福建安海湾表层沉积物粒度特征及其现代沉积过程分析

通过对福建安海湾表层沉积物的粒度分析和对比,应用系统聚类分析、粒径趋势模型和切应力计算公式,探讨了研究区粒度的分布特征、沉积环境分区、表层沉积物输运趋势及其影响因素.研究结果表明,研究区包括6种表层沉积物类型,以黏土质粉砂和粉砂为主,沉积物大体呈现自海湾两侧潮滩向潮汐通道变粗的分布趋势.表层沉积物粒度的分布特征与水动力条件和物质来源密切相关,湾口附近及湾内深槽内,细颗粒的沉积物被再悬浮带走,粗颗粒的含量增大;在湾内潮滩上,悬浮物质因水动力作用逐渐减弱发生分选沉降,形成向岸变细的横向分异.海湾外泥沙随潮流不断地向海湾东侧岸滩运移,海湾周边陆源来沙由湾顶部往湾口方向下泄,两者是导致表层沉积物出现明显的顺时针方向汇聚趋势的原因之一;表层沉积物的输运趋势、悬浮泥沙的输运、潮滩植被与湾口沙嘴的遮蔽效应共同影响了研究区内浅滩地形的形成和变化.研究区可分为四类沉积环境区,以潮滩和潮汐通道环境为主,不同沉积区内的粒度参数、粒级频率和敏感粒级均有差异,动力条件差异和不同物源的影响程度是现代沉积环境格局的主要影响因素.     

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.      

汕头近岸海域表层沉积物粒度特征及其输运趋势

对汕头近岸海域70个站位表层沉积物作了粒度分析和粒度参数计算,以探讨沉积物粒度分布特征。分析结果显示,研究区表层沉积物可划分为9种底质类型,以黏土质粉砂（YT）、砂质粉砂（ST）和砂-粉砂-黏土（S-T-Y）为主;砾、砂、粉砂和黏土的平均含量分别为1.4％,29.2％,51.0％,18.4％。平均粒径在0.12~7.30 之间变化,平均值为5.53 ;分选系数、偏态和峰态值的变化范围分别为0.50~2.94,-0.65~0.30和0.63~2.67,对应的平均值为1.82,-0.02和1.11。根据粒度分析结果,结合系统聚类方法和因子分析方法将研究区分为四类沉积区,分别代表不同的沉积环境,并应用GSTA模型分析了沉积物净输运趋势。结果显示,在汕头港水深＜10 m的海区,径流来沙和海域来沙有在榕江入海口和近岸汇聚的趋势;水深＞10 m的海区,沉积物呈现出明显的沿海岸线东北向输运的特征;在柘林湾,沉积物主要表现为弱的由海岸/海岛向海湾输运的特征。粒径趋势模型所揭示的这种沉积物输运格局与研究区的物源和水动力状况较好吻合,可为研究区港口建设和航道管理的决策提供参考资料。     

江苏王港潮间带表层沉积物特征及输运趋势

潮滩沉积物粒度参数可以用来反映沉积物沉积的水动力条件和沉积环境。根据对江苏王港潮间带采集的15 4个表层样品的粒度资料进行分析,结果表明,沉积物类型以粉砂为主;随着水动力环境由海向陆的减弱,沉积物粒度参数表现出有规律的变化趋势,即由岸向海粒径具有粗化趋势,分选变好,逐渐正偏并达到近对称。研究区与世界其他地区的潮滩在沉积特征上有较大差异,主要是由于沉积物来源、水动力环境及受生物作用的强弱程度不同所致。沉积物输运趋势分析显示,该地区沉积物输运主要受当地潮波特征、大型人工建筑物、地貌形态及生物作用的影响;在低潮线附近主要向西北方向输运,随着向陆地方向的延伸,沉积物由向西输运逐渐转变为向南输运。     

长江口北槽沉积物的粒度特征和输运趋势探讨

基于长江口北槽沉积物样品的粒度分析结果,使用粒径趋势分析法,研究了北槽底质沉积物的分布特征和输运趋势。结果表明:北槽表层沉积物总体较细,沉积物组分以砂质粉砂和粉砂为主。北槽底床沉积物的总体分选性较差,偏态系数则处于极正偏和近对称之间;峰度系数小于1.8,为低峰态,频率曲线比较平缓。北槽深槽表层沉积物为双向输运,在低能环境下向陆搬运,在高能环境下向海搬运;北槽南边坡与深槽类似,而北槽北边坡表现为向陆搬运。在北槽深槽和南、北边坡出现输运差异,与它们所处的环境密切相关。     

