长江北支口门圆陀角附近潮滩沉积物粒度记录及其对环境变化的响应

江苏圆陀角位于长江口北支与江苏海岸交汇处,海岸沉积动力环境复杂,潮滩沉积物粒度变化记录了潮滩环境变化的信息.根据2007年4月采集的表层样和钻孔岩芯粒度分析,圆陀角附近Yyb断面表层沉积物粒度在互花米草滩前缘较粗,大堤前岸滩最粗,光滩和互花米草滩粒度较细.YY孔岩芯沉积物粒度组成以砂质粉砂为主,粒度变化自下向上呈先由粗变细再变粗的特点,表层样和钻孔岩芯粒度变化反映了潮滩沉积物对风暴潮、潮汐海洋动力、大米草和互花米草种植以及大规模围垦的综合响应.173Cs测年结果推算出YY孔岩芯1954年以来、1963年以来、1975年以来和1986年以来的平均沉积速率分别为2.38cm/a,2.23cm/a,2.44cm/a和1.24cm/a.岩芯沉积物的沉积速率总体随潮滩淤积增高而下降,1975～1986年间沉积速率的快速增加,主要与圆陀角附近互花米草的快速淤积有关.     

东平湖沉积物 210Pb、137Cs 垂直分布及年代学意义

对东平湖沉积物柱状岩芯放射性年代学研究表明： 12cm处的 ¹³⁷Cs比活度峰值对应于1963年人工核试验高峰,9cm和6cm处的 ¹³⁷Cs比活度蓄积峰可能分别与1974年的全球核素散落和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏有关; ²¹⁰Pb比活度随深度呈指数衰减,利用 ¹³⁷Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用 ²¹⁰Pb计年的CRS模式建立了1889年以来东平湖现代沉积年代序列。根据 ²¹⁰Pb年代序列,计算了东平湖现代沉积速率,发现近百年来东平湖地区沉积速率有明显变化： 1889～1945年,沉积速率较高,平均达0.297g/cm2•a; 1945～1963年,沉积速率整体处于下降趋势; 1963～2000年,沉积速率比较稳定,平均约0.141g/cm2•a; 约2000年以来,沉积速率有增高趋势。通过分析认为,1945年以前东平湖较高的沉积速率可能与东平湖作为黄河水的自然滞洪区有关; 1950年代国家对东平湖的治理改造,控制了黄河水的自然倒灌,导致了东平湖沉积速率的迅速下降; 1963年以后,由于黄河上中游大型水利工程设施的修建,抑制了东平湖调洪功能的发挥,导致东平湖沉积速率低而稳定; 近年来,东平湖沉积速率有增大趋势,这可能与湖区人民发展围网养殖带入较多的沉积物有关。     

近百年来长江口外泥质区高分辨率的沉积记录及影响因素探讨

通过对长江口外泥质区ZM11柱样的粒度和常微量元素分析,结合210Pb年代测定,探讨了研究区近百年来的沉积历史及影响因素。研究表明,ZM11柱样1950年以来平均沉积速率约为2.5 cm/a;受长江深水航道建设以及水下三角洲前缘侵蚀的影响,近十年来ZM11柱样沉积速率仍然保持3 cm/a以上;46 cm处0.3 cm厚的细砂层记录了1998年特大洪水事件,1998—1999年前后ZM11柱样沉积厚度高达20 cm。ZM11柱样沉积物物质成分较为均一,以粉砂为主;近百年来粒度变化与大通站泥沙粒径变化趋势不尽相同,可能主要受水下三角洲沉积环境控制。元素分析结果表明ZM11柱样沉积物物源比较稳定,基本来自长江物质输入,影响岩芯沉积物元素含量变化的因素主要有沉积物粒度组成、长江碎屑物质输入、生物作用以及人类活动。     

日本海百年来沉积速率及粒度指示意义

对日本海中部、北部和西部四个深水多管沉积岩芯中的210Pb活度和沉积物粒度进行分析。结果显示百年以来大和海脊、日本海北部和西部陆坡沉积物以粉砂和黏土质粉砂为主。在日本海北部和大和海脊表层沉积物存在显著的生物扰动现象,而在西部陆坡不存在。基于恒定供给速率(CRS)模式建立了4个岩芯的年代框架,并计算了沉积速率。日本海现代平均沉积速率介于0.19~0.42 cm/a,最低值出现在大和海脊。4个岩芯中沉积物平均粒径呈现不同的分布模式,但是在1940年和1980年,沉积物粒度分布模式同时发生了改变,这可能与百年以来北太平洋十年涛动(PDO)及东亚夏季风震荡有关。     

