常用沉积物粒度分类命名方法探讨

关于含砾沉积物的粒度分类命名和以单一粒级组分命名的沉积物（主要为砂）的进一步细分命名，在908《海洋底质调查技术规程》和最新的《海洋调查规范》中均没有详细规定。根据各规范的描述，都采用无砾沉积物的粒度分类命名方法对含砾石沉积物进行命名，未能真实反映沉积物的含砾特征；对于单一粒级组分命名的沉积物没有进一步细分命名，也不能直观地、更清楚地显示其沉积特征。通过查阅文献进行对比分析后，认为宜采用含砾福克法对含砾沉积物进行粒度分类命名和采用把砂分成粗砂、中砂、细砂3级后按照优势粒级法进一步细分命名，更能真实展示沉积物粒度特征。     

海底沉积物

一、表层沉积物海洋沉积物是在海洋环境内各种因素综合作用的产物。对其粒度组成特征的的研究,有助于了解其形成和机制。(一) 沉积物类型的划分本次调查对所有表层样进行粒度分析。根据调查规范,以优势粒级进行分类、命名,共划分出17种沉积物类型(表5·3-1),主要有以下几种类型:粉砂质泥、泥质砂、粉砂砂质泥、中粗砂、粗砂、粗中砂、细砂、砂。     

南海北部外陆架表层沉积物粒度参数特征及物源分析

为研究南海北部外陆架沉积物来源及沉积特征, 对南海北部外陆架18 个站位进行了表层沉积物取样和分析, 通过对沉积物的分类和粒度参数的计算, 探讨了沉积物类型和粒度参数的分布特征及其指示意义。研究结果表明, 研究区表层沉积物类型包括砾、砂质砾、砾质砂、砾质泥质砂、含砾砂、含砾泥质砂和含砾泥7 种类型。沉积物输运方式在外陆...     

广西北海近岸表层沉积物Cr与粒度关系研究

根据广西北海近岸表层沉积物取样测试结果,通过统计方法分析了研究区表层沉积物粒度特征、重金属Cr分布及其相互关系。结果表明,Cr含量为5.2×10~(-6)~66.7×10~(-6),在不同沉积物显示出不同统计特征;由于波浪淘选作用,表层沉积物砂分布最为广泛,粒级主要在~0.5mm到~0.25mm之间;砂由于颗粒较粗,其粒级与Cr关系较为分散,但总体上仍然存在着线性关系,且随着粒级变细相关性提高。黏土质砂的粒级与Cr线性关系明显改善,吸附粒级拐点在~0.125mm至~0.063mm之间;Cr含量与分选和平均粒径为线性关系,与偏态、峰态为聚类关系,并划分出五类聚类类型;有机质随沉积物颗粒变细而升高,变化范围为0.02%~1.29%,在黏土质砂中与Cr为显著线性正相关,且高、低值分段拟合关系稳定。Cr/Org比值变化很大,在(43~419)×10~(-6)/%之间,高、低值段Cr与有机质关系均表现稳定。长石/石英比值为0.03~0.08表明化学风化尚在初级阶段,Cr与该比值的关系尚不明显;以最小二乘法线性拟合参数|k|·R~2来综合表示沉积物组分、成分和粒级对Cr之影响性,砂沉积物中以砂组分影响力最大,砂质黏土中,砂组分含量大为降低,有机质权重最高。     

