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.     

开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅱ.潮汐作用

为研究潮汐作用下潮沟网络形成、演变规律,结合江苏沿海粉砂淤泥质潮滩实际情况,建立试验室物理模型,模拟具有一定坡度的潮滩在潮汐作用下的地形演变,分析了潮沟发育演变中的水沙运动规律,研究了潮差对于潮沟发育的影响。研究表明,潮沟发育过程受到床面坡度变化的影响,坡度均一的潮滩上,潮沟系统通过相邻小潮沟相互连接而形成,没有明显的潮沟头部溯源侵蚀现象;在潮汐作用下,涨潮初期和落潮后期水流流速较快,泥沙运动主要出现在这一阶段,在潮滩中部泥沙运动最为剧烈;潮差对于潮沟系统形态和结构的影响较小,潮滩排水路径长度与子流域面积呈幂函数分布,潮差越大则潮沟系统越早达到动态平衡,且具有更大的拓宽潮沟的作用。     

蒋家沙风电场区地形变化影响因素

运用Kriging插值法构建蒋家沙风电场区建设前和建设后3期（2015年、2018年和2021年）水下地形三维模型。通过年际时间尺度的对比分析发现：风电场建设后，蒋家沙区域潮滩变低，范围扩大，地形趋于平坦；潮沟淤浅并向东北退移，范围缩小。2015—2018、2018—2021、2015—2021统计数据显示，3年间平均冲淤速率由-3.77 cm/a变为21.14 cm/a，6年间平均冲淤速率为8.18 cm/a。地形变化表现为建设后初期略有冲刷，此后强势回淤，总体处于弱淤积状态，该地形变化主要与辐射沙脊群区域沉积动力相关。根据2014—2019年区域余流流向数据，总体上看，泥沙的输运方向在近潮滩区域均指向潮滩方向，离潮滩区域以向东北输运为主；6年间潮滩范围逐渐扩大，泥沙向深槽输运，东部潮沟萎缩，持续向东北退移。在物源锐减和海平面逐年上升的背景下，研究区地形将长期处于弱淤积状态且淤积呈减缓趋势，风电场建设是该区域短周期内局部地形改造的主要因素之一。     

淤长型潮滩剖面形态演变模拟: 以江苏中部海岸为例

在泥质、砂质物质共存的淤长型潮滩, 其剖面的塑造受到潮流作用下堆积过程的控制.为探讨这种潮滩剖面的演变过程, 以江苏中部海岸为研究对象建立了大小潮周期性作用下的潮滩剖面演变模型, 模拟了潮滩均衡态剖面形态与初始坡度、潮差、沉积物供应量之间的关系及潮滩的持续淤长剖面.模拟结果表明: (1)淤长型潮滩剖面达到均衡态时的形态是上凸的, 且与初始形态无关; (2)在外源一定的条件下, 潮滩的宽度与潮差呈正相关; (3)外源物质供应越丰富, 潮滩宽度越大; (4)潮滩的冲淤状态由沉积物的供应量决定; (5)对大潮高潮位附近的无沉积带进行充填可实现对其长期持续淤长剖面的模拟; (6)有丰富沉积物来源的潮滩, 在调整至均衡态后仍持续向海淤长, 并在淤长过程中保持均衡态; (7)当在模型中输入有关江苏海岸的参数时, 模拟的潮滩宽度和坡度与江苏海岸的潮滩一致.      

南黄海辐射沙洲西太阳沙海域钻孔沉积环境分析

南黄海辐射沙洲枢纽区的西太阳沙海域钻孔岩芯很好地揭示了研究区全新世中晚期潮成沙脊沉积序列和晚更新世末期滨岸潮滩沉积序列.潮成沙脊在垂向上由两个基本的沉积相构成:出现在-5m水深以上的沙脊-浅潮下相以发育小型沙波交错层理、水平层理、块状层理和缺乏生物扰动为特点; 发育在水深 -5m以下的沙脊-深潮下相以出现脉状层理、波状层理和沙波交错层理组合为特点,具有丰富的生物扰动,并保存有风暴沉积.14C测年数据表明潮成沙脊是中全新世以后形成的,在辐射沙脊群形成之前,研究区经历了晚更新世的滨岸潮滩环境以及早全新世的海侵环境.烂沙洋靠西太阳沙一侧潮流通道目前已切入晚更新世滨岸潮滩相地层,潮道底部约8m厚的淤积层夹有强烈变形的滑塌堆积,可能与台风、风暴潮引起的骤然淤积有关,目前已被1992～2003年的海图资料证实.     

