晚更新世末期黄、渤海陆架沉积物分布格局及其沉积特征

通过对80年代以来黄、渤海陆架地质调查有关柱状岩芯资料的分析研究，以地层年代为依据，划分晚更新世与全新世地层。研究结果表明，未次冰期低海面时期，黄、渤海陆架沉积物受到来自北方于冷气流的作用，形成独特的分布格局，陆架沉积物的综合特征反映出晚更新世末期黄、渤海陆架曾经发生过沙漠化，并形成一系列的风沙沉积。根据沉积物的分布特征和拉度组成将黄、渤海陆架划分为6个沉积区域和4种主要沉积类型。     

北黄海表层沉积物粒度分布特征及其沉积环境分析

对北黄海1140个表层沉积物样品的粒度进行分析,探讨其分布特征与物源和水动力环境的关系。结果表明,研究区底质类型主要有泥、粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、砂五种类型,少数站位含有砾石。研究区东部沉积作用的主控因素是潮流,西部主要是山东半岛沿岸流。经过本区的黄海暖流限制了山东半岛沿岸流携带的细粒物质向东运移。研究区西部细粒沉积物的粒度分布是不均匀的,南北是不对称的,其形成受控于山东半岛沿岸流、黄海暖流和潮流。     

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。     

济州岛西北部的反气旋型涡旋沉积

利用９９２年以来采自南黄海的沉积物样品和１９９御的南黄海水文调查资料,采用地层对比、沉积动力及环境分析等方法,研究了济州岛西北海域反气旋型涡旋流型的环流性质、其下方泥质沉积物的特征以及它们之间的因果关系,并与南黄海中部的气旋型涡旋沉积进行也深入的对比。结果表明,反气旋和气旋型沉积物翥阳细粒的泥质沉积,是在沉积动力较弱的低能环境下生成的,但它们之间 存在明显的差异,特别是反气旋型涡旋的沉积厚度大、粒     

A numerical study of transport dynamics and seasonal variability of the Yellow River sediment in the Bohai and Yellow seas

A sediment numerical model was embedded into a wave-tide-circulation coupled model to simulate the transport processes of the Yellow River-derived sediment considering the wave-induced vertical mixing (Bv) and the wave-current coupled bottom shear stress (BSS). Numerical results show that the main stream of the Yellow River-derived sediment moves first eastward off the northern Shandong Peninsula and then southward into the South Yellow Sea all year round. In spring, the sediment moves northeastward in the Bohai Sea. In summer, there is a northeastward branch of sediment in the Bohai Sea off the west coast of the Liaodong Peninsula, while the main part goes eastward to the Yellow Sea. The Yellow River-derived sediment transport from the Bohai Sea to the North Yellow Sea across the Bohai Strait is mainly limited to the top 10 m, and with a maximum centered at 37.9°N in summer. The transport from the North Yellow Sea to the South Yellow Sea across the transect of 37°N is mainly in the 0–30 m layer with a maximum around 123.7°E in autumn. The simulated Yellow River-discharged sediment deposits along the Shandong Peninsula and between 20 and 30 m isobaths in the Yellow Sea, which is consistent with observation. If surface waves are not considered in the model, the sediment deposits westward to the nearshore area in the South Yellow Sea. The sediment would deposit further southward in the numerical experiment results without wind influence. In the numerical experiment of no tide, there is hardly any sediment deposited on the Yellow Sea floor, while in the Bohai Sea most of the sediment is transported southward and northwestward around the river mouth instead of eastward as in the Control Run, indicating the tides play a key role in forming the deposition pattern.     

南黄海陆架沉积学研究

黄海中部、济州岛西南,存在厚层的泥质沉积,它们分别与上述地区的冷涡活动区相对应。在两个泥质沉积区之间又出现连接它们的通道,形成别有特征的“冷涡-通道”沉积体系。经分析发现,这个沉积体系,完全受控于黄海暖流、冷涡及其相关的环流体系。此外,在黄海西南部及东海北部海底发现大面积砂岩及其砾石,揭示了黄、东海陆架沉积物的新源地。     