琼州海峡东口潮流沙脊表层沉积物特征及沉积环境划分

琼州海峡东口潮流沙脊主要受到东西向往复流和地形地貌的控制,是我国重要的海砂资源地。通过对琼州海峡东口海域350个站位的表层样粒度数据的分析,探讨了研究区的沉积物粒度特征,并划分了沉积环境。结果显示,研究区底质类型共17种,以砂、砾质砂、砾质泥质砂、泥质砂质砾、砂质粉砂为主,其中潮流沙脊区,主要分布有砂、砾质砂和砾质泥质砂,以东则分布有砂质粉砂和粉砂质砂,砂质砾和泥质砂质砾多分布于冲刷槽内。研究区沉积物砾、砂、粉砂、粘土的平均占比分别为9.7%、71.0%、15.3%、4.0%,平均粒径为2.15 φ,分选系数为1.69,其中潮流沙脊区砂占比多超过95.0%,平均粒径多小于2.00 φ,分选较好,随着水动力的减弱,由西向东,沉积物逐渐变细。通过聚类分析,研究区共划分出6类沉积区,Ⅰ类、Ⅱ类沉积区分别代表潮流沙脊区和冲刷海槽区,Ⅲ类代表海湾环境,Ⅳ类代表潮流沙脊前缘,Ⅴ类代表开阔陆架,Ⅵ类代表河口水下三角洲沉积环境。     

海滩也缺乏砂-砾过渡粒级的沉积物

沉积物的粒度是最重要的沉积物参数之一，在河床中，表层沉积物缺乏砂–砾过渡粒级（即1～10 mm）的沉积物，被称为Grain size gap，得到广泛关注。海滩沉积物是否也是如此，是一个基本而又未知的问题。本文分析了中外228处海滩共456个表层沉积物平均粒径数据，发现海滩大概率或是平均粒径几十毫米的砾石滩，或是平均粒径几百微米的砂滩，也缺乏砂–砾过渡粒级沉积物，其粒度范围是-3.5～-1?（2～11 mm），这一结果和河床的情况基本相同。造成砂–砾过渡粒级缺乏的原因应从物源、颗粒磨损和分选以及广义的物质收支分析中去寻找。     

北戴河附近海域表层沉积物粒度分布特征

对北戴河周边海域的31个表层沉积物样品(站位水深为0~12.8m,平均水深为10.5m)进行了粒度分析、粒度参数计算和统计分析,并分析研究了区内沉积物分类和分布特征。结果表明:表层沉积物的粒级组成为1.5~8.3φ,主要粒级是6~8φ,占90%;在Folk(福克)分类三角图中的分布主要有6种沉积物类型,主要为砂、粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、泥质砂和泥。     

长江口及其邻近海域表层沉积物粒度划分及变化规律研究

对长江口及其邻近海域30个站位的表层沉积物粒度进行了粒级划分,在此基础上探讨了各粒级的变化规律。结果表明研究区表层沉积物最高含量粒级——粉砂(粒径4-63μm,含量大于50%)并非组成沉积物的主体粒级,<16μm的细粉砂及黏土粒级才是研究区的主体粒级,含量在50%-80%之间,能代表粒径频率分布的中心趋向和平均搬运动能情况。16μm是研究区沉积物粒度性质的一个分界点。通过对表层沉积物粒级的研究还发现研究区沉积物粒度粒级含量变化具有明显的规律性:4-8μm,8-16μm细粉砂粒级百分含量的变化规律与<1μm,1-2μm,2-4μm粒级(细分的黏土粒级)完全一致,与>16μm的各粒级之间不相关或呈强的负相关关系;16-32μm、32-63μm粗粉砂粒级含量的变化规律与63-125μm,125-250μm,>250μm粒级(细分的砂粒级)的变化规律呈弱相关或弱负相关关系,与<16μm的各粒级的变化规律不相关。对沉积物粒度的不同组分研究有助于对沉积动力环境和元素的“粒度效应”等问题进行深入探讨。     