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。     

长江三角洲ZK01孔末次盛冰期以来沉积物粒度特征及环境演化

根据长江三角洲ZK01孔的粒度资料,从粒度参数、斜体图、概率累积曲线和频率分布曲线等对末次盛冰期以来的沉积物粒度特征进行了详细分析,并结合沉积物的岩性、沉积构造和有孔虫的分布特点,探讨了该区末次盛冰期以来的沉积环境演化。分析表明,ZK01孔末次盛冰期以来,沉积物自下而上可分为5段:河床沉积物以砂和砾质砂为主,粒度概率累积曲线为以跳跃总体为主的两段式;河漫滩相为砂质和黏土互层,概率累积曲线呈以悬浮总体为主的具过渡的两段式,频率分布曲线为双峰或多峰式;河口湾沉积物的粒度参数变化显著,在C-M图上表现为粗细分异明显的两类,对应两种两段式累积曲线,频率分布曲线亦有单峰和双峰式两类;浅海相主要为淤泥质黏土,粒度参数较稳定,概率累积曲线为一段式,几乎均为悬浮总体;三角洲沉积物以细砂和粉砂为主,概率累积曲线为以跳跃总体为主的具过渡的两段式。研究区该时期依次经历了河床、河漫滩、河口湾、浅海和三角洲等5种沉积环境。     

珠江口及琼东北海区元素地球化学特征及物质来源

为了更好的了解南海北部近陆表层沉积物特征及分布,通过对珠江口至海南岛东北海区进行表层沉积物取样测试,共获取了约3 500个样品粒度数据,700余个样品元素地球化学数据。该区域沉积物粒度以粉砂及细砂为主,分选性为较差及差,沉积物常量元素组合以SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、MgO及Na2O为主,这7种氧化物占沉积物总量的90％以上（平均值）。对沉积物常量元素百分含量值进行了相关性分析,最终将调查海域沉积物划分为3个不同的区域,分别为珠江口及粤西区域（Ⅰ）、琼州海峡东分布区（Ⅱ）及琼东分布区（Ⅲ）,同时综合分析得出了各区域沉积物运移的路径趋势。     

海峡沉积研究进展*

海峡是不同于三角洲、陆架的一类独特沉积环境,具有特殊的沉积作用组合。海峡的形态多样,长度为几千米至数百千米,深度为几十米至上千米; 海峡由狭窄区域向两端逐渐过渡为相对开阔海区,开阔海区大多深度相比海峡更深; 海峡的狭窄区域横截面积小、流体流速最大,通常以侵蚀地貌为特征; 流体流经狭窄区域后,由于海峡横截面积增加,导致流速向两端开阔海区域锐减,并表现为沉积地貌。浅水海峡通常以潮流为最主要的沉积作用,其他的沉积物搬运方式包括单向的海流和重力流; 深水海峡则以海流和重力流为主。海峡高能区沉积以砾石滞留和发育交错层理为特征,低能区表现为泥质沉积并发育流水砂纹; 在低海平面时期,暴露的浅水海峡以河流沉积作用为主; 海平面上升过程中,河流逐渐演化为三角洲/河口湾、海湾和贯通的海峡。     

太湖平原碟形洼地沉积物记录的距今8000年以来植被、气候与地貌演变

利用DGY孔沉积物的岩性、粒度及孢粉分析资料,探讨了太湖平原碟形洼地沉积物记录的8000年以来植被演化、气候波动,流域地貌环境的演变及其对海平面波动的响应。孢粉记录表明:本区距今8000~5000年木本植被由以落叶阔叶乔木和针叶乔木为主变为落叶阔叶乔木和常绿阔叶乔木为主,气候由温和略干转为暖热湿润;距今5000~4000年森林退缩,气候温和偏干;距今4000年左右出现低温事件;距今4000~3,000年木本植被以常绿阔叶乔木为主,气候温暖湿润;距今3000年以来木本植被主要为常绿阔叶乔木、落叶阔叶乔木和针叶乔木,气候总体温暖湿润,有波动变凉干趋势。岩性、粒度及孢粉记录综合显示本区距今8000~5000年发育潟湖相泥质粉砂,反映流域环境开放、与海连通;距今5000~4000年发育淡水沼泽,未受海水作用,反映水域缩小、流域环境封闭;距今4000~3000年水域扩大,并出现海水倒灌,反映内低外高的碟形洼地已经形成;距今3000年以来,发育湖沼平原,发生数次海水倒灌,反映碟形洼地地貌的进一步发育。     

