江苏圆陀角附近潮滩沉积岩芯粒度变化及其环境意义

江苏圆陀角位于长江北支岸线与江苏海岸线的交汇处,发育了粉砂淤泥质海岸典型潮滩地貌,潮滩岩芯沉积物粒度变化记录了潮滩环境变化的信息。2007年在圆陀角附近潮滩采集了192cm长的柱状岩芯,对沉积物的粒度组成进行了分析,分析结果显示,砂质粉砂是主要的沉积类型,岩芯分为三部分,从下部向上,粗颗粒沉积组分减少,反映了采样点附近潮滩环境由潮滩中部向上部转化的过程。根据岩芯沉积物¹³⁷Cs的1963年和1986年两个蓄积峰值时标推算,1963年以来的平均沉积速率为2.3cm/a,1986年以来的平均沉积速率为1.6cm/a,1963～1986年之间的平均沉积速率达到2.9cm/a。沉积速率变化表明20世纪60年代以来伴随潮滩淤积增高,圆陀角附近潮滩沉积物的沉积速率下降,大体与辐射沙洲南翼淤积型潮滩淤积速率一致,小于长江口外的泥沙沉积速率。泥沙来源主要是苏北沿岸流携带的部分泥沙在圆陀角附近沉积,伴随研究区围垦活动向海推进,在长江北支口门北侧形成了大片的泥质潮滩和水下沙嘴。     

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.     

湛江湾红树林湿地沉积柱粒度特征及沉积动力分析

粒度是反映沉积动力特征的重要参数,红树林湿地沉积物在输送和沉积过程中记录了丰富的沉积环境信息。为探讨湛江湾红树林湿地沉积物粒度垂向特征及沉积动力过程,加强对湿地生态保护,通过运用图解法、对比研究法分析湛江湾南海堤(NHD)、东头山岛(DTSD)、湖光镇(HGZ)和观海长廊(GHCL)4个站位红树林湿地沉积柱粒度参数特征、频率分布曲线以及沉积速率,揭示近百年来湛江湾的沉积动力演变。结果表明:(1)NHD和DTSD沉积柱的²¹⁰Pb_ex比活度都呈现较好的指数衰变趋势,且沉积速率逐年增加。近百年来,NHD和DTSD平均沉积速率分别为1.277 cm/a和1.034 cm/a,但在2011年之后DTSD的速率远超过NHD。(2)各沉积柱粒度特征存在明显差异。NHD沉积柱粒径均值为3.42ϕ,以砂为主(67.23%),为粉砂质砂;DTSD粒径均值为5.71ϕ,分选系数2.21,组分以粉砂为主(55.13%),为砂质粉砂;HGZ沉积柱粒径均值为5.49ϕ,沉积物类型为砂质粉砂;GHCL粒径均值为4.18ϕ,砂为主要组分(55.85%)。(3)各沉积柱4个层位的粒度频率分布曲线呈现多峰态特征,沉积过程掺杂了多种沉积介质的作用。NHD和GHCL粒级集中在砂质颗粒端,指示较强的沉积动力;DTSD和HGZ粉砂粒级突出,沉积动力较弱。(4)沉积物粒度特征与所在陆源或岛屿、径流来沙有关;沉积过程深受潮流动力、红树林的分布及人类活动的影响。近年来湛江湾沉积速率的加快可能会对航道产生影响,应加强对湾内湿地生态环境的重视。     

沉积物岩芯X光片图像灰度数值及其影响因素

沉积体的X光影像包含了沉积物密度、结构、构造等众多信息,对X光影像进行数字图像分析可快速提取这些信息,成为进行沉积记录和古环境演变研究的有力手段。基于长江水下三角洲沉积物岩芯的X光影像,利用Matlab软件平台把X光影像转换成数字灰度图像,进而提取了岩芯灰度值;结合该岩芯的粒度等沉积学属性,探讨了灰度图像的影响因素。结果表明:沉积物岩芯的X光图像灰度值是沉积物组成、结构和构造的综合反映,其中粒度对灰度值起到控制性的影响。平均粒径与灰度值之间为良好的线性关系;砂粒级、粉砂粒级含量与灰度之间存在较好的正相关,而黏土粒级含量与灰度存在很好的负相关。沉积物岩芯X光图像的灰度值可以作为该岩芯的粒度的良好替代性指标。     

