强潮海湾近岸表层沉积物时空分布特征及水动力响应——以杭州湾北岸为例

沉积物粒度参数是表征其分布和输运特征的重要信息。根据2005年7月和2006年12月采集的167个表层沉积物样品以及收集到的实测水文资料,以杭州湾北岸为例,分析研究强潮海湾近岸表层沉积物的时空变异特征,同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上探讨该区域的泥沙来源,并通过掀沙计算分析表层沉积物对高能水动力环境的响应过程。结果表明:（1）杭州湾北岸表层沉积物普遍较细,以粉砂质粘土为主,在南汇、金山岸段存在两个砂质密集区,并且随动力条件的不同在由岸向海方向呈现出逐渐变细的粒度趋势;（2）表层沉积物粒度特征在洪、枯季亦存有差异,枯季较洪季存在普遍粗化现象;（3）GSTA模型结果显示该区域泥沙主要来源于上游岸段来沙和湾口海域来沙,此外局部区域之间的泥沙交换过程也是区域内泥沙平衡协调的重要途径;（4）潮流掀沙作用主要以南汇和奉贤水域为主,波浪掀沙作用范围基本覆盖研究区域的整个岸段,且波高为1.5 m（P=94.9%）以下的波浪掀沙作用对浅水区域的影响最为显著。     

杭州湾北岸芦潮港潮滩沉积物磁性特征的年际变化及其粒度控制

对杭州湾北岸芦潮港潮滩2007—2010年固定点沉积物进行了逐月的磁性测量和粒度分析,探讨了磁性特征的月际、年际变化及其与粒度的关系。结果显示,2007—2009年,芦潮港潮滩沉积物的磁性特征呈现出相似的季节性变化特征,磁性参数χ、χARM、SIRM以及比值χARM/SIRM总体上在12月次年7至月表现为高值,8—11月为低值,S-300变化趋势与之相反。粒度分析显示,每年12月至次年7月沉积物粒度总体较细,8—11月较粗,这说明潮滩较细沉积物中含有较多的亚铁磁性矿物,与已报道的2004—2005年研究结果相似。相比前三年,2010年1—7月及12月沉积物磁性矿物含量相对下降,8—11月份磁性     

长江口现代潮滩表层沉积物磁性特征和自生铁硫化物的分布*

以长江口崇明岛北支潮滩的3个潮滩为对象,在粒度测量和磁性分析的基础上,揭示了现代潮滩表层沉积物的磁性变化,探讨了磁性矿物、尤其是自生亚铁磁性矿物—硫复铁矿（Fe₃S₄）在潮滩沉积微相的分布规律及机制。研究结果表明：长江口潮滩表层沉积物的磁性特征由亚铁磁性矿物及超顺磁颗粒(SP)主导。淤积型中高潮滩磁铁矿以单畴(SD)和SP为主,侵蚀型潮滩的中低潮滩则更多假单畴/多畴(PSD/MD)晶粒,反映了水动力的分选及以细颗粒矿物溶解为主的早期成岩作用。此外,最东侧的北四滧港剖面潮上带—高潮滩芦苇带普遍存在自生亚铁磁性硫复铁矿,北堡港和新卫剖面的高潮滩也局部存在硫复铁矿,反映了本区高潮滩—潮上带丰富的有机质及细颗粒沉积物、加上有限的海水淹没时间,是早期成岩作用过程中生成硫复铁矿的主要机制。     

泰国湾表层沉积物陆源碎屑的粒度特征及其展现的沉积动力环境

海洋碎屑沉积物的粒度特征是海底沉积动力环境的直接体现,是用来研究海洋动力环境变化的重要手段,尤其是陆架海底表层沉积物的粒度分布,对于研究沿岸和水柱底边界层现今海洋动力环境可起到重要作用。该项研究通过调查遍布泰国湾至湄公河口海底表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征,以期获得影响现今特定海域沉积作用的海洋动力环境过程。粒度分析的结果显示,泰国湾表层沉积物的陆源碎屑以细砂-细粉砂为主,分选总体较差,频率分布以正偏为主。其中,细砂-极细砂组分主要分布在曼谷湾和柬埔寨沿岸。湄公河岸外沉积物为细砂,且分选比泰国湾区域的沉积物要好。这些表层沉积物的粒度特征具有良好的环境变化指示作用。湄公河岸外分选较好、近于正态分布的中砂沉积物指示了波浪作用下的沉积环境。曼谷湾和柬埔寨沿岸分选较差的中砂-细砂粗粒沉积物反映了潮汐和波浪的共同作用;泰国湾东西沿岸区域分选中等、呈正偏态的极细砂-中粉砂沉积物体现了潮汐的控制作用;而泰国湾中部分选较差的沉积物则指示了表层洋流作用。研究表明,泰国湾和湄公河岸外表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征可用于区分不同海洋动力因素的控制作用,揭示出泰国湾的沉积动力环境主要受潮汐、波浪和洋流的共同影响,湄公河岸外的沉积动力环境主要受波浪的影响。     