海南岛北部海域海砂资源潜力评价

海南岛北部浅海海砂资源丰富，以砂砾质沉积为主，集中于琼州海峡东口潮流沙脊区、河口三角洲和沿岸水下岸坡等海域。本文通过对海南岛北部海域的地形地貌、地层、底质类型等方面的调查，分东、西两个区域研究了海砂资源的分布、范围、规模和类型等地质特征，并估算了海砂资源量，结合沉积环境，评价了各区域海砂的资源潜力。研究区海砂分布广泛，但东、西区特征和规模具有较大差异，西区海砂以砂质砾和泥质砂为主，厚度5~10 m；东区海砂以砂、砾质砂和砂质砾为主，厚度10~50 m，规模远超西区。研究区共圈定出9处资源潜力区，资源量为91.4亿m³，其余区域为远景区，其资源量为71.5亿m³。根据地形地貌、水动力和沉积环境等因素，研究区海砂可分为潮流沙脊堆积体系、河口水下三角洲堆积体系、岬湾海岸水下岸坡堆积体系和侵蚀残留体系几种类型。其中位于琼州海峡东口浅滩区的潮流沙脊堆积体系海砂连续分布面积达328 km²，平均厚度超过25 m，资源量83.9亿m³，最具潜力。     

琼州海峡西线跨海通道工程地质评价

为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,避免潜在的地质灾害对跨海通道工程安全性产生不利影响,利用侧扫声纳、单道地震、多波束等地球物理探测方法对琼州海峡海底展开了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区海域活动断层分布、西线规划区地形地貌及地质条件等基础地质资料。工程地质评价认为西线线路断裂、地震、火山活动性弱,海底水深小、地形较为平坦、地貌简单,上新世望楼港组低液限粘土及上新世浅海相砂层作为基础持力层,岩土工程力学性质尚可,利于开展跨海通道桥梁方案施工。规划线路穿越1处侵蚀沟槽,影响长度约5 km,地形高差达60 m,且线路东临1处海釜,分布有陡坎,且部分地段分布有滑塌堆积。建议西线线路北段局部西移约1.5 km,同时关注西口潮流侵蚀沟槽、规划区南部淤泥质软土、古河道砂性土沉积、海峡谷底活动沙坡等不良地质作用影响。      

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。     

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。     

辽东湾北部浅海区泥沙输送及其沉积特征

根据实测资料，本文定量分析了辽东湾北部泥沙输送及其分布，并对辽河三角洲沉积区划作了初步讨论。研究表明本区泥沙以纵向搬运为特征。双台子河以西来沙和辽河西水道入海泥沙是区域东部拦门沙体和浅滩发育的主导因素。汛季大潮期，泥沙自西向东运移落淤在河口及毗邻浅水域；小潮期，泥沙除向东扩散外，大部泥沙向海方搬运。调查区可划分六个现代沉积作用区，即潮坪沉积区、辽河水下三角洲细粒沉积区、河口沙洲沉积区、波浪潮流冲蚀沉积区、河口冲积沉积区以及潮汐水道沉积区。     

海南岛南渡江河口动力沉积模式

河口是一个迅速变化的、动态的海岸巨系统。作为陆地河流和和海洋过程的重要链接,河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心和焦点内容。本文基于2011年8月在南渡江河口采集的大范围表层沉积物样品,利用经验正交函数分析技术（EOF）对河口的动力沉积特征进行研究。结果表明:南渡江河口海床表层沉积物主要以砂为主,沉积物总体偏粗;河口的动力沉积特征自陆向海可分为三种动力沉积模式:①波控模式,该模式主要分布在河口地区10 m以浅的近岸区域,呈与岸线平行的带状分布,其表层沉积物以粉砂质砂为主,分选较差;②径、潮流耦合作用下的沉积模式,在径流和潮流的共同控制作用下,沉积物主要表现为粒径较粗,该模式呈扇形分布,其中20 m以浅河口海床受控于径流和潮流的共同作用,20 m以深海床表现为潮流控制的沉积模式;③台风或风暴潮控制的沉积模式,即整个河口海床都表现出受控于台风或者风暴潮作用的沉积特征,沉积物主要是以粗砂为主。常态作用下,河口以径、潮流控制的沉积模式为主,波浪、径流和潮流以及潮流控制的沉积模式自陆向海的规律性分布体现出南渡江河口近岸以波浪作用为主,而离岸则受河口尤其是洪水作用形成的喷射流以及沿岸潮流的影响。此外,尽管南渡江河口在过去的成果中将其归纳为波控河口,但目前的研究发现:该河口区域沉积类型变化明显受控于不同的动力作用,河口形态以及琼州海峡的障蔽和“狭管效应”为河口沉积环境变化的主要控制因素。     