现代沉积年分辨的137Cs计年──以云南洱海和贵州红枫湖为例

1964,1975及1986年三个¹³⁷CS时标计算出红枫湖和洱海沉积物平均堆积速率完全一致,说明1975年和1986年次级蓄积峰作为计年时标的可靠性。洱海沉积物平均堆积速率为0．047±0．002g／(cm²·a),与²¹⁰Pb方法所获得的结果一致;红枫湖为0．17±0．01g／(cm²·a),与其建湖以来沉积物实际堆积的观察结果吻合。洱海1964年沉积物中¹³⁷CS的比活度(校正到沉积年代)仅46．4Bq／kg,而红枫湖达145Bq／kg。由于红枫湖沉积物堆积速率约为洱海的3．7倍,所以其1964年层节沉积物中¹³⁷CS蓄积量比洱海大11.5倍。红枫湖沉积物中¹³⁷CS累计值的99．4％分配于1985年以前,而洱海的19．4％分配于1986年以后,显示出¹³⁷CS在洱海沉积物中的较大扩散能力。     

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。     

浙闽沿岸泥质潮滩沉积磁性特征及其物源判别

潮滩沉积的物源一直是沉积学领域重要的研究内容。近30年长江入海泥沙量持续减少,致使长江入海泥沙对浙闽潮滩沉积的物质贡献降低。在此背景下,探究浙闽沿岸潮滩沉积的物源具有重要的现实意义。对杭州湾至福州湾沿岸的泥质潮滩表层沉积开展了详细地磁学研究,结果显示,研究区沉积物的磁性主要受磁铁矿主导,但磁性矿物含量、磁畴和矫顽力等磁性特征存在一定差异,这可能意味着沉积物受到多物源影响。皮尔森相关性分析进一步表明,沉积物磁性特征受粒度效应影响有限,主要与物源差异有关。物源判别结果指示,浙闽泥质潮滩沉积的物源包括长江、海岸基岩和浙闽河流。杭州湾至福宁湾,沉积物普遍受到长江和浙江诸河混合物质的影响,且浙江诸河的物质贡献较大;隘顽湾和象山港沉积物还受到其附近海岸基岩的影响;福宁湾沉积物可能还受到闽江源物质和其附近海岸基岩的影响;罗源湾和福州湾沉积物的潜在物源是闽江和其附近海岸基岩,长江和浙江诸河的物质贡献相当有限。     

长江水下三角洲向南延伸泥质带浅地层结构及沉积物特征初探--以朱家尖岛以东海域为例

文章对取自长江水下三角洲向南延伸带上舟山泥质区边缘的58个表层沉积物样品的粒度进行了分析,并且对舟山近岸泥质区进行了浅地层剖面探测。结果显示,该区沉积物以黏土质粉砂为主;含水率较高（平均为46%）,干容重较低（平均为1.44 g/cm3）;孔隙比大,高压缩性,抗剪强度低,因此其抗冲蚀能力较弱。区内地层剖面上部为全新世浅海相沉积,岛礁区及南部剖面可见少量下伏基岩,剖面I东部可见浅层气出露,其顶面埋藏深度约为12 m。全新世以来该区域沉积厚度为4~23 m,千年时间尺度沉积速率约0.57~3.29 m/ka,低于长江口门外水下三角洲泥质沉积中心,属弱淤积沉积环境。由于近年流域人类活动导致长江入海泥沙减少,南下沿岸流携带的泥沙可能减少,浙江沿岸面临泥质沉积速率下降或甚至侵蚀的威胁。     

东北四海龙湾玛珥湖沉积物纹层计年与137Cs、210Pb测年

对东北四海龙湾玛珥湖SHLF6孔纹层沉积物的¹³⁷Cs放射性测量表明:¹³⁷Cs比活度的最大值出现在55cm处,对应于1963年世界原子弹试爆高峰期。纹层计年表明0～6cm共有35个纹层层偶。从75cm到65cm,¹³⁷Cs比活度从256±009dpm/g急剧增加到1868±017dpm/g,可能65cm对应于1954年。通过测量²²⁶Ra子核²¹⁴Pb和²¹⁴Bi（能量为295keV,352keV和609keV）放射的光子数获得²²⁶Ra比活度数据,然后求得过剩²¹⁰Pb_{比活度（²¹⁰Pbuns）。²¹⁰Pbuns比活度随深度增加而呈指数衰减,其异常波动可能与人类活动以及沉积速率变化有关,例如55cm处²¹⁰Pb比活度较高,与¹³⁷Cs的峰值对应,这可能与1963年前后人工核实验的高峰有关,因为核试验不仅产生¹³⁷Cs,而且可以产生208Pb和²¹⁰Pb;45cm处²¹⁰Pb比活度较低,而²²⁶Ra较高,可能与人类活动加剧,导致沉积速率增加有关。根据²¹⁰PbunsCRS模式,SHLF6孔0～19cm的平均沉积速率为20mg/cm²·a,或约为011cm/a。²¹⁰Pb测年数据与¹³⁷Cs时标及纹层计年均有很好的一致性。四海龙湾玛珥湖发育的纹层为年纹层,可以建立高分辨率时间序列。}     

