环境敏感因子在威海湾沉积环境中的应用比较

环境敏感因子是沉积环境演化研究中的重要参数,其提取方法有多种,不同方法在海湾内应用成果相对较少。文章根据山东半岛威海湾WH-