开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅲ.海平面上升影响

为研究海平面上升对潮滩-潮沟系统的影响,以江苏中部粉砂淤泥质海岸为原型,建立变态物理模型,模拟研究在不同海平面潮汐过程作用下的潮沟发育和演变过程,分析了潮滩淹没历时、排水密度、潮沟断面形态等特征参数变化规律。研究表明:潮沟在发育初期伸长速率高于拓宽速率,最终趋于动态平衡;海平面上升后,潮滩淹没历时增加,露滩时间缩短,归槽水对潮沟底床的塑造作用减弱;平均归槽水流长度和Horton排水长度均随海平面上升呈现出减小趋势,潮沟的排水能力增强;潮沟断面宽深比服从对数正态分布,随着海平面上升,潮沟断面面积和宽深比均呈现出增大趋势,宽深比分布范围变广。     

潮滩沉积记录正演模拟初探*

以江苏中部海岸潮滩沉积为原型,提出了获取潮滩沉积记录中沉积层保存潜力信息的正演模拟方法。模拟结果显示,在沉积物供应恒定的条件下,随着潮滩的不断淤长,岸线淤进速率逐渐减小,潮滩滩面的沉积速率逐渐降低,而潮滩层序中的泥质沉积的厚度向海逐渐增厚。沉积层保存潜力的计算结果显示,潮滩上保存潜力在高潮位附近和潮下带的较低部位为最高,可达80 ％ 以上,潮间带下部存在着低值区,保存潜力低于20 ％ ,与前人在潮间带进行的现场观测结果相近。对研究方法经进一步细化(如考虑滩面坡度和粒度分布变化、波浪和风暴潮作用、潮沟摆动等因素),并与反演方法相结合,可望更好地解释沉积记录中的环境演化信息。     

基于RS、GIS集成技术的黄河三角洲海岸线变迁研究

海岸线变迁是黄河三角洲地区重大环境地质问题之一。本文应用RS、GIS集成技术,通过对黄河三角洲海岸线钓口段、黄河港段和河口段3个区段28年(1976—2004年)MSS和TM系列影像数据的分析研究,发现了1976年黄河人工改道后三角洲海岸线变迁的总体规律与趋势,即北部钓口地区不断侵蚀、后退,东北部黄河港地区基本稳定,南部河口地区不断淤积、前进。这一发现对该区域的资源开发、环境保护等具有重要的指导意义。     

黄河三角洲潮滩的侵蚀和再沉积:示踪砂棒法的应用

利用示踪棒方法,对现代黄河三角洲潮滩的半年和整年的再沉积进行了定量测量,分析了潮滩沉积动力的影响因素。测量结果显示,尽管潮滩地形平均变化值只有1cm左右,但是平均沉积交换量(侵蚀和再沉积之和)是它的10倍。因此,潮滩地形处于基本稳定状态,但是无论是北侧还是南侧潮滩,都存在强烈的物质交换。对比结果表明,北侧潮滩沉积交换最强,且主要发生在下半年。北侧潮滩每年的沉积交换量为15~33cm。南侧潮滩沉积交换量次于北侧潮滩,上半年和下半年的沉积交换量相当。东侧潮滩沉积交换最弱。影响沉积交换和再沉积的原因包括海洋动力、河流输沙、局部地形特征、海滩植被、海滩蟹类活动、人工突堤等,此外气候(冰冻)也影响北侧潮滩沉积交换。     

北部湾海湾岸线时空变化特征研究

人类活动对我国海湾生态环境的影响日趋严重,作为海湾变化的重要表征—海湾岸线自然成为陆海相互作用研究的主要内容之一。本文以西部大开发的前沿—北部湾海湾岸线为对象,利用Landsat系列影像反演1991、2005及2010年北部湾1595km的大陆岸线;选择1991~2010年间北部湾北部变化强烈的40个岸段,分析岸线的冲淤变化。结果表明:北部湾海湾曲折岸线的固有属性已发生改变,岸线平直化趋势明显;海湾岸线冲淤交互存在,相对遮蔽的岸段岸线积极向海推进,年淤积速率为23m/a,无防护地带的岸线以侵蚀为主,年平均侵蚀速率为24m/a;在不同类型的海湾岸线中,生物海岸与砂质海岸表现为向陆蚀退,年平均侵蚀14m/a,淤泥质海岸为向海淤积,年平均淤积速率为9m/a,基岩海湾岸线变化不大。     

河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应——以珠江口伶仃洋为例

为揭示河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应过程,以珠江口伶仃洋河口湾为例,基于潮波数学模型和潮流数学模型,研究了1981年以来湾内进出潮量、分潮振幅和潮流流速的累积变化。结果表明:相对于1981年,2018年岸线条件下伶仃洋湾口断面涨落潮量累积减少4.9%~6.0%、内伶仃断面涨落潮量累积减少9.0%~12.8%、深圳湾断面涨落潮量累积减少17.8%、南沙断面涨落潮量累积减少5.0%~6.3%;伶仃洋M₂分潮振幅呈增加趋势,振幅增幅由南向北增加,潮波由南向北变形进一步加剧;伶仃洋最大可能潮差变化与M₂分潮振幅变化趋势一致,潮汐性质没有发生变化;伶仃洋潮流流速总体减小,西岸流速减幅高于东岸,湾顶附近流速略有增加。     