长江口潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征的影响

通过长江河口高潮滩芦苇带沉积物柱状样CYLWA 1活性铁、有机质、粒度分析及磁性测量,探讨潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征变化的影响。结果显示,沉积物柱状样总体上以Fe2 + 占优势,且含量随深度逐渐增加。但在亚表层 (10～ 2 0cm),由于根系的释氧作用,存在着以Fe3 + 占优势的氧化层。在 10～ 2 0cm这一氧化层,指示细颗粒磁性矿物的参数 (χ_fd、χ_ARM)明显减小,而反映磁性矿物类型的参数 (B_CR、SIRM/ χ)显著增大,指示了亚铁磁性矿物颗粒变粗,不完整反铁磁性矿物明显富集,这一现象反映了氧化层不完整反铁磁性矿物的相对富集     

长江三角洲全新世地层中潮滩沉积磁性特征及其古环境意义

对长江三角洲北翼江苏南通地区NT钻孔（长60.9 m）进行了系统的环境磁学分析,并结合岩性特征、粒度、漫反射光谱（DRS）等手段,探讨了全新世早、晚期潮滩沉积的磁性特征及其古环境意义。NT孔自下而上可分为6层（U1~U6层）,其中U2层下部（49.9~44.8 m）和U6层（7.5~0.3 m）为潮滩沉积,具有较低的退磁参数S比值及较高的硬剩磁（HIRM）和SIRM/χ,表明反铁磁性矿物如赤铁矿、针铁矿等含量和比例较高。结合漫反射光谱（DRS）分析,发现U6层上部盐沼（1.5~0.3 m）赤铁矿和针铁矿富集,U2层下部的盐沼仅富集赤铁矿。这一差异与U2层和U6层形成的时期和沉积环境有关。U2层形成于晚更新世晚期至早全新世,且曾长期暴露地表,有利于赤铁矿的形成,其后随着海平面的持续上升,盐沼不断垂向加积,始终处于水下环境,不利于针铁矿的形成;U6层形成于晚全新世三角洲海岸的进积过程中,氧化还原相互交替的环境有利于针铁矿的形成,后期成陆后的成土作用生成了较多的磁赤铁矿和赤铁矿。研究表明,全新世三角洲发育过程中,不同时期形成的盐沼具有不同的磁性特征,磁性特征的研究可以提供潮滩沉积环境演变的信息,对三角洲古环境重建研究具有重要意义。     

崇明岛CY孔沉积物的磁性特征及其环境意义

对崇明岛CY孔样芯磁性特征的研究表明,该孔沉积物的磁性矿物以假单畴/多畴晶粒的亚铁磁性矿物为主.按磁化率等磁参数的变化可将该孔划分为7个磁性层.同时,参照沉积物粒度、化学分析结果,探讨了磁参数与沉积动力环境、地球化学环境的关系,并以磁性层位划分与岩性岩相分析、 14C测年相结合,建立了长江河口中全新世以来的沉积相序和地层层序.     