三峡水库对大宁河沉积环境的影响——碳酸盐和常量元素含量的变化

对2006年10月采自长江巫山段一级支流大宁河河底的三根岩芯作了常量元素（K、Na、Ca、Mg）的分析。研究结果表明,沉积物中稀酸可溶相常量元素的含量能够反映沉积物的特征和来源。大宁河中—上游沉积物中碳酸盐含量平均为23%,反映岩溶地区石灰岩风化的影响;而与长江交接处的沉积物中碳酸盐含量平均为10%,显示长江主流有明显不同的沉积物来源。三峡大坝的建成蓄水,水位提高,使得碳酸盐含量低的红色粘土进入双龙镇段大宁河沉积,造成碳酸盐含量、稀酸可溶相常量元素含量急剧下降、沉积物的颜色发生显著变化。受到蓄水作用的影响,大宁河泥沙沉积速率大幅度提高,自2004年12月蓄水以来,大宁河双龙镇附近沉积物厚达10cm以上。     

苏北海岸带潮成辐射砂脊群的形成及其古地理意义

南黄海潮成辐射砂脊群的面积约为20000km2，以160° 的角度从弓京港向海展开。它与以弓京港为顶点的辐聚辐散潮流场相伴而生。60余个钻孔揭示，毗邻海区辐射砂脊体系的江苏沿岸平原上存在一个面积约3000 km2潮成砂区，其顶点位于东台，同样呈扇形以130°的角度向东展开。在潮成砂区内潮成砂质沉积单元位于冰后期海侵型砂坝-湖沉积层之上，二者之间具明显的冲刷面。砂坝-湖沉积层位于晚更新世基底硬粘土层之上，二者之间有较长的沉积间断。潮成砂沉积层上覆潮坪沉积层，二者呈渐变关系。以潮成砂层底部的侵蚀面为界，其下为海侵序列，其上为海退序列。古潮流的研究揭示，潮成砂区内同样存在辐聚辐散的古潮流场，其顶点位于东台附近。由此推断，沿海平原的潮成砂区内也是辐射状潮成砂脊体系，它形成于全新世海退时期。由于长江和黄河三角洲的前展，以东台为顶点的潮成砂脊体系逐渐暴露成陆。陆上和海域潮成辐射砂脊群形成于相同的潮汐动力环境，但处在不同的发育阶段，前者形成于全新世中期，后者发育于全新世晚期。矿物分析揭示，陆上和海区的潮成辐射砂脊体系主要由长江和黄河沉积物组成，其中长江沉积物由南向北运移，且时间较早；黄河沉积物由北向南运移，时间较迟，这种泥沙的运移趋势一直延续至今。随着海平面上升趋于减缓，长江三角洲增长，江苏海岸线向外推进，苏北潮成砂区逐渐出露成陆。1128年黄河由苏北入海，大量的黄河沉积物的加入，加快了本区海岸线的推进速度。潮成辐射砂脊体系与辐聚辐散的潮流场相伴而生，全新世最大海侵以来，辐聚辐散的潮流场的位置曾经历三次变化，第一次以长江古河口湾为顶点，第二次位于现今陆上潮成砂区，第三次位于以弓京港为顶点的现代海域，代表了潮成辐射砂脊体系发育的三个阶段。只是长江古河口湾的潮成辐射砂脊体系由于河流的巨大改造作用，可能未很好保存，至今未发现典型的辐射砂脊体系。     

苏北滨海平原冰后期古地理演化与沉积物物源研究

元素地球化学研究表明,长江与黄河对冰后期的苏北滨海平原发育与苏北南黄海潮成砂体的形成影响巨大。冰后期早期长江物质影响大于黄河。黄河供给泥沙量较少,且对本区影响主要在北部、中部地区。公元1128年黄河改道由苏北入海之后,黄河影响范围明显大于长江。长江仅由个别狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。古长江主流并未由琼港地区入海,而携带大量物质建设潮成砂体。最近2000年来本区沉积物主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,取得较好的效果。     

