颗粒较细,均以粉砂为主; ZR孔的砂含量最多、沉积粒径最大、粒径和砂含量由底层向表层增加;ZH孔分选系数呈明显的阶段性特征。研究认为：河流比降、河势、分汊河床演变以及滩面植被是影响宁镇河段河漫滩粒度特征的重要因素。     

巴丹吉林沙漠高大沙山沉积物粒度特征及其与植被、地貌关系

沙丘形成演变是风-沉积物-其他地理因子相互反馈作用的一个动态系统过程,粒度可以揭示其中包含的部分环境信息并被广泛应用于风沙地貌研究。本文分析了巴丹吉林沙漠伊和吉格德湖高大沙山区沉积物粒度特征及其与植被、地貌形态的关系。结果表明:迎风坡中上部及中部剖面各层沉积物主粒径均一,分别为中沙、细沙;迎风坡中下部及底部剖面细沙、中沙及粗沙等不同主粒径层交替,粒配复杂,其成因与粗沙粒保护作用、风向季节变化及地质时期气候变迁等因素有关;背风坡表层沉积物以细沙为主,趋向底部粗沙、中沙及极细砂增多,说明不同粒径对风及重力作用的响应存在差异;粒度参数散点图可以区分不同部位样品,趋向迎风坡底部剖面,沙粒分选性变差,正偏、负偏及近对称沙层交替,说明风力分选作用在不同部位差异明显及存在其他外力作用;沙层粒配影响植被多样性,迎风坡中上部中沙含量高,背风坡表层中部偏上极细沙及大于2.65 Φ细沙含量突然增加,是植被影响粒配的反映;迎风坡沉积环境的差异,说明随地质时期气候变迁,沙山形成可能经历了两个重要阶段,一是早期风力和水动力交替影响、具有风成与非风成环境交替特征的基底形成时期,二是以风力作用为主的现代沙山形成时期。     

粒度揭示的末次间冰期以来长江中游风沙-风尘体系

对长江中游地区定山-太平断面上砂山砂与下风向5个黄土剖面黄土进行了详细的粒度分析,并与其他地区黄土进行对比。结果表明:(1)粒度象和粒度参数特点显示赣北定山-太平断面砂山下风向的黄土状土为风积成土;(2)定山-太平断面的砂山砂-砂山淤泥-黄土粒度特征的渐变过渡,指示了其沉积上的渐变过渡关系。结合区域各沉积相的年代序列认为,末次间冰期以来,长江河谷、漫滩等松散碎屑物在冬季风分选下,粗颗粒物质以砂山形式在其下风向不远处沉积,而剥离出的细颗粒物质则被颠扬到较远的下风向以黄土的形式堆积,从而在区域上形成一个以砂山砂和黄土为主的风沙-风尘沉积体系。     

柴达木盆地东北部哈勒腾河流域风成沉积物粒度特征与空间差异

哈勒腾河流域位于柴达木盆地东北部,是一个近似封闭的内陆盆地。该地区风成沉积物来源相对单一,沙丘类型简单且发育时间短,是研究高原内陆盆地物质迁移规律和风沙地貌发育的理想场所。对115个不同类型、不同地貌部位沉积物粒度进行分析。结果表明:哈勒腾河流域地表沉积类型包括沙丘沙、丘间地沉积、河流沉积和戈壁沉积,主要由细沙组成,平均含量达51.6%。沙丘沙平均粒径1.01~2.90 Φ,分选性较差至极好(0.28~1.74 Φ),频率曲线呈近对称和中等峰态。该流域发育有独特的穹状沙丘,属于新月形沙丘演化的初期阶段,平均粒径1.55~2.54 Φ,分选中等至较好;尽管表现出从迎风坡和背风坡中部到沙丘顶部颗粒变粗、分选变差的特征,但相对同一地区的新月形沙丘而言分选过程较弱。从区域上来看,在W-E走向的断面上,新月形沙丘从西向东颗粒变粗,分选变差;在NW-SE走向的断面上,新月形沙丘由西北至东南颗粒变粗,分选性无明显变化。这表明,该流域风成沉积物的可能物源包括哈勒腾河流冲积物和山前风化剥蚀产物。     

Sediment‐budget modelling of multi‐sourced basin fills: application to recent deposits of the western Adriatic mud wedge (Italy)

