厦门湾及邻近海域沉积物分布特征和沉积速率

2007年和2010年在厦门湾及邻近海域进行底质表层沉积物和柱状岩心样品采集,并进行粒度分析及粒度参数计算,获得了研究区底质表层和柱状沉积物样品的粒度分布特征.结果表明,厦门湾海域沉积物类型多样,以粉砂质砂和砂质粉砂为主.平均粒径介于?1.5Φ~7.5Φ之间.采用 Gao-Collins粒径趋势分析方法,发现九龙江口的沉积物主要呈东南方向净输运,而大金门南侧海域沉积物则有向九龙江口输运的趋势,同安湾内沉积物由海岸向湾中央输运;厦门东部海域沉积物向北输运,翔安南部海域沉积物向同安湾口以及澳头近岸输移.对柱状岩心进行放射性同位素210Pb 测年分析,计算得到九龙江口沉积速率为2.62 cm/a,进而探讨了九龙江口的沉积环境演化特征,研究成果可为区域资源开发和环境保护提供科学依据     

厦门港海沧港区10号泊位多年冲淤变化分析

利用高精度数字式测深仪对厦门港海沧港区10号泊位建成后的港池进行5a水深地形监测,并结合该区沉积物柱状样的粒度特征,分析研究区地形演变特征和冲淤变化特性.结果显示,停泊区底质沉积物从2002～2007年共淤积了2.72 m,其中2002～2004年表现为快速淤积,2005～2007年表现为缓慢淤积;季节性变化明显,表现为洪水期淤积,枯水期冲刷的特征;强淤积区的柱状沉积物自表层到柱样底部粒径逐渐由粉砂变粗为砂,粉砂段为洪水期淤积层,砂段为枯水期淤积层.上述结果表明研究区由于洪水期陆源物质补给量大,河流水动力条件较强,故以细颗粒的沉积或潮流引起悬浮泥沙的再沉积作用为主,淤积量较大;枯水期由于河流径流量减小,河流水动力条件减弱,故以潮流作用对表层沉积物的剥蚀改造或底床推移粗颗粒泥沙的沉积作用为主.本研究可为港池维护及泥沙淤积计算提供实践经验,同时在航道与港口建设、水利建设等海洋资源的可持续利用方面具有重要的应用价值.     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据１９８７年３月至１９８８年１２月九龙江口、厦门西海域调查资料、讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约５ｋｍ，磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在，在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在，缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉和只物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用，是该水域溶解态无机磷再生     

长江口南槽最大浑浊带表层沉积物动态变化研究

河口最大浑浊带表层沉积物的动态变化在很大程度上反映径潮流交汇作用影响的悬底沙交换过程,直接关联最大浑浊带区域的拦门沙冲淤整治。利用2013年6月在长江口南槽最大浑浊带小潮至大潮期间定点持续采集的共9 d逐时水文资料及表层沉积物等数据,分析了南槽最大浑浊带表层沉积物沉积动力过程。主要结果包括：(1)南槽最大浑浊带表层沉积物颗粒较细,以粉砂为优势粒级,沉积物分选性较差,平均粒径、分选系数及偏态自小潮到大潮呈逐渐减小的特征。落潮时水体悬浮泥沙易发生絮凝沉降,表层沉积物较细,以极细粉砂为主;涨潮期间,受涨潮顶托作用,以细砂为主的水体粗颗粒泥沙易于沉降,表层沉积物较粗。(2)沉积物组分存在2种变化模式：主要模式为潮流作用及盐水絮凝引起细颗粒悬沙沉降,以粗黏土及极细粉砂为主的沉积模式;次要模式为径流作用下,细颗粒泥沙被冲刷,细砂比重增加,导致表层沉积物变粗,以中粉砂为主的沉积特征;其中径流主导了表层沉积物的短时间内变化,而盐度的变化决定了表层沉积物整体的粗细转换。     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据1987年3月至1988年12月九龙江口、厦门西海域调查资料,讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约5km。磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在,在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在。缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉积物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用,是该水域溶解态无机磷再生的两个主要来源。潮汐运动对磷的形态变化有影响。     