谢帕德和福克碎屑沉积物分类方法在南黄海表层沉积物编图中的应用与比较

谢帕德(Shepard,1954)和福克(Folk)等(1970)的沉积物结构分类是较为常用的两种分类方法。尽管都是基于沉积物粒度组成的三元分类,但分类的出发点和基本思路有很大的不同。Shepard分类是三端元等价的纯描述性分类,不反映沉积物粒度组成的水动力学属性,砾质沉积物未考虑在内。Folk分类虽然也是三端元分类,但三个端元是不等价,首先按砂/泥比划分基本类型,然后再按粉砂/黏土比进一步分类,砂/泥比反映动力强度的大小,粉砂/黏土比反映介质的混浊度,具有明显的动力学意义。鉴于粒度分异与搬运距离的成因联系,Folk分类也是分析物源区的工具。笔者用两种分类研究了南黄海的表层沉积物,发现按照Folk分类,南黄海的表层沉积物分布可以分为两个沉积系列。在南黄海西部,沉积物由西向东依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂;而在东部,由东向西依次为砂-泥质砂-砂质泥-泥组成。由岸及海随着沉积水动力由强变弱,沉积物粒度变细,大致与由东西两侧的强潮流作用区到中部的静水涡流作用区的动力学格局相一致,在一定程度上反映了沉积环境的变化、沉积物的物源和输运方向。实践证明,Folk分类的应用效果明显优于Shepard分类,可以较好地满足海洋地质研究的需要,应当在我国海洋沉积物的研究中予以推广。     

基于砂-粉砂-黏土含量的沉积物命名方法

充分描述沉积物需要沉积物的许多性质特征,其中任一种沉积物样品的砂—粉砂—黏土含量比例是固定不变的,因此根据砂—粉砂—黏土的组成来对沉积物分类是非常重要的。砂、粉砂和黏土都有一个沉积物中值粒径划分的固定标准,1/256mm是粉砂和黏土的划分界线,1/16mm是粉砂和砂的划分     

海洋碎屑沉积物的分类

比较研究了以Shepard和Folk等为的海洋碎屑沉积物分类方案，提出沉积物的分类应兼具描述与解释两种功能。Shepard分类已经过时，Folk等的分类方案有显著的优点，但亦有不足之处，应予以改进。沉积物的成分分类受到忽视的现象应予以改变。为适应我国海洋地质测量的需要，作者提出了一套结构分类与成分分类相匹配的多重分类系统，解决了海洋碎屑沉积物分类中的矛盾和问题。     

基于多波束背向散射强度信号的海底表层沉积物粒度分类研究——以澳洲Joseph Bonaparte湾为例

近海海底地形探测与沉积物精确分类对涉海工程建设、生物栖息地反演以及海底资源勘查与开发具有重要的现实意义。以澳洲Joseph Bonaparte湾为例，利用多波束测深技术获取了该海湾约880 km2水域的水深数据与背向散射强度信号，结合同步采集的54个海底表层沉积物样品，通过随机决策树模型对该海域海底表层沉积物进行了分类研究。结果表明:（1）利用随机决策树模型分析该海域沉积物类型与背向散射强度的关系时，当模型内部参数设置:树的总数为200，最小分裂节点为2，每棵树的最大分裂级数为5时，可提高预测准确率；（2）该参数设置下，利用13°和37°入射角的背向散射强度预测该海域沉积物类型时，准确率最高，其值为83.3%，且在研究海域，砂质砾和砾质砂分布在背向散射强度较强的深槽或海沟等地区，而砾质泥质砂和含砾泥质砂主要分布在背向散射强度较弱的浅水海域。分析还发现，当水深数据作为预测海底表层沉积物类型的特征变量时，有可能降低最终预测结果的准确率。     

台湾浅滩沉积物粒度特征及输运趋势

2007年7月,对台湾浅滩43个站位进行了表层底质采样,在室内用Mastersizer 2000型激光粒度仪获得了沉积物的粒径分布,并用矩法计算其粒径参数.研究区内沉积物类型多为砂和含砾砂,平均粒径集中于0Φ到3Φ之间.福建—广东沿岸海域一带沉积略细,沿岸带外侧的浅槽,以及台湾浅滩东北边坡与南边坡沉积略粗.用粒径趋势分析计算结果显示,台湾浅滩东北方向与偏西方向的沉积物均向浅滩核部汇聚;而浅滩核心区的粒度参数比较接近,沉积物输运趋势弱化.     