We analysed modern mass‐accumulation patterns on the western Adriatic mud wedge (Italy), an elongated belt of shelf mud formed by coalesced prodeltas of the Adige, Po, and Apennine rivers, as part of an integrated strategy aimed at producing a quantitative sediment budget model for muddy continental shelves sourced by multiple compositionally distinct fluvial systems. Sediment provenance and source‐specific accumulation rates of surface sediments were quantified by combining results of grain‐size analysis and geochemical analysis of specific size fractions with bulk mass accumulation rates. Statistical classification algorithms adapted to compositional data were used to partition the total (geochemical) variation of sediment properties into size‐related and provenance‐specific factors. We identified geochemically distinct fluvial end‐member sediment types in two different grain‐size fractions, which were grouped into sediments derived from the Apennine rivers, and sediments derived from the Po and Adige rivers. Compositional fingerprints (end‐member compositions) of each source area were estimated by taking into account relative rates of fluvial sediment supply from rivers as predicted by numerical modelling. The end members allow us to explain geochemical compositional variation of mud‐wedge surface sediments in terms of provenance and size‐selective dispersal, and map mass accumulation rates of sediments from individual source areas (grain size<63 μm), as well as bulk sand accumulation rates (grain size>63 μm) across the western Adriatic mud wedge. The source‐specific rates of fine‐grained sediment supply derived from geostatistical estimates of mass‐accumulation rates were used to calibrate the numerical model of sediment supply to present‐day conditions.     

新疆喀拉库姆沙漠新月形沙丘不同部位粒度特征

对新疆叶尔羌河流域绿洲边缘喀拉库姆沙漠高度在3～12 m的新月形沙丘进行了粒度分析。结果表明:表层和下层沉积物均以细砂和极细砂为主,二者含量达82%以上。表层沉积物较下层稍粗,平均粒径分别为2.09 Φ和2.16 Φ。下层沉积物较表层分选性好,σ均值分别为0.48和0.62。表层和下层沉积物偏度均为正偏,SK均值分别为0.21和0.24。峰态均为尖窄,Kg均值分别为1.18和1.11。表层和下层沉积物平均粒径均表现为丘顶最粗,背风坡坡脚最细,由两侧坡脚至丘顶平均粒径变粗,平均粒径与其他粒度特征参数之间均存在良好的相关性。分析表明,喀拉库姆沙漠沙丘沉积物粒度特征除受物源这一背景制约外,还与区域构造、沙漠地貌、植被、气候和较为复杂的风沙动力学过程等众多因素有关。     

艾比湖流域抛物线沙丘表层沉积物粒度特征

对艾比湖流域抛物线沙丘表层沉积物样品的实验分析结果表明：沙丘表层沉积物粒径分布在0.4~2116.5 μm。沙丘表层沉积物主要成分为沙,且含有一定量的细砾和黏土成分;平均粒径从两翼间地至丘顶逐渐变粗,丘顶至背风坡脚逐渐变细;沉积物分选性整体较差,平均粒径愈小,分选性愈好;粒径频率曲线为正偏、基本对称、负偏和极负偏混合存在。沙丘表层沉积物的平均粒径与分选系数存在不显著的负相关性,与峰态呈现显著负相关,分选系数与峰态呈现显著正相关性。沙丘不同地貌部位沉积物的粒级、平均粒径、分选系数呈现出有规律的变化,系风沙流、沙丘形态、植被和沉积物综合作用的结果。艾比湖流流域内抛物线沙丘的物质来源为两个或两个以上的沉积物混合形成的多源供应物。     

库姆塔格沙漠沉积物粒度端元特征及其物源启示

关于沙漠沉积物粒度的研究已经开展得十分广泛,但是从粒度资料中提取沙漠沉积物的搬运和物源信息的工作仍较薄弱。为此,将端元模型分析技术应用到沙漠沉积物物源判断研究中,对库姆塔格沙漠的沉积物(包括沙丘和丘间地)进行粒度端元提取,并结合各端元的沉积动力特征、空间分布格局及与潜在物源的对比,对沙漠的物质来源进行了判断。结果表明:端元1(66.90~309.52 μm)为由三垄沙、雅丹和阿尔金山冲洪积物共同组成的细粒跃移质;端元2(163.48~586.00 μm)为全由三垄沙和雅丹贡献的较粗跃移质;端元3(309.52~2 711.36 μm和66.90~143.90 μm)则为被后期改造了的阿尔金山冲洪积物。通过各端元的空间分布格局和与潜在物源沉积物端元的对比,我们认为三垄沙、雅丹和阿尔金山冲洪积物均为库姆塔格沙漠沙丘和丘间地提供了物源供应,但北部的三垄沙和雅丹对沙丘贡献较多,而南部的阿尔金山冲洪积物则对丘间地贡献较多。另外,通过对端元1的分析,我们更倾向于认为在库姆塔格沙漠沉积物的部分粒级和局部地区存在丘间地为沙丘提供物源这一过程。     