渤海湾唐山港海域表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征及其物源指示

通过对取自渤海湾唐山港海域的161个站位的表层沉积物进行粒度和黏土矿物组成及分布特征分析,探讨不同区域沉积物物质来源及其控制因素。研究结果表明,唐山港海域表层沉积物平均粒径（Mz）为1.4～7.7Φ,主要由粉砂质砂、砂质粉砂以及少量的砂和黏土组成。根据粒度参数特征和端元模型分析,研究区沉积物可以分为3个区和EM1—EM4四个端元：东北部以EM3端元砂和粉砂质砂为主,分选较差、正偏态,沉积环境动力强;中部曹妃甸深槽区以EM4端元砂质粉砂和粉砂质砂为主,分选差、正偏态,沉积环境动力强;南部和北部唐山港附近区域以EM1和EM2端元粉砂为主,分选中等—较差,沉积动力环境较弱。黏土矿物组成主要是伊利石（72%）和蒙脱石（12%）,其次是绿泥石（8%）和高岭石（8%）。物源分析表明,渤海湾唐山港海域表层沉积物中细颗粒组分来源主要是黄河-海河混合来源的陆源碎屑物质,研究区东北部和曹妃甸深槽区可能有部分古滦河三角洲粗颗粒物质的加入。渤海环流和潮余流控制着本区细颗粒沉积物主要向南部和唐山港附近运移,粗颗粒物质向东北部和中部曹妃甸区搬运沉积。     

胶州湾悬浮颗粒现场剖面测量与结果分析

应用LISST-100现场激光粒度仪于2003年3月在胶州湾首次进行了悬浮颗粒剖面测量,获得了2个剖面的悬浮颗粒现场粒度分布光衰减资料。2个剖面的悬浮颗粒分布自上而下非常相似,颗粒平均大小多为38~74μm,其中1~20μm细颗粒组分所占的比重高。水柱表层悬浮颗粒略粗于底部悬浮颗粒,而且内湾悬浮颗粒比外湾粗。水柱近底层悬浮颗粒粒径同底质浮泥颗粒粒径大小相近,颗粒组成也非常相似。悬浮颗粒浓度自上而下逐渐增大,接近底部颗粒浓度急剧增高。根据现场测量数据可以马上对悬浮颗粒有效密度、颗粒沉降速率和通量做粗略估算。分析结果表明,光衰减系数同颗粒浓度显著相关,推断光衰减主要是由1~250μm悬浮颗粒的散射作用引起的,而<20μm的悬浮粒子对光衰减作用起着主要控制作用。光衰减系数与颗粒投影面积显著相关,表明颗粒投影面积可以作为遥感离水反射率的替代指标。     

九龙江入海口重矿物的迁移及其对厦门西港南部淤积的影响

通过对九龙江入海水道、厦门西港南部重矿物组合规律、物质来源的研究，结果表明，九龙江细砂级以上颗粒朝外海方向迁移，没有进入厦门西港。厦门西港鳗尾沙淤积区的沉积物为孤丘海蚀残积物及粉砂质泥。内土尾淤积区沉积物为凝聚成小球的粘土及黑云母，它来自九龙江悬沙与海岸工程抛入的泥沙。     

海南日月湾海域表层沉积物分布特征与运移趋势

海南日月湾是典型的岬角弧形海湾,海岸类型多样,底质粒级较粗。基于实测的海流、表层沉积物粒度数据,分析了海南日月湾海域表层沉积物的分布特征,计算了泥沙起动流速与表层沉积物输运通量,探讨了表层沉积物运移趋势。结果表明,研究区表层沉积物颗粒较粗,整体以含砾砂为主,其次为砾质砂、砂、砂质砾和粉砂质砂,呈圆斑状零星分布;沉积物粒级组分从最细的黏土到最粗的砾均有分布,细颗粒主要分布于研究区东侧和西侧近岸海域,粗颗粒呈NS向条带状分布于研究区中南部海域,呈现中部分选差、周边分选好的特征;研究区泥沙起动流速在近岸自东北向西南递增,在远岸自东北向西南先减小后增大,粒径对泥沙起动流速的影响大于水深,靠近分界洲岛海域,单纯的潮流作用只能使部分颗粒发生再悬浮,表层沉积物平均日净输运通量介于0.04～3.7 kg m^-1 d^-1,净输沙方向总体呈SW向,平均日净输运通量在东北侧海域明显高于西南侧海域,涨潮段单宽输沙率略大于落潮段单宽输沙率(R4站位除外),涨、落潮段输沙方向基本一致。     