河口湾潮坪潮汐水道发育特征及地质意义 ——以钱塘江为例

河口湾中的砂体是有利的油气储集层,但复杂的水动力变化导致古代河口湾识别困难。通过对现代钱塘江河口湾的研究表明,河口湾潮坪环境潮汐水道可以成为识别古河口湾的一种辅助标志。基于野外实地观测,结合卫星地图对潮坪环境潮汐水道的发育特征进行了详细的描述,并探讨了它的地质意义。结果表明:1）泥坪潮汐水道横截面形态主要有“V”型及宽缓的透镜状,平面上由海向陆可划分为曲折的A段、平直的B段和树状分叉的C段;2）砂坪潮汐水道横截面形态主要有“U”型和阶梯型,平面上由海向陆可划分为曲折或平直的A'段和树状分叉的B'段,A'段的平直与曲折主要受控于砂坪潮道规模的大小;3）在砂质潮坪中常见炭屑层、包卷层理、液化流痕、垮塌构造、波痕等特殊的沉积构造;不同形态和规模的潮坪潮道主要受控于潮坪坡度、沉积物粒度、河口湾形态及相对海平面高低的影响,高坡度、低海平面有利于完整序列潮道的发育;4）不同类型河口湾潮坪潮道的特征及其伴生的特殊沉积构造可以为确定地质历史时期的古河口湾及其演化提供参考。     

1959—2019年杭州湾南岸滩涂演变规律及机制

掌握滩涂演变规律是保护和开发滩涂资源的重要依据,杭州湾水沙条件复杂,人类活动强度大,滩涂演变机制复杂。基于杭州湾近60 a（1959—2019年）水文地形监测资料,结合促淤围涂进程,分析了杭州湾南岸滩涂在水沙变化和人类活动影响下的演变规律及其机制。结果表明:近60 a来,杭州湾南岸滩涂普遍淤高,1959—2003年淤积速率约6.70 cm/a,2003—2019年淤积速率加快,约12.59 cm/a;大规模围涂和潮差增大是滩坡坡度增大的主要原因;庵东浅滩平面形态的周期性演变与径流的丰枯周期有关,呈现“丰水走弯,枯水趋直”现象;长江来沙减少尚未对杭州湾南岸滩涂淤涨产生明显影响;围涂工程是杭州湾南岸滩涂近期淤涨速率加快、潮滩宽度减小的主要原因。     

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。     

黄河三角洲滨海区沉积物的分异特征与规律

根据2000年79月黄河三角洲滨海区表层沉积物的分析结果,运用F lem ing的三角图式对沉积环境进行划分,并在此基础上结合沉积物结构、地形和水动力条件,探讨了沉积物的分布规律及其作用机制。结果表明:研究区域可划分为废弃三角洲滨海区、现行河口区和莱州湾滨海区三个沉积环境。对于废弃三角洲沉积区,在早期废弃的湾湾沟海区风浪作用为主,沉积物普遍较粗,抗冲能力较强;废弃不久的飞雁滩海区在波流联合作用下,沉积物粒径由岸向海变细,大致在-5-6m水深处存在一明显的界限,该水深以浅砂含量较高;而该水深以深以粉砂和粘土为主,砂含量较低。现行河口区,由于沙嘴前方强潮流带的作用,沉积物粒径由岸向海表现为粗—细—粗的演变趋势。在莱州湾海区,由于潮流场的影响,以广利河河口为界,以北粒径较细,而以南则较粗。      

黄河三角洲东营港潮坪上的贝壳沉积

黄河三角洲东营港的泥质潮坪上发育大量的贝壳沉积。贝壳的特殊形态使其很容易被水流搬运,波浪的簸选、泥坪表面的侵蚀坑穴和植物根、堤坝等障碍物对贝壳的拦阻、与地形地貌或涨潮流的水流形态有关的流速降低都可以形成贝壳堆积。潮坪表面贝壳的沉积形态包括:与涨潮流有关的坑穴状、密集窝状、陡坎状、垄沟状、席状、带状以及潮汐水道中的混合沉积等类型;与波浪作用有关的堤坝状、堤坝遮挡沉积等类型。涨潮流流速降低的方式不同,贝壳沉积形态也会相应有较大的差别。另外,潮坪表面的细微起伏、潮坪底质类型和粘结性都会对贝壳的沉积形态造成较大影响,其中尤其是以密集窝状和陡坎状为特征。从东营港贝壳的沉积特征上看,潮坪上贝壳沉积的水动力条件与常见的砂砾滩、鲕粒滩、内碎屑滩有很大的不同,不能将介壳的富集一概归为滩坝相沉积。     