海南四更沙海域沉积物分布及其受控机制

基于海南西部四更沙及其邻近海域185个底质的粒度数据,并结合研究区动力状况和水深地形特征,研究表层沉积物的组分和类型分布、粒度参数及其沉积环境分区。结果表明:①研究区沉积物类型多样,包括12种沉积类型,以砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和含砾砂为主,沉积物平均粒径变化范围较大(-0.70~7.13 φ),且大体呈现由北向南逐渐变细的分布趋势;②运用Fleming的三角图式,结合物源状况及地形地貌条件,对沉积环境进行划分,将研究区划分为四更沙岸外海滨沉积区、北黎湾中部沉积区和八所港近岸沉积区等3个沉积区;③研究区沉积物分布特征受沉积物来源和水动力及地形条件共同影响。横向分布上,西部主要受强潮流输沙影响,东部近岸则主要受波浪掀沙和搬运作用影响,表现为两侧粗,中间相对较细的特征。纵向上,四更沙岸外海滨沉积区,沉积物主要受昌化江影响,粒径粗,表现为河口沉积特征;北黎湾中部沉积区,沉积物粒径分布范围广,表现为较强的过渡区特性;八所港近岸沉积区,沉积物粒径最细,泥沙来源主要为外海带来的泥沙。     

Morphology and Quaternary sedimentation of the Mozambique Fan and environs,southwestern Indian Oceans*

Most of the Quaternary sediments of the Mozambique Fan have been derived from Africa-Madagascar and deposited by turbidity currents in Pleistocene time. Currents caused by movement of the Antarctic Bottom Water also played a significant role in reworking and redepositing sediments along the marginal areas of the fan. The inner or upper Mozambique Fan is characterized by a single, leveed valley. Due to the effects of the Coriolis force, the natural levees to the east of the valley (left, looking downstream) are higher and contain more terrigenous sediments than those to the west of the valley. The sea floor to the west of the valley returns regular hyperbolic echoes as seen on 3·5 kHz echograms, whereas to the east of the valley, the sea floor is relatively smooth. The sediments on the valley floor are coarse-grained (with median grain up to 2 mm) and poorly sorted, and occur often as massive turbidites, interbedded with hemipelagic sediments. Away from the valley, both to the east and the west, the terrigenous sediments are relatively fine-grained and have been deposited as overbank turbidite sequences. We estimate the maximum velocities of the channelized turbidity currents in the upper fan to have been 8–32 ms^?1. The middle fan has several distributary channels with no levees and has a relatively flat sea floor, characterized by lack of acoustic penetration. Thick, sheet-like, turbidite sand beds, deposited primarily by unchannelized turbidity currents, characterize the middle fan. The middle fan grades, towards the margins, into the outer (lower) fan which is relatively free of channels, has good acoustic penetration and contains hemipelagic and pelagic sediments, and thin, fine-sand turbidite and/or contourite beds. A wide zone of sediment waves, formed from the reworking of the turbidity current-fed sediments by the Antarctic Bottom Water, forms part of the outer fan.     

别里库姆沙漠胡杨回涡沙丘表层沉积物粒度特征

胡杨回涡沙丘是别里库姆沙漠常见的一种风积地貌类型,通过测试分析来自6个样区胡杨回涡沙丘的195个表层沉积物样品,结合粒级-标准偏差法、Sahu成因判别和相关统计分析法,对其粒度特征进行研究,以分析别里库姆沙漠表层沉积物类型、沉积环境的稳定性。结果表明:(1)胡杨回涡沙丘表层沉积物粒度组成以砂和粉砂为主,从北向南、从东向西沉积物粒级均呈现变细趋势。(2)6个样区平均粒径的均值属于极细砂或细砂范围,71.79%的物质样品分选较好,97.94%的沉积物样品属于近对称分布,100%的物质样品属于中等峰态。(3)6个样区的粒级-标准偏差曲线均呈现多峰分布,沉积环境不稳定。(4)6个样区胡杨回涡沙丘表层沉积物的Sahu成因判别值介于-7.277~ -5.912,均属于风成沉积。