台湾海峡西岸两个典型复合型海滩砂泥转换带对比研究

根据福建沿海砂泥复合型海滩的分布特征,选取闽江口左坑和九龙江口南太武两个典型砂泥复合型海滩作为研究对象,开展SMT土力学和空间分布特征初步研究。基于两个海滩SMT位置及两侧共6个柱状沉积物样品的土力学性质分析,完善了砂泥转换带(sand-mud transition,简称SMT)野外判定方法;结合SMT空间分布特征及洪、枯两季差异分析,初步探讨了影响SMT分布的主要因素及控制过程。研究结果认为,对于表层砂泥分界明显的海滩,可根据SMT的定义结合沉积物粒度变化快速判定;而对于无法直接判定SMT位置的复合型海滩,可将海滩表层沉积物抗剪强度作为快速准确判定SMT位置的辅助指标,本次研究取15 k Pa作为SMT判定阈值。闽江口左坑和九龙江口南太武海滩SMT高程及其空间分布特征有明显差异,这种差异在洪、枯水季又发生一定改变,主要与泥沙物源和水动力条件变化有关,SMT具体变化情况由砂质和泥质的输运或水动力强度决定。     

东海外陆架-陆坡-冲绳海槽不同沉积单元底质沉积物成因及物源分析

通过对东海外陆架-陆坡-冲绳海槽表层沉积物粒度和黏土矿物组成的分析,探讨了3个不同沉积单元底质沉积物成因及物质来源。结果表明,东海外陆架→陆坡→冲绳海槽,沉积物粒度整体上逐渐变细。东海外陆架沉积物具有明显海滩砂或者破浪带砂的特征,为晚更新世冰消期海侵的产物,属于"残留沉积"。海槽西坡沉积物粒度参数具有重力流沉积特征,反映了沉积物由外陆架向海槽以滑塌或重力流的搬运方式。海槽槽底细颗粒沉积物悬移组分占主导的特点体现了半深海沉积特征,其主要来源于台湾和中国大陆长江、闽江等入海河流。物质来源一方面反映了黑潮对于细颗粒台湾源物质的输运的巨大作用;另一方面体现了来源于中国大陆源细颗粒物质存在以近底侧向搬运、"冬贮夏输"悬浮搬运等多种输运机制。     

前处理方法对北黄海沉积物粒度的影响

采用不同方法对北黄海底质样品进行了粒度分析前处理，以探讨有机质和碳酸盐对北黄海沉积物粒度的影响。结果表明，去除有机质或碳酸盐后，粗粒沉积物（呈双峰分布）粒度分布的峰态明显变宽，平均粒和戏及粗颗粒（＞32μm）组分含量明显增加；而细粒沉积物的粒度分布发生明显细偏，表现为众数的细化及平均粒径和粗颗粒含量的降低。北黄海底质沉积物的有机碳含量变化与沉积物的平均粒径呈明显的负相关，暗示了浅海沉积物中有机碳的输运和积聚主要是伴随着细颗粒组分发生；而碳酸盐含量同沉积物粒度的关系不甚明确，可能与沉积物物源的关系更为密切。     