Sedimentary facies of the central part of radial tidal sand ridge system of the eastern China coast

A unique radial tidal sand ridge system (RTSRS) has developed under a complex tidal current field on the eastern China coast between the Yangtze River delta to the south and the abandoned Yellow River (Huanghe) delta to the north. The present study examines the sedimentary evolution of a ridge-channel pair in the central RTSRS. Three cores, with two on the ridges and one in the channel, were drilled to reveal the late Pleistocene-Holocene deposits of the system. Five sedimentary facies were distinguished, i.e. ridgeshallow subtidal facies, ridge-deep subtidal facies, nearsurface channel bottom facies, middle tidal flat facies and low tidal flat facies. The ridge-shallow subtidal facies consists of sandy strata with ripple cross beddings, horizontal lamina, and massive beddings. Bioturbation seldom occurs. The ridge-deep subtidal facies is primarily characterized by sandy and muddy interlayers with common flaser and lenticular bedding structures. Bioturbation appears abundantly. Massive and graded sediment sequences of storm origin are present as characterized by rich shell fragments. The nearsurface channel bottom facies consists of loose, soft, clayey silt deposits with deformed sedimentary layers. This facies occurs in the deeper part of the active channels. The middle tidal flat and lower tidal flat facies composed of silt-clay couplets prevailed primarily in the tidal flats. Incomplete sedimentary successions show that coastal plain deposits dominate in the study area during 12–13 ka B.P. The sandy ridge and channel facies became dominant during 4–6 ka B.P. when the sea level receded temporarily. Tidal ridge and channel in the study area became active during the last four decades. Sediment reworking due to typhoon and sandy ridge migration plays a key role in shaping the present radial ridge system.     

波流共同作用下潮滩剖面沉积物和地貌分异规律——以长江口崇明东滩为例

通过对崇明东滩两个海滩剖面、表层沉积物和悬沙粒度以及同步水沙资料的分析,探讨波流共同作用下表层沉积物和地貌的分异规律。受波流共同作用的影响,表层沉积物中值粒径由破波带向两侧逐渐变细,分选由破波带向两侧逐渐变差,偏度由极正偏变为正偏,峭度由很窄尖变为宽平和中等峭度。由破波带向岸方向,流速逐渐减小,含沙量逐渐增加。悬沙和表层沉积物粒度特征的对比分析表明,潮间带上部的悬沙主要来源于破波带泥沙的再悬浮。破波带内泥沙以“波浪掀沙”引起的分选运移为主,而破波带两侧的泥沙以潮流对破波带水体的“平流输移”为主。以潮汐水位和高精度海滩剖面数据对崇明东滩微地貌类型按高程进行了新的划分。     

苏北陆区潮成沙体的磁组构特征及沉积环境

苏北陆区潮成沙体磁组构分析表明,与苏北海域辐射沙洲一样,砂体也形成于辐聚辐散的潮流场。沉积物在辐聚辐散的潮流场中经潮流、波浪作用,K、P值普遍较大,在垂向和横向上变化显著,可能是沉积动力增强的反映。P、F值相关性较好,而P、L值之间的相关性差,反映沉积环境较稳定。q值小,以正常沉积为主,出现q>07的风暴事件沉积。     

MIS 3晚期以来江苏中部海岸的层序地层

通过对苏北岸外西洋潮流通道内钻孔和地震剖面的地层沉积学、年代地层学、地震地层学和层序地层学等多学科再研究,以及区域钻孔再对比,本文确定该海域约从35kaBP(14C惯用年龄)开始经历了滨岸砂坝、淡水湖沼、河流泛滥平原、滨岸沼泽、潮流沙脊和潮流通道一系列的环境演变,主要受控于MIS3晚期以来的海平面旋回以及古河流入海沉积物供给,而构造沉降是相对次要的,由此形成了五级层序地层中的末次冰期晚间冰阶准层序和冰后期准层序,以及前者的高水位体系域和强制海退楔体系域、后者的海侵体系域和高水位体系域。海域中潮流沙脊可能开始发育于冰后期海侵淹没本区(约9calkaBP)之后,但一直只是水下暗沙且处在不断调整之中,直到1128～1855AD间黄河夺淮从苏北入黄海,大量泥沙充填潮道,部分水下暗沙出露海面成为明沙。西洋潮流通道并非是晚全新世期间通过沙脊的蚀低而形成,而在全新世高海面前后就已具雏形并持续至1128AD,1128～1855AD和1855AD至今分别经历了充填淤浅与冲刷成型的过程,且今后具有进一步展宽刷深的趋势。