东营凹陷第三纪湖相沉积物磁性特征及其与环境变化的关系

本文应用环境磁学方法，测量了东营凹陷牛３８井中第三纪湖相沉积物的磁化率值，并初步研究了造成沉积物磁化率值变化的沉积环境因素。研究结果表明，沉积物磁化率值的变化，与水体的含氧量有直接关系，是沉积物早期成岩过程中活化铁稳定性的反映。一般地，当水体氧时，沉积物中活化铁稳定，磁化率值高。     

鸭绿江河口西岸潮滩沉积特征对流域变化的响应

2010年和2011年于鸭绿江河口西岸潮滩及西水道采集柱状样10根,对柱状沉积物进行 210Pb比活度及粒度测试,结合河口地貌演化及流域历年水文资料,探讨人类活动对流域输沙变化造成的影响,以及沉积过程对环境变化的响应。结果表明,柱状样 210Pb纵向分布具3种类型: 1)指数分布类型; 2)表层混合或倒置类型; 3)异常分布类型。西水道的沉积速率最快,1960~2000年间达到5.84cm/a; 而西岸潮间带沉积速率存在差异,均小于2cm/a。根据测年结果及沉积物粒度特征,将潮滩演化划分为4个阶段: 阶段1为1940年以前,处于自然发展状态; 阶段2为1940~1970年,流域输沙锐减,河口地貌发生显著变化,西水道由主流道逐渐萎缩为潮汐汊道; 阶段3为1970~1995年,径流量锐减,沉积厚度减薄,以及河口区采砂作业加剧,盐水楔入侵,潮滩沉积物变细; 阶段4为1995~2010(2011年)年,输沙量逐年减少,潮滩开始遭受侵蚀,受侵蚀区域物质重新分选,致部分柱状样表层出现"粗化层"或"细化层"。通过对1962~1985年间柱状样和悬沙粒径相关性的分析发现,森林砍伐及后期的植树造林对流域输沙的粒度变化控制明显,而该变化在潮滩沉积中亦有记录。     

浙闽沿岸南部泥质沉积中心表层沉积物粒度特征及其季节性差异

通过对浙闽沿岸南部泥质沉积中心15个站位夏季和冬季表层沉积物的粒度分析和对比,探讨了表层沉积物粒度的分布特征、季节性差异及其影响因素。研究结果表明,各站样品以黏土质粉砂为主,各粒度参数差别较小,平均粒径和标准偏差呈显著的负相关,偏态和尖态呈弱负相关。粒级—标准偏差曲线上,在4.92～6.46和25.32～33.27 μm之间存在高峰值,在11.16～13.39 μm之间为低谷值。粒度分布具有季节性差异,冬季样品各粒度参数分布范围均高于夏季,平均粒径（值）总体上比夏季的要小,偏态和尖态等值线的梯度明显大于夏季的。在粒级—标准偏差曲线上,冬季样品的变化程度要显著高于夏季的。粒度分布的差异主要受物质来源和海洋动力环境的季节性变化影响。     

台风风暴潮影响下潮滩沉积动力模拟初探--以江苏如东海岸为例

以江苏如东潮滩为研究区,采用沉积动力学垂向二维概念模型来模拟正常天气和台风期间潮滩沉积的空间分布特征,探讨台风风暴潮对潮滩正常沉积层序的改造作用.模拟结果表明,在涨落潮时间-流速对称特征明显的如东海岸,潮汐作用使潮滩沉积呈显著的分带性,且剖面形态向“双凸形”演化,两个“凸点”分别位于平均高潮位和平均低潮位附近.在台风期间风暴增水效应下,开边界悬沙浓度差异将导致潮滩冲淤和沉积分布格局的变化,潮上带和潮间带上部均堆积泥质沉积物,潮间带中下部在风暴过程中普遍遭受不同程度的砂质沉积物侵蚀或之后堆积泥质沉积物,在沉积层序中形成风暴冲刷面.因此,潮滩的风暴沉积记录存在于潮间带上部或更高部位.以此模型为基础,可进一步综合考虑极浅水边界层水动力结构、沉积物粒度分布变化、波-流联合作用、台风降水、互花米草等生物活动、潮沟摆动及人工围垦等因素,从而建立风暴事件在沉积层序中的时间序列,更好地解译沉积记录中的古环境信息.     

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。     

长江口-杭州湾毗连海区的现代沉积速率

运用沉积地层同位素210 Pb、137Cs测年技术,估算长江口 杭州湾毗连海区的现代沉积速率。研究结果表明,以泗礁水道为界,东侧的马鞍列岛区受外海高盐水的顶托,长江来沙少,淤积缓慢;西侧至长江口、杭州湾海岸交汇点 (南汇咀 )之间水域,是长江泥沙扩散南下的主要通道。其中,受长江冲淡水次级锋和杭州湾锋面输沙影响的湾口浅滩区,沉积速率约 3cm/a;洋山港区,水深大于 20m的峡道区,受强动力作用而处于侵蚀状态,峡道两端出口的浅水区,沉积速率为0.3～ 1.6cm/a;马迹山港区,位于典型的峡道沿岸淤泥质陡坡,其沉积过程不稳定,正常沉积速率为 0.7～ 3.4cm/a,但常有快速淤积和地层滑塌流失现象发生.     