气候变化和人类活动影响下黄河远端泥北支粒度组分变化及其区域沉积效应

受限于海洋动力条件的复杂性,基于陆架泥质沉积重建的古气候或古环境一直存在争议。为此,本文在北黄海地区沿沉积物输运路径采集3根柱样,通过沉积物粒度及其端元组分和基于器测数据的东亚冬季风指数和黄海暖流强度,分析了不同泥区沉积物粒度端元组分对冬季风暴和黄海暖流变化的响应机理和强度,揭示了上述变化在不同区域产生的沉积效应。结果表明,近百年以来黄河远端泥北支的沉积物组分变化受到了自然因素和人类活动的共同影响。1980年以后,人类活动对黄河沉积物入海通量及其组成的影响开始增强,并掩盖了自然演化信息。而1980年以前,不同泥区的不同端元组分对冬季风暴和黄海暖流的响应机理和强度存在差异,具有显著的区域沉积效应：粗端元组分受冬季风暴强度变化主导,能够反映山东半岛北岸跨锋面物质输运强度的变化;细端元组分受到黄海暖流强度变化主导,反映沉积物从北黄海西部泥区到辽东半岛东岸泥区的输运过程。上述结论说明,虽然粒度是表征古气候和古环境变化的重要标志物,但应根据不同泥区沉积物来源和沉积动力环境的特点,谨慎选择敏感端元组分,正确地使用粒度指标。     

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。     

南黄海中部沉积物物理性质与压缩波速相关性分析

根据南黄海中部海底沉积物柱状样的实验室土工试验测试结果,分析沉积物的物理特征,并通过实验室方法获得沉积物压缩波速,探讨物理参数与压缩波速的相关关系,得到经验公式。结果表明:该区域沉积物以淤泥和淤泥质黏土为主,具有含水率高、孔隙比大、塑限高等特征;物理参数与压缩波速之间有较好的相关关系,密度、孔隙比、含水率、塑限、液限及塑性指数与压缩波速的相关性最明显,其中,密度与压缩波速成正比相关关系,而孔隙比、含水率、塑限、液限和塑性指数与压缩波速成反比相关关系;以沉积物天然密度和塑性指数为自变量的双变量回归分析方程能更好地表达沉积物物理特性与压缩波速的相关关系。     

南黄海冷涡沉积和通道沉积的发现

为解决南黄海及东海北部的沉积环境和物质来源问题,１９９２年５月对黄海和济州岛西南的泥质沉积进行了多方面调查和研究,发现济州岛西南、南黄海中部和北黄海西部泥质沉积区,分别与那里的冷涡活动区相对应。因此,这些泥质沉积应属于“冷涡沉积“;而在冷涡之间又出现连接它们的“通道“,形成了具有特殊结构的“通道沉积“,它分布于黄海暖流之下,呈南北向延伸。表明冷涡沉积和通道沉积是受控于冷涡、黄海暖流及其相关的环流体     

山东半岛近海不同粉砂粒级含量分布的空间差异性及其沉积学意义

粉砂是现代陆架和河口沉积物最主要的粒级组分,但由于其复杂的沉积动力学行为,我们对于不同粉砂粒级的沉积学特征和行为并没有完全掌握。本文分析了山东半岛近海表层沉积物中不同粉砂粒级组分含量的空间分布特征,探讨了其控制因素。结果表明,山东半岛周边近海沉积物类型以泥质沉积为主,但不同粉砂粒级组分具有明显的空间分布差异性。极细粉砂、细粉砂与黏土组分的含量变化一致,表明了其相似的沉积动力学行为。粗粉砂组分的含量空间变化最大,在山东半岛的北部泥质条带、东部“泥楔”和南部近岸具有明显的高含量,其含量与其他各粉砂组分具有明显的负相关性。从表层沉积物的粒度组分与分布规律,可以证明研究区表层沉积物主要以黄河携带物质为主,但流入本区的一些中小型河流也明显提供了部分物源,只是其提供物质的扩散范围有限。结合水动力分析和物理海洋学等方面的认识,我们认为造成不同粉砂组分空间分布差异性的原因主要受物源、区域水动力学条件、局部地形（底形）等因素控制。另外,还发现了山东半岛“泥楔”沉积物的粗粉砂组分含量偏高、现代沉积速率也偏大,这些现象在空间上与“海洋锋面”位置一致,对于海洋锋面的沉积学意义还需要进一步的调查研究和数值模拟工作。     