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。     

渤海湾西岸全新世沉积速率对河流供给的响应

渤海湾西岸由北向南获取了3个钻孔,以全新世海相岩心为研究对象,采用AMS14C(Accelerator Mass Spectrometry14C,加速器质谱14C)测年方法建立年代框架并计算平均沉积速率,结合沉积物粒度组成及沿岸古河流三角洲发育历史,探讨了沉积速率对沿岸河流供给变化的时空响应。结果表明,早全新世—中全新世初期(11~6ka),渤海湾西岸整体沉积速率偏低,仅0.03~0.07cm/a,沉积物粒度较粗;中全新世6.43~4.97ka cal BP期间,NP3孔平均沉积速率为0.60~0.93cm/a,高于同期沿岸南部的CH110孔和BT113孔。沉积物组成以粉砂为主,粘土含量低,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西北岸对潮白河、永定河及滦河沉积物供给的响应;中全新世晚期3.68~2.67ka cal BP期间,BT113孔沉积速率为0.27~1.4cm/a,高于同期沿岸北部CH110孔和NP3孔,沉积物组成以粉砂为主,粘土含量较NP3孔高,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西岸南部对黄河沉积物供给的响应;晚全新世2.29~0.24ka cal BP期间,沿岸中部CH110孔沉积速率为0.55~0.91cm/a,高于同期沿岸南部的BT113孔和北部的NP3孔,该高沉积速率为渤海湾西岸中部对黄河和海河供给沉积的先后响应。     

泸沽湖表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素

选择位于青藏高原和云贵高原过渡区的泸沽湖作为研究对象,对南部主湖区70个表层沉积物样品进行了粒度分析,结合湖泊周围自然地理要素,探讨了粒度各组分在空间上的分布特征及其影响因素。结果表明:泸沽湖南部主湖区表层沉积物沉积类型以黏土质粉砂为主,少数样品为砂质粉砂、砂,砾石主要分布在研究区南部和北部湖滨带,其中粉砂是该研究区的优势粒级。另外,南部主湖区表层沉积物粒度各组分分布具有明显的空间差异性,其中研究区东南侧及西南侧由于受入湖河流（山跨河、三家村河）的影响,导致黏土组分呈舌状分别向北、向东北方向延伸,但东南侧由于受湖水外流形成的定向湖流顶托作用,对研究区物源的贡献较弱;研究区西北部砂组分由于受到悬移作用和定向湖流影响,由西北向东南方向凸出;由于受反时针环流作用的影响,大量细粒物质由研究区北部和西南侧悬移至研究区南部并沉积下来,使得此处有大量细物质沉积。同时指出,泸沽湖南湖表层沉积物粒度空间分布的差异性特征受控于湖泊沉积动力过程及沉积物对环境变化响应敏感程度的差异,研究湖泊表层沉积物粒度组成不仅对于认识湖泊水动力及物质输入状况有很大的促进作用,对合理选择钻孔岩芯位置、开展湖泊沉积古气候环境变化研究具有一定的参考意义。     

深圳湾西北部海域表层沉积物的分布特征及输运趋势

在深圳湾西北部海域进行表层沉积物取样,通过粒度分析获取沉积物粒度参数。结果表明,该海域中北部沉积物以粉砂为主,分选较差;局部有较粗的砂、砾沉积物分布,分选性差。地质统计分析结果显示,粒度参数半方差—距离的相关性与沉积物粒度参数的空间分布有关,剔除空间“异常”值后,可在半方差图中获取粒度参数的变程值,并将其作为粒径趋势模型的特征距离。粒径趋势分析表明,海湾西部海域的沉积物向东北净输运,深圳河口海域的沉积物偏西向输运,从而在海湾北部近岸海域形成一个沉积物汇聚中心,这与水动力观测结果基本吻合。此外,210Pb测年结果也表明,这个沉积物汇聚中心的沉积速率也相应较高,显示出较强的淤积趋势。     