黄河源区玛多盆地沙漠化土地粒度特征

为探讨黄河源区玛多盆地风沙沉积物分异特征,采集玛多盆地不同沙漠化程度、不同地貌部位、不同动力条件的沉积物样品进行粒度分析。结果表明：（1）玛多盆地沉积物随沙漠化程度增加,平均粒径增大,粗颗粒组分增多,分选性变好,偏度向负偏靠拢,峰态逐渐转向平坦,频率分布曲线也由双峰态转变为单峰态。（2）流动沙丘以中沙和细沙组分为主,分选性好,偏度近对称,峰度为中等尖锐。各个沙丘不同地貌部位沉积物粒度参数分异受风向改变的影响,变化规律不明显。流动沙丘沉积物相较于流动沙地沉积物的粒径更粗,分选性更好,可能是沙丘形成过程中风对沉积物颗粒的再次分选所致。（3）河流阶地剖面沉积物的主要粒级为中沙和细沙,分选中等偏差,偏度为正偏,峰尖锐,河流阶地沉积物的粒度组成与周围风成作用形成的流动沙丘（地）的粒度组成高度相似,极有可能是当地风沙活动的主要物源。     

西藏朋曲流域不同地貌部位流动沙丘粒度特征

沙丘粒度特征不仅能反映沙丘沙物质的来源与动力,也可以体现地形对风沙流运移的改变。对西藏朋曲流域不同地貌部位流动沙丘表层沉积物的粒度特征进行分析。结果表明：（1）朋曲流域流动沙丘表层沉积物粒度组分以中沙（46.51%）和细沙（40.52%）为主,粗沙（5.87%）与极细沙（5.87%）次之,黏土（0.37%）与粉沙（0.85%）含量最低。流动沙丘表层沉积物平均粒径1.41—2.32 Φ,分选系数0.45—0.79 Φ,偏度0.01—0.24,峰度0.98—1.80。（2）从河漫滩到河流阶地到山坡,流动沙丘粒度逐渐变小,频率分布曲线逐渐变高变窄,粒径越来越集中,沿主导风向自西南向东北概率累积曲线斜率逐渐增大,分选性逐渐变好。（3）河漫滩至河流高级阶地流动沙丘表层沉积物随海拔升高粒径变小,坡麓至坡顶随海拔升高粒径变大,分选却变好,表明山坡上沙丘与阶地上沙丘的沙物质来自于不同河段的河床或河漫滩。     

九江市蓼花剖面末次冰期中晚期沉积的粒度端元特征与气候变化

鄱阳湖湖滨地区广泛分布着晚第四纪风沙沉积序列。在星子县沙岭沙山进行野外调查后选择蓼花剖面开展工作,测试了地质时代和粒度,对粒度结果使用端元分析模型进行研究,探讨该区域末次冰期中晚期的气候变化规律。结果显示：该剖面由湖相-古土壤-沙丘砂等沉积相叠覆堆积组成,形成于末次冰期中晚期（48.8—17.1 ka）。端元分析模型将粒度数据分解出3个不同的粒度端元,不同端元组分在垂向上呈峰谷交替的旋回变化,EM1代表粉砂端元组分,峰值对应湖相和古土壤发育时期;EM2和EM3代表中砂—粗砂端元组分,峰值对应沙丘砂发育期,这些峰谷交替变化的规律指示了末次冰期的季风演变以及气候波动变化,万年尺度上表现为LH10 (48.8—39.9 ka)和LH3～LH5 (28.1—17.1 ka)的冬季风强盛期,分别对应深海氧同位素的MIS3b和MIS2阶段。LH6～LH9 (39.9—28.1 ka)为温暖的夏季风时期,对应深海氧同位素的MIS3a阶段。这些变化与YZ洞石笋氧同位素以及格陵兰冰心有良好的对应,与全球气候变化基本一致。     