A unique Yellow River-derived distal subaqueous delta in the Yellow Sea

Newly acquired high-resolution Chirp sonar profiles reveal a unique Yellow River-derived, alongshore distributed, bidirectional (landward and seaward) across-shelf transported, omega-shaped (“Ω”) distal subaqueous deltaic lobe deposited around the eastern tip of the Shandong Peninsula in the Yellow Sea. This clinoform deposit directly overlies the postglacial transgressive surface, featured by convex-up seafloor morphology, up to 40 m thick locally. Radiocarbon-14 dates from the underlain pre-Holocene and transgressive sediments indicate this distal lobe has formed since the middle-Holocene highstand under a relatively stable sea level. This along-shelf distributed distal clinoform has been deposited mainly by the resuspended Yellow River sediments carried down by the coastal current, interacting with the local waves, tides and upwelling. Collectively, over the past 7000 years, nearly 30% of the Yellow River-derived sediment has been re-suspended and transported out of the Bohai Sea into the Yellow Sea. Overall, the Yellow River-derived sediment could reach the − 80 m water depth in the central South Yellow Sea, about 700 km from the river mouth; in contrast, a very small fraction of the modern riverine sediment could escape the outer shelf or reach the Okinawa Trough.     

Recent sediment accumulation and origin of shelf mud deposits in the Yellow and East China Seas

Modern (last 100 yr) accumulation rates of shelf mud deposits in the Yellow and East China Seas were investigated using the distribution of excess ²¹⁰Pb (²¹⁰Pb_ex) in sediment core samples. Compilation and merger of new and previously published data helped clarify sediment accumulation in these seas. The estimated accumulation rates, together with data of suspended sediment concentrations, provided findings on the sediment budget, origin, and transport pathway of the mud deposits. The overall accumulation distribution in the Yellow and East China Sea shelf revealed a general, cross-shelf decreasing trend along the sediment dispersal system away from the rivers, except for the South Sea (SSM) and southeastern Yellow Sea (SEYSM) mud patches found along the Korean coast. Notably, ²¹⁰Pb_ex activity profiles within the SSM and the SEYSM yielded a relatively high accumulation rate of 2-5 mm/yr, implying a sedimentation rate of 4-15 × 10⁷ tons per year in this coastal zone. Such an annual accumulation rate is about one order of magnitude greater than the total sediment discharge (6-20 × 10⁶ tons/yr) from Korean rivers, suggesting an additional offshore source. The distribution pattern of the well-defined suspended plume clearly showed the possible transport and exchange of fine-grained sediments between the ECS shelf and the coastal area of Korea, especially during winter. Such a high accumulation in Korean coastal areas is attributable to the sediments supplied from the mud deposit of the ECS (i.e., SWCIM), with origins in Chinese rivers. Therefore, the Korean coastal area may be an important sink for some of Chinese river sediments being transported from the south by the Yellow Sea Warm Current.     

冬、夏季渤黄海表层沉积物粒度特征差异及其成因分析

对渤海、黄海海域冬、夏两季表层沉积物取样,通过激光粒度仪得出粒度参数,进而分析讨论冬季强的沿岸流的作用、黄海暖流、夏季冷水团的影响以及地形、海底地貌特征、物源特征等对表层沉积物分布造成的影响。结果表明,冬、夏两季渤黄海表层沉积物粒度特征总体上相差不大,但部分海域如渤海中北部、渤海中南部、北黄海西北部近渤海海峡北部海域、山东半岛东北部海域、南黄海中部沉积物粒度特征存在明显季节性差异。表层沉积物粒度特征季节性差异与地形地貌、沿岸流、黄海暖流、黄海冷水团及物源密切相关。本研究对于探讨渤黄海不同季节表层沉积物沉积特征的影响机制、了解渤黄海区海洋动力过程的季节差异有积极意义。     

南黄海表层沉积物微量元素地球化学特征

分析了在南黄海采集的295个站位的表层沉积物样品的微量元素含量和500个站位的粒度参数,研究了南黄海沉积物微量元素含量、平均粒径和判别函数的分布特征及微量元素、沉积物类型和平均粒径的相关性。南黄海沉积物微量元素分布由于物质来源和与沉积物类型相关性的不同,表现出明显不同的分布规律:Sr分布与黄河、长江和生物碎屑碳酸盐的贡献有明显关系;Ba分布与黄河、锦江物质供给有关;东部Rb元素分布反映了韩国河流沉积物对南黄海东部的影响;Co分布反映了长江物质的运移方向。Ba和Cu与沉积物类型相关性不明显,不受沉积物粒度控制;Sr、Co、Rb则可以用于区分黄河、长江和韩国河流沉积物的来源。     