河北三河晚更新世地层粒度特征分析

本文通过详细测量河北三河齐心庄一带第四纪剖面、采集光释光测年样品和粒度样品,分析该区地层形成年龄、沉积速率、各粒度样品粒度参数、频率分布曲线及概率累积曲线,进而推断其沉积环境。实测剖面显示地层可以分为20层,沉积物以细砂、粉砂和黏土为主。第2层光释光地质年龄为12.23±1.32ka,第19层光释光地质年龄为19.35±2.10ka,故实测剖面为晚更新世末期堆积,根据地层厚度及年龄测定结果测算出该区平均沉积速率为0.071cm/a。12个粒度样品频率分布曲线均为不对称的单峰态,表明沉积物成分单一,为相对稳定条件下形成。概率累积曲线分为两段式和三段式,滚动组分较少,总体为能量相对不高的沉积环境。地层自下而上呈现明显的旋回性沉积特征,存在两种韵律沉积模式:"中砂-细砂-粉砂"和"粉砂-黏土"。结合区域地质特征,综合分析结果显示河北三河晚更新世地层形成于相对稳定的低水能条件下的河流环境,进一步可细分为河流砂坝和泛滥平原沉积。本文研究结果对于探讨华北北部平原的形成与发展过程、潮白河下游的变迁历史、晚更新世末期的沉积速率提供了重要的基础资料和数据。实测剖面位于新夏垫断裂的下盘,本文测试结果对于研究新夏垫活断裂两盘的差异性活动和断裂性质提供了重要的资料。     

崇明东滩表层沉积物的粒度空间分布特征

经对崇明东滩45个现代表层沉积物样品粒度分析表明：潮滩沉积物绝大部分以淤泥质粉砂为主，平均粒径16．1—46．5μm。沉积物粒度组成具有明显的空间分布特点：高—中—低潮滩依次出现细粉砂、中粉砂和粗粉砂；从潮滩北部至南部，沉积物粒度由细变粗。上述特征与水动力条件基本对应，同时也受到植被分布状况的制约。     

Planktonic foraminifers in the southern Bering Sea: Changes in composition and productivity during the Late Pleistocene-Holocene

Taxonomic composition and distribution of planktonic foraminifers are studied in section of Core GC-11 that penetrated through Upper Quaternary sediments of the Bowers Ridge western slope, the southern Bering Sea. As is shown, structure of foraminiferal assemblage and productivity have varied substantially during the last 32000 calendar years in response to changes in surface water temperatures and water mass circulation in the northern part of the Pacific, the Bering Sea included. The productivity was maximal during deglaciation epoch, being notably lower in the Holocene and minimal at the glaciation time.     

渤海沉积物中放射性核素分布及其对沉积环境变化的响应

为了探讨近百年来,人类活动背景下近海沉积物中放射性核素的沉积记录及其对物质输入与埋藏等沉积环境变化的响应,利用γ能谱法对渤海表层和柱状沉积物中的放射性核素238U、226Ra、232Th、210Pb、40K和137Cs进行分析.结果显示,渤海沉积物中放射性核素水平和垂直分布特征明显,铀衰变系核素238U、226Ra和210Pb不平衡,232Th和210Pb受沉积物粒度和有机碳影响显著,238U与226Ra、232Th、40K存在显著相关性.226Ra/238U、232Th/238U和40K/238U比值时空差异显著,渤海沉积物陆源输入影响由西南向东北方向延伸,受河流影响,渤海北部和南部的沉积物输入不稳定,近几十年波动显著.利用210Pb_ex和137Cs法的测年结果计算获得的渤海近百年来沉积速率在中国近海沉积速率研究背景值范围内;空间上,渤海北部、中部和南部沉积速率处于同一水平,其中北部偏高;时间上,近百年来渤海沉积速率随时间波动,整体上呈现增加趋势,尤其是1980年之后,人类活动影响下渤海沉积速率增加幅度显著,与沉积物输入的波动变化相对应.      