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。     

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。     

长江口水下三角洲北部近百年沉积物粒度组成及其对水动力环境的响应

随着长江入海泥沙减少,长江三角洲响应问题越来越受到关注。本文选取对水动力变化较为敏感的水下三角洲与陆架过渡区域,通过对钻孔沉积物进行210Pb 和137Cs同位素定年和粒度参数分析,并提取敏感粒级含量及平均粒径垂向变化,尝试探讨其对近百年来长江河口河势变化以及入海泥沙减少的响应。研究发现1954年之前,该区沉积物颗粒较细,粒度参数特征接近现代河口泥质区沉积物,敏感粒径特征反映出河流作用影响较强,说明当时处于泥质区沉积范围;之后沉积物明显粗化,参数特征向陆架残留砂过渡,海洋动力的影响明显增强,并带入陆架粗颗粒物质,说明当时泥质区南移,该区处于河口和陆架沉积过渡区。推测这一变化主要和1954年后长江口北支河道萎缩有关,该区从长江水沙覆盖范围内变为水沙向海输运的边界上,海洋动力对沉积物改造加剧,导致沉积物粗化。同时,并未发现该区沉积物对1980年代后长江入海泥沙显著下降有所响应。近期发现的长江口外泥-砂分界线的西移很可能也包含着河口河势变化而导致的沉积物粗化的贡献。     

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。     

潮滩表层沉积物磁性特征的季节性变化及其对沉积动力作用的响应:以杭州湾北岸为例

根据2004年9月—2005年8月杭州湾北岸中潮滩固定观测点重复采集的表层沉积物的磁学参数和粒度分析,探讨了研究区域潮滩沉积物磁学性质的季节性变化及其对沉积动力的响应。 结果表明, 该观测点潮滩沉积物磁学参数存在显著的月际变化,2004年12月底—2005年5月上旬的半年中,SIRM、χARM、χfd%、χARM/χ、χARM/SIRM等参数出现高值,指示了沉积物中含有较多的细晶粒亚铁磁性矿物,对应于潮滩淤积时段和较细的沉积物粒级组成,其余各月上述磁参数值较低,对应于潮滩沉积物较粗的侵蚀期。上述结果表明,沉积物的磁性特征可以很好地反映潮滩冲淤过程中沉积动力的变化。     

杭州湾南岸庵东潮坪现代沉积特征

在进行庵东潮坪水文要素定点测量的基础上,对地貌特征,沉积粒度,沉积构造及重向剖面作了全面分析与研究。结果表明,滩地位于杭州湾进、退潮流的交会点,控制其发育的主动力为潮汐作用,具明显的不规则半日潮特性,涨潮流强度远大于落潮流,造就了宽达十余公里的潮滩地貌。滩地水动力深受湾内水流影响,高潮期服从其总体潮流流向,导致潮坪上发育众多与杭州湾深槽系统相连的潮沟,破坏了沉积物正常分布规律,高潮坪存在一定向平行岸线的大型潮沟,受强劲水流影响,沉积粒度粗化,并因快冲快淤而产生变形构造;中潮坪接受退潮期潮沟漫岸物质,粒度相对较小,分选性变差,沉积构造以直脊流水波痕及板状交错层理为主;低潮坪潮流作用大、沉积粒度粗,分选性最佳,发育小型流水波痕,内部构造以槽状交错层理,“青鱼刺”层理及再作用构造为特征。潮坪近岸处潮沟迁移层序及浪成波痕层理的发现反映水动力异常强大,威胁人工海塘的安全,建议停止进一步围垦滩涂,采取促淤方法,抑制潮沟的发育,以维持滩地稳定。     

苏北滨海平原全新世沉积物物源研究--元素地球化学与重矿物方法比较

运用元素地球化学与重矿物方法对苏北滨海平原全新世沉积物物源进行的比较研究表明,沉积物形成主要由长江与黄河提供物质来源,且又以黄河物源为主。全新世早期长江物质对本区影响范围大于黄河,黄河供给泥沙量较少,对本区影响主要在北部、中部地区。全新世最大海侵之后,黄河曾由苏北入海并携带了大量泥沙,其影响范围明显大于长江,长江仅由狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。最近2000年来本区沉积物物源主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,而相对重矿物方法取得较好的效果。