台风“灿鸿”对长江口外海域悬浮体分布的影响

台风作为事件性的强动力因素,其对河口海域沉积环境的影响目前研究较少,开展典型台风事件对长江口外海域悬浮体分布的影响研究对于深入理解长江径流挟带陆源物质向东海陆架扩散机制等具有重要意义。利用2015年09号台风"灿鸿"过境前后长江口外海域现场调查数据,分析台风前后长江口外水体结构和悬浮体粒度分布变化,结合同期环境观测数据与开源数据,阐明台风对河口外海域悬浮体分布的影响机制。结果表明:长江口外海域悬浮体中细颗粒组分(≤ 128μm)主要为无机矿物颗粒,而粗颗粒组分(>128μm)主要是生源有机颗粒。生源有机粗颗粒主要分布于中上层水体,而无机细颗粒主要分布于底层水体,使得长江口外海域悬浮体平均粒径分布呈双层结构。台风前后悬浮体粒度分布变化反映了台风对长江口外海域物理和生物过程的双重影响,其中物理过程主要影响无机细颗粒分布变化,生物过程主要影响有机粗颗粒。台风期间强烈的偏北风使得长江冲淡水在口门外海域由东北输运转为往东输运,与长江冲淡水输运方向一致的表层无机细颗粒在台风后输运方向同样往东。另外,台风作用在河口区产生的下降流将12250-4站位底部再悬浮的泥质沉积物向东搬运至12300-4站,导致12300-4站底层悬浮体浓度增加、粒度变细。台风过境还造成长江口外海域初级生产力提高,而浮游植物生长对悬浮体中有机粗颗粒的形成有促进作用,使得口门外海域上层水体中有机粗颗粒体积浓度升高。长江口外海域由于台风过境导致悬浮体中无机细颗粒和生源有机颗粒含量均增加,使得其平均粒径整体变化不大。     

河口细颗粒泥沙的絮凝作用

本文对河口细颗粒泥沙絮凝作用的研究工作进行了综合评述．对盐度、有机物、水流切应力及悬浮颗粒的表面电荷等因素对河口细颗粒泥沙絮凝作用的影响规律及絮凝机理进行了总结和探讨．     

长江口航道柱样沉积物特征及泥沙来源

根据2014年1月北槽航道坝田区采集的13组浅钻柱状样(柱长为19~107cm),着重分析了浅钻柱状样沉积物的粒度特性。研究结果表明:北槽上段和中段呈南粗北细的沉积物分布格局,南北侧沉积物中值粒径分别为29~40和14~18μm;北槽下段南北两侧沉积物粗细差异趋同,中值粒径范围为23~27μm。沿北槽纵向,南侧沉积物中值粒径和砂的含量自口内向口外呈减小趋势,而北侧正好与此相反,表明北槽内涨落潮流路分歧影响泥沙的沉积和分选。北槽柱状沉积物大多存在三组关键组分,即细组分7.8~26.3μm、粗组分37.4~126.0μm及更粗组分193.5μm,分别代表流域及海域来沙中的悬沙沉积、周围浅滩越堤供沙及风暴作用所致的泥沙沉积。其中粗组分37.4~126.0μm为北槽坝田区沉积物的环境敏感组分。相关成果,从沉积的角度可以为深化研究长江口北槽深水航道的泥沙来源和淤积原因提供依据。     

现代黄河三角洲表层沉积物的空间分布特征

基于近期在黄河三角洲附近海域采集的97个表层沉积物样品的粒度测试结果,研究了黄河三角洲海域表层沉积物的类型和空间分布特征,探讨了沉积物粒度分布特征与物源和沉积动力环境之间的关系。研究结果表明,研究区表层沉积物类型以砂质粉砂和粉砂为主,在绝大部分海域,表层沉积物的偏态表现为正偏和极正偏,分选程度较差,峰态表现为宽和很宽。现行河口三角洲叶瓣周围的表层沉积物以砂质粉砂为主,粒度较粗;而在远离河口的区域表层沉积物以粉砂为主,粒度较细。与20世纪80年代的观测结果相比,受物源供应和沉积环境的共同影响,近期黄河三角洲沿岸的表层沉积物有粗化的趋势,且河口口门区域表层沉积物粗化趋势最为明显。表层沉积物粒度粗化的主要原因是黄河入海泥沙供应不足,导致三角洲沿岸侵蚀加剧;黄河调水调沙以来入海泥沙的粒度变粗,粗颗粒组分在河口口门附近快速堆积。黄河水下三角洲现代沉积速率的分布特征表明,黄河入海沉积物主要在现行河口及三角洲的近岸区域沉积,在15m以深的区域沉积速率较低。同时,还可看出入海泥沙有向北和东北向的运移趋势,与渤海中部泥质沉积以及通过莱州湾向渤海海峡的泥沙输运相对应。粗颗粒沉积物在现行河口三角洲叶瓣的堆积范围与潮流切变锋的位置基本一致,反映了物源供应和沉积动力环境对研究区表层沉积物分布特征的控制性影响。     