北仑河口柱状沉积物粒度特征

根据北仑河口3个钻孔柱状沉积物的粒度分析结果,结合14C测年和210Pb测年资料,分析了钻孔沉积物的粒度特征,结果表明：KL1柱样沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、中细砂、细中砂,沉积物由下到上由细到粗再变细,经历了2个沉积变化;KL2柱样沉积物单一,为细中砂;KL3柱样沉积物由下到上依次为砾石、砂砾、粗中砂、细中砂、砾砂、粉砂质砂、粘土质粉砂、砂-粉砂-粘土,沉积物粒度由下到上逐步细化,该孔早期离物源较近.3个孔的沉积物分选大多很差,反映当时水动力作用较强或者离物源较近.这些沉积物类型为晚更新世末次冰期以来的沉积,记录了晚更新世以来2个沉积变化.     

南黄海的海底侵蚀作用

１９９２年５月－１９９３年１０月期间,在南黄海及东海北部海域,利用大洋５０型表层取样器,重力活塞取样及底栖拖网等方法,对海底沉积进行了深入的调查,通过对所获样品的粒度,矿物含量,生物组合及年代地层学多学科综合性的分析研究表明,南黄海及东海北部陆架的沉积环境十分复杂,在南黄海高能侵蚀区海底广泛出露砂质沉积物,其分布范围与强潮夕及风暴潮的活动区相一致,在这些水动力的长期作用下,细粒物质逐渐被悬浮,搬运     

中国东部陆架表层沉积物粒度特征及其沉积环境浅析

对取自中国东部陆架海的209个表层沉积物样品进行了粒度分析及沉积物类型划分,探讨细颗粒沉积区分布格局与物源和环流体系的关系。结果表明,研究区底质类型主要有砂、粉砂质砂、泥质砂、砂质粉砂、砂质泥、粉砂和泥,个别站位含砾石。表层沉积物以粗颗粒砂质沉积为主,其主要分布在东海中北部、苏北浅滩、北黄海北部,其粒度特征主要为:平均粒径2～4Φ,分选差(分选系数>2),偏态极正偏(2～2.80),峰态很宽至宽(1.60～3.50);细颗粒泥质沉积主要分布在浙江沿岸至长江口外、苏北老黄河口外、南黄海中部、北黄海西南部及黄河口外的渤海海域,其粒度特征主要为:平均粒径6～7Φ,分选差至较差(分选系数1～2.5),偏态负偏(-1.50～-0.33)至近于对称(-0.33～+0.33),峰态很宽(>2.75)。从环流的流向与路径及邻近的河流物源角度,初步探讨了河流输入物质及环流体系对细颗粒沉积物沉积分布格局的影响,并初步推断了细颗粒沉积物的物源及基本输移路径。     

长江南京段末次盛冰期以来的古河谷沉积

末次冰期盛冰期海平面大幅度下降,长江发育古深槽。根据沉积物的颗粒状况,南京段古河谷的充填可以分为3期明显的由粗到细的沉积韵律:末次盛冰期深切古河谷,河床窄陡,沉积物颗粒粗,为卵砾石到中砂、粗砂;冰后期河床较宽,沉积物为砾石、粗砂到中砂、细砂;全新世,河流进一步展宽,沉积物为粗砂、中砂到细砂、粉砂,细砂沉积厚度很大。全新世中期河床有数次左右摆动,两侧形成了细砂—砂质黏土互层的沉积。根据不同时期沉积物的颗粒级配情况,推算出各时期河流的起动流速和平均流速,验证不同时期的沉积环境,认为剖面的深切河槽是局部深切的结果。各期河床形态和沉积物的特征,反映了末次盛冰期、冰后期、全新世的气候变化和环境演变。     

北仑河口的表层沉积物类型及其分布特征

北仑河口84个表层沉积物样品的分析结果表明，该河口有含砾砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂-粉砂-粘土、粘土质粉砂等7种沉积物类型，并具有自西北往东南逐渐变细的特征；分析结果还表明北仑河口可划分为近口、河口和口外海滨3个沉积区，近口区以河流作用为主，河口区粗颗粒沉积作用主导，而口外海滨区则主要受到两种营力的共同作用．