南黄海西部浅部地层地震层序及其沉积特征

南黄海陆架在第四纪具有海侵—海退交替发生、海陆相地层交互沉积的特点,沉积相及其分布主要受海平面变化与古河流及其三角洲的控制。对南黄海西部地区采集的5600km浅层地震剖面进行了层序划分与解释,得到以下认识:(1)早更新世晚期以来的南黄海地层可分为U1—U14共14个地震地层单元,组成6个地震层序,代表了6次大规模海侵-海退过程,其中氧同位素5期海相地层在该地区最发育;(2)根据全新世地层厚度变化,将该区分为6个沉积区:东部弱沉积区、中北部沉积发育区、海州湾外侵蚀区、废黄河口沉积区、射阳河口岸外侵蚀区和苏北浅滩沉积区;(3)氧同位素6期至2期,南黄海西部陆相层内发育了3期埋藏古河道:上层古河道发育于氧同位素2期,古长江水系、古黄河水系分别自南黄海南部、北部流入古黄海;中层古河道发育于氧同位素4期,仅分布于近岸地区;下层古河道发育于氧同位素6期,分布于123°E以西地区,其南部古河道应为古长江水系,规模较大,其北部古河道规模较小,分布范围有限;(4)古长江第四纪早期在古黄海入海,古黄河在氧同位素5期中后期也开始自古黄海入海,其古河道发育具有一定继承性,后期发育规模逐渐增大;(5)气候温暖的高海面时期发育于构造沉降...     

渤海东侧海岸带黄土中的放射虫

阐述了海岸带黄土中放射虫的种类及组合特征，并对其来源进行了探讨。 初步认为：放射虫最初是在间冰期高海面时被黄海暖流带入渤海的，后来在冰期低 海面时，裸露的海底受强大的西北向低空气流作用，致使一些放射虫壳体伴随沙尘 而沉降到附近海岸黄土之中。     

山东半岛近岸海区全新世泥质沉积体研究现状

20世纪80年代以来,山东半岛近岸海区全新世泥质沉积体引起了地学界的关注,很多学者对其进行过研究并发表了众多相关论文。综合前人的研究成果认为,山东半岛全新世泥质沉积体受到黄海暖流和黄海沿岸流的共同作用,呈现出中间厚、向海向陆减薄的楔形,并沿山东半岛发育,其物质来源主要是黄河注入所带来的沉积物;在形成机制上,受到海平面上升、潮流和黄河入海口的迁移等多种因素的控制,成因复杂;在形成时间上,现今的研究成果普遍认为该泥楔形成于全新世冰后期海平面上升时期。对目前研究中仍存在的问题进行讨论,提出了山东泥楔的未来研究方向,指出应该建立多种水动力耦合作用下的泥沙输运与沉积模式,着重从海洋沉积动力学角度进行新的研究。     

陆架环流作用下的北黄海中北部细颗粒物质输运

海洋泥质沉积是流域、古气候及海平面变化信息的重要载体，对该粒级物质的系统研究，是获取环境信息的重要手段。为此，采集北黄海中北部表层沉积物80件，经室内筛分处理，并对细颗粒组分（<63 μm）进行了稀土元素（REE）测试。结果显示REE的含量及分布模式在长山列岛东西两侧差异显著:东侧物质明显富集REE，尤其轻稀土元素（LREE），Eu元素则明显缺失，指示了受鸭绿江的显著控制；长山列岛以西，REE除含量降低外，分布模式也变平缓。造影剂马根维显（Gd-DTPA）在磁共振成像（MRI）中的大量使用，可能是造成Gd明显富集的主要原因。此外，辽南沿岸物质的来源及分布与以往认识存在差异，以往认为辽南沿岸泥质沉积为鸭绿江为主的辽东半岛河流的远端泥沉积，而本文的研究发现:辽东半岛东侧长山列岛至大连湾外海域以黄河来源物质为主，鸭绿江物质对北黄海西部泥质区的贡献在西侧大于东侧，其中陆架环流对物质输运发挥着重要作用。     

晚更新世末期南黄海中部陆架古地貌特征

晚更新世末期(12000-25000a BP)为玉木冰期最盛时期,气候寒冷而干燥,极地冰流的扩展使世界海面大幅度下降,我国东部沿海海面下降约130-160m,黄海、东海陆架裸露成陆。在寒冷干燥的气候条件下,陆架沉积物不仅受到强烈的机械风化作用,而且受到来自北方强大干冷气流的吹扬作用,陆架沉积物在这些外力因素的作用下破坏解体,形成一系列的风沙地貌和风沙沉积,反映出晚更新世末期南黄海陆架沙漠化景观。根据本区浅地层测量断面分析研究的结果,并结合柱状岩芯及钻孔资料,初步揭示了本地区晚更新世末期的古地貌特征。