杭州湾庵东滨岸潮间带现代沉积物中的生物遗迹特征

杭州湾庵东滨岸潮间带软底质沉积中发现的造迹动物有泥螺、珠带拟蟹守螺、弹涂鱼、宁波泥蟹、沙蚕、竹蛏、虹光亮樱蛤、海葵以及鸟类和植物等,包括软体动物、节肢动物、环节动物、脊索动物、腔肠动物等5个动物门类,共计8属,营造的生物遗迹主要有运动迹（爬迹、拖迹、足辙迹）、居住迹、觅食迹（进食迹）、生殖迹、停息迹、排泄迹、逃逸迹以及鸟类足迹和植物根迹等。分析表明潮间带不同的沉积环境,造迹生物及其遗迹的主要类型、空间分布、丰度、多样性具有明显的差异。1）研究区潮间带不同的沉积环境,造迹生物种类与分布不同,其遗迹的主要类型和分布特征具有明显的差异性,高潮区沉积物主要是富含有机质的砂质泥,生物遗迹包括珠带拟蟹守螺拖迹、停息迹和生殖迹,泥螺拖迹和停息迹,宁波泥蟹的觅食迹、居住迹和足辙迹,沙蚕的拖迹、觅食迹、居住迹和排泄迹,弹涂鱼的爬行迹和居住迹,以及鸟类足迹和植物根迹,其中层面遗迹以珠带拟蟹守螺的拖迹、沙蚕拖迹和觅食迹丰度最高,层内遗迹以沙蚕居住潜穴丰度最高,分布面积最广,扰动程度强烈,宁波泥蟹居住潜穴局部密集,扰动程度强烈,植物根迹密集,深度可达50~60 cm,这些生物遗迹常与平行直脊波痕和干涉波痕共生。中潮区沉积物主要由灰色粉砂和含砂粉砂构成,含水率较高,植被较稀疏。中潮区平坦的潮坪上生物遗迹主要由虹光亮樱蛤的居住潜穴和竹蛏的居住潜穴和摄食迹组成,丰度较高,具有少量泥螺拖迹以及植物根迹和鸟足迹。在中潮区潮沟两侧,沉积物颗粒较细,常见珠带拟蟹守螺的拖迹,宁波泥蟹的居住潜穴、足辙迹,弹涂鱼的爬迹。中潮区潮坪上多发育舌型波痕,生物遗迹多与舌型波痕共生。低潮区沉积物主要是灰色粉砂和粉砂质砂,含水率高,多为汤底,无植被,常见遗迹主要是虹光亮樱蛤的居住潜穴,竹蛏的居住潜穴以及少量海葵居住潜穴。2）沉积物的粒度、含水率影响遗迹的清晰度;3）由于受潮水、波浪运动的冲刷作用,沉积物表面的遗迹易被破坏,保存率极低,底内动物的居住潜穴保存率相对较高。该研究不仅为杭州湾潮间带沉积环境研究提供了新的现代生物遗迹信息,而且也可为古代强潮河口湾潮间带沉积环境中的古遗迹学研究提供借鉴。     

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。     

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。     

放射性同位素定年技术在崇明岛潮滩沉积速率上的应用研究

选取崇明岛北侧由东至西4个潮滩沉积柱,分析137Cs、226Ra和210Pb放射性比活度,应用210Pb和137Cs放射性同位素定年方法计算崇明岛潮滩沉积物沉积速率。对于东西两端,210Pb方法测得速率分别为3.08cm/a和2.34 cm/a,而137Cs测得速率分别为6.19 cm/a和2.06 cm/a。结果表明,137Cs定年方法计算出的潮滩沉积速率普遍大于210Pb方法结果;但两者反映了相同的速率规律。崇明岛主力生长方向为东和东北,西侧沉积作用相对较弱,表现出"东快西慢"的特点。沉积纵向上,1954年以来,自下而上沉积速率逐渐减缓。