沉积物化学

(一) Eh,Fe~(3+)/Fe~(2+),pH 沉积物的Eh,Fe~(3+)/Fe~(2+),PH为采样现场表层沉积物的测定值。在本区其变化范围:Eh为-213—436mV;Fe~(3+)/F~(2+)为0.29—14.67;PH为6.75—8.99。Eh的分布特征:河口区高,西港区低。如九龙江河口湾及浔江内,Eh值都在100mV以上。尤其是九龙江河口湾水道内Eh值都在200mV以上。西港等内港区Eh值普遍较低,一般都在60mV以下。Eh值分布与沉积物关系密切。凡是砂质粗颗粒沉积物,Eh值     

闽江口及周边海域沉积物输运及资源效应

河流入海泥沙的大部分主要分布在河口、三角洲及近岸陆架地区,发育一系列的粗颗粒沉积体系,是海砂资源重要分布区。本文以福建闽江口为研究对象,初步探讨了沉积物输运过程及海砂资源的形成机制。观测结果表明,闽江河口水体盐度由河口内部向口外海域逐渐增大,水体浊度总体减小;闽江河口附近海域近底部(距离海底25cm)流向表现出一定的旋转流特征,潮周期内余流表现为向海输运,而推移质输运主要发生在涨潮期间,并且潮周期内净向陆输运。表层沉积物粒度分析结果表明,闽江河口水下三角洲前缘表层沉积物主要由粗颗粒物质组成,沉积物类型以砂和砂质粉砂为主,中值粒径小于4Φ;前三角洲地区表层沉积物主要由细颗粒物质组成,中值粒径介于4Φ—6Φ之间。沉积物粒径趋势分析结果表明,闽江入海泥沙经梅花水道和长门水道入海后,在盐淡水混合、径流、潮流的作用下,在闽江河口形成了四个粗颗粒沉积物汇聚区,成为闽江口地区海砂资源的重要分布区;而细颗粒物质在河口羽流和潮流的作用下向偏东方向输运,形成了以黏土质粉砂为主的前三角洲。     

九龙江入海口重矿物的迁移及其对厦门西港南部淤积的影响

通过对九龙江入海水道，厦门西港南部重矿物组合规律，物质来源的研究，结果表明，九龙江细砂级以上颗粒朝外海方向迁移，没有进入厦门西港，厦门西港鳗尾沙淤积区的沉积物为孤丘海蚀残积物及粉砂质泥。内土尾淤积区沉积为凝聚成不球的粘土及黑云母，它来自九龙江悬沙与海岸工程抛入的泥沙。     

双台子河口区悬沙分布和运移特征

利用海流与悬沙含量实测资料相结合的方法，对双台子河口悬沙运动进行分析。结果表明本区含沙量与波浪、潮流等水动力关系密切，双台子河悬浮泥沙中的细颗粒物质经落潮流搬运至较深水域的潮道和浅海进行沉积，泥沙入海沉积后，接受海洋水动力作用的改造，部分细颗粒物质在水动力作用下会再次起动、运移。悬浮泥沙中的细颗粒物质主要有两个来源：一是波浪、潮流输运而来的大辽河、大凌河等河流物质，二是波浪、潮流对周边海域沉积物质的搬运。1990--2002年研究区整体处于淤积状态，淤积物主要为粒径在2～4Φ的粗颗粒物质，这些物质主要来自于波浪、潮流对河口潮滩的侵蚀、冲刷。