Regional spatial distribution of multiple elements in the surface sediments of the eastern Tsushima Strait (southwestern Sea of Japan)

A total of 402 coastal sea-sediment samples were collected from the continental shelf, slope, and basin off Tsushima Island in the western Sea of Japan, and were analyzed for 51 elements as part of a nationwide marine geochemical mapping project. The samples were compared to potentially related sample sets, and the results were considered from the viewpoint of the origin of marine surface sediments in the western Sea of Japan. The spatial distribution of elemental concentrations in the coastal sea sediments correspond to texture, grain size, the presence of shells and foraminifera, and the mud content of surface marine sediments. Most elemental concentrations increased with increasing mud content. Some samples located in littoral areas included sediment particles apparently supplied from nearby rivers, but their contribution was limited. Overall, the mean chemical compositions of clastic material in coastal sea sediments appear to differ from those of stream sediments in adjacent terrestrial areas. In addition, the geochemistry of the coastal sea sediments cannot be fully explained by the mixing of the material supplied from Korean and Chinese stream sediments, which are the most feasible sources. Coastal sea sediments in the study area are well mixed by transportation processes; therefore, elemental abundances in these marine sediments may be homogenized to such an extent that it is not possible to determine their origin. Alternatively, most of the clastics in the sediment may actually represent relict reworked material, originally formed in the Yellow Sea and Tsushima Strait during the last glacial stage and subsequent transgression.     

渤海湾西部表层沉积物粒度特征与沉积混合

根据渤海湾西部135个表层沉积物样品的粒度分析结果,分析了表层沉积物的粒度特征与规律。整体上由研究区东北部沿海岸向南沉积物粒度变细,由砂和粉砂质砂变为砂质粉砂,再变为粘土质粉砂。沉积物粒度频率曲线显示,由研究区东北部至北部,沉积物粗组分含量减少,由单峰逐渐过渡为主峰或弱峰,到中部粗组分减少为粗尾形态,到南部粗组分几乎缺失;而沉积物细组分的变化趋势则与之相反。沉积物粗组分在粒度频率曲线上的表现由单峰逐渐过渡至主峰或次峰,粗峰含量减少,到中部粗组分减少为粗尾形态,到南部粗组分几乎消失;而沉积物细组分的变化趋势则与之相反。沉积物粒度参数的平面分布规律和粒度参数之间的相关性变化形态显示出粗细2种母质组分以不同比例的沉积混合的特征,即来自东北部的粗组分与来自南部的细组分发生混合,这可能主要与区内双向的沿岸环流输运有关。     

中国东部海域表层沉积物粒度组成及影响因素

基于海洋区域地质调查获取的1 438个粒度数据,利用Folk分类方法将中国东部海域表层沉积物划分为砂质粉砂、粉砂质砂、粉砂、砂、砂质泥、泥质砂、泥7种沉积物类型,阐述了不同沉积物类型的粒度组成和参数特征.其中,砂质粉砂、粉砂质砂和粉砂是3种最主要的沉积物类型,分别占样品总数的34.70%、24.20%和15.51%.粉砂质砂呈条带状分布在研究区的南部且向北延伸.粉砂主要分布在长江口-浙闽沿岸、渤海西部和南黄海中北部.砂主要分布在东海外陆架、扬子浅滩和苏北浅滩、朝鲜湾等海区,其中在东海外陆架海区分布最广.影响沉积物分布的主要因素有物源、水动力环境以及水深、地形、地貌等.晚第四纪冰期旋回中海平面变化和海洋环流控制陆源沉积物的入海通量和陆架沉积体系的发育过程.综合沉积物物源供给、海洋环流、冰后期海平面变化过程,基于Folk分类的动力学属性和表层沉积物类型分布,将中国东部海域表层沉积物分布划分为河口沉积、陆架泥质沉积、潮流沉积以及残留沉积等分区.不同沉积分区的形成机制和影响因素差异显著,反映出在中国东部陆架的特殊地形影响下,不同海平面时期陆源碎屑物质的运移过程.      