内蒙古额济纳盆地沉积物粒度特征及沉积环境

沉积物的粒度特征对于分析区域沉积动力环境有着重要意义。本文以额济纳盆地为研究区,以戈壁、河床和沙丘3个主要地貌单元采集的表层沉积物样本的粒度测量结果为数据源,基于粒度参数分析和端元建模分析,研究了沉积物的粒度特征、端元构成和反映的沉积动力环境。结果表明：（1）额济纳盆地表层沉积物粒度曲线具有单峰和多峰分布,其中戈壁和沙丘沉积物组成上以砂质为主,河床沉积物组成上以砂质和粉砂质为主。（2）表层沉积物可分解出4个主要端元,端元1到端元4的主要物质依次为粗粉砂、细砂、中砂和细砂混合物以及粗砂和中砂混合物。（3）区域环境特点分析表明,表层沉积物端元1主要代表了以流水为主的动力过程,端元2主要代表了风力作用和局部地形环境复合的过程,端元3和端元4主要是风力主导下的多外营力复合以及局部环境共同作用的结果。     

东昆仑库木库里沙漠表层沉积物粒度特征、物源与沉积环境

对青藏高原北部世界海拔最高的库木库里沙漠周围冲积扇碎屑及沙漠表层沉积物粒度特征及元素组成研究结果显示：（1）库木库里沙漠表层沉积物以细砂为主,其次为极细砂,粉砂和中砂含量较少,有少量的黏粒,不含粗砂的组分,且粒度组成差异不大。（2）沉积物M_Z范围2.70~2.90 φ,σ₁范围0.80~1.10 φ,S_K1范围0.26~0.44,K_G范围2.27~3.62。（3）粒度主要呈近似对称的单峰分布,但细颗粒一侧有较细长的尾部。（4）沙漠表层沉积物元素组成与周围山麓冲洪积碎屑沉积物较为相似,尤其是沙漠西部的阿尔喀山北麓区域。（5）沉积物源判别表明,沙漠表层沉积物来源主要为阿尔喀山北麓及祁漫塔格山南麓碎屑沉积物,其形成环境主要为河流相沉积环境及浅湖相沉积环境。     

青藏铁路格尔木-拉萨段风成沙物源及其粒度特征

青藏铁路格尔木-拉萨段沿线地表松散沉积物广泛分布,为风沙活动的产生提供了丰富的物质来源。地表松散沉积物按成因分为现代风成沙,河流冲积物,古风成沙和洪积、湖积沉积物。粒度分析结果显示,格-拉段沿线风沙物质（沙丘沙、防沙体系积沙）样品（56个）平均粒径变化于1.29～3.25 Φ之间,均值2.36 Φ（0.19 mm）。平均粒径在2～3 Φ（0.25～0.125 mm）之间的样品占总数的78.57%。粒度组成以细沙为主（65.20%）,其次是中沙（20.53%）,0.5～0.1 mm范围重量百分比在49.44%～99.67%之间,平均为85.98%。在所有样品中,细沙和中沙合计在90%以上者占样品总数的55.36%。极细沙平均含量为7.99%,粗沙平均含量为5.50%。样品整体分选程度较好,标准偏差σ1在0.3～1.26之间,平均为0.58。偏度变化在-0.41到 0.36之间,样品中以正态分布为主,占53.57%;正偏者占12.50%;负偏者占19.64%;极负偏和极正偏各占7.14%。KG值变化于0.56～1.24,平均为1.00,为中等峰态。KG值在0.90～1.11之间者占71.43%。粒度分析表明,不同来源沙物质粒度特征有明显的差别,能很好地反映其形成过程和环境特征。     

Periglacial and Fluvial Factors Controlling the Sedimentation of Pleistocene Breccia in NW Poland

Breccias were investigated on the terrace of the Toruń‐Eberswalde ice‐marginal valley at Rozwarzyn (NW Poland). Breccia layers include soft‐sediment clasts with diameters between 2 and 256 mm and soft‐sediment megaclasts with diameters from 256 mm to 7 m. The shape of the soft‐sediment clasts and megaclasts (derived from frozen sediments) in the breccia is diverse: from angular and irregular in the case of debris‐flow breccias to slightly rounded and tabular in fluvial breccias. These two types of breccias were developed during the Late Weichselian when the periglacial climate favored extensive lateral erosion by currents of frozen braided channels in the ice‐marginal valley. The dual presence of breccias of fluvial and debris‐flow origin in channel deposits is unique for Quaternary sediments. Zones of breccias existed in the channels where scours and obstacle marks related to megaclasts developed. The study of breccias shed new light on the fluvial processes in ice‐marginal valleys during the Pleistocene and can be considered as diagnostic for fluvio‐periglacial conditions.