南海表层沉积物的沉降法和激光法粒度分析结果对比和校正

沉降法与激光法粒度分析的主要差异是黏土粒径,这个差异将直接影响到黏土、粉砂含量和沉积物类型。本文对激光法黏土粒径和含量及沉积物类型进行系统校正。南海东部水深〉2 000 m海域沉降法得出的砂、粉砂、黏土含量分别为3.66%、42.43%、53.91%,激光法砂、粉砂、黏土含量分别为9.26%、61.11%、29.64%...     

粤西-琼东北近海沉积物的运移和沉积

为了深入认识珠江现代入海物质在粤西陆架随海流迁移扩散的路径和沉积中心,利用Gao-Collins方法分析了粤西-琼东北近海1 515个站位的粒径趋势,并用²¹⁰Pb法测定了8支柱样的现代沉积速率。结果表明,在粤西沿岸流和南海暖流这两个相向海流的共同作用下,珠江口外珠江来源的泥质沉积物的主体被限制在-50 m等深线以浅的内陆架。现代珠江入海物质能维持粤西陆架泥质沉积区0.1 cm/a左右的现代沉积速率。在川山群岛至海陵岛一带和琼州海峡东侧泥质区,分别受岛屿阻挡和逆时针中尺度涡旋的影响,形成了现代沉积中心。在沉积物不同粒级的来源和搬运方式存在差异的地方,粒径趋势分析结果可能主要反映的是粗颗粒沉积物的运移趋势,而非细颗粒沉积物的运移方向。     

TYPICAL FEATURES OF THE SEDIMENTATION PROCESS IN THE SEA OF JAPAN

Sedimentation processes in the Sea of Japan are characterized by certain, specific features, depending on the climatic zonality, the hydrologic environment, the geological shore-line structure and the bottom morphology of the basin. In consequence of gravel and pebbles being scattered over great distances by floating ice, accumulation of glacial marine deposits takes place in the northwest part of the sea and the Tartar Strait. Zones of sediments with high organic-carbon content are confined to fine-silt deposits of the continental piedmont slope. The organic-carbon content in the sediments decreases considerably towards the central part of the basin. Evidently, this depends on the fact that marine water contains great quantities of free oxygen and the organic matter is oxidized during the prolonged period of settlement anddeposition, on the sea bottom. The distribution of such organic sediment constituents as amorphous O₂ and calcium carbonate fully depends on the distribution of cold and warm currents. The zone of maximum SiO₂-content forms a band along the western sea shore skirted by the cold Primor'ye current. Calcium carbonate accumulation in the sediments takes place chiefly in arenaceous sediments of the Futhern part, within the warm Tsushima current zone. Zones of maximum iron and manganese contents in the sediments are found near the western coast which is composed cheifly of basic magmatic rocks.

A study of recent Sea of Japan sediments shows that the specific features of each individual basin exercise considerable influence upon the laws governing the sedimentation process.—Auth. English summ.     

东太平洋水合物海岭BSR以上沉积物粒度变化与气体水合物分布

文中对国际大洋钻探204航次在太平洋水合物海岭8 个站位BSR深度以上气体水合物稳定带的沉积物进行了粒度分析和对比研究。结果表明,该稳定带内沉积物总体粒径变化特征为:粉砂质量分数在60%~75%之间,为气体水合物稳定带内沉积组分的主体组分。粘土质量分数一般小于35%,砂质量分数小于5%。该结果获得的粒径变化范围,与204 航次中沉积学研究所确定的粘土质粉砂、粉砂质粘土夹含砂质粉砂、含砂质粘土岩性特征一致。各站位沉积粒径变化和代表气体水合物存在的岩心红外照相IR异常低温记录之间的初步对比说明,气体水合物主要富集在沉积组分较粗,相当于粉砂或者砂级质量分数较高的粒度层。统计学的相关性研究结果定量地揭示了各个站位沉积物粒径变粗与气体水合物的存在有不同的相关关系。归纳起来发现,不同构造部位沉积物中气体水合物赋存层段的粒径范围不同。坡后盆地由于当地总体沉积物颗粒细,气体水合物赋存在极细粉砂粒级(8~26μm)的沉积物中。水合物海岭南峰顶部附近站位气体水合物主要赋存在粗粉砂和细砂(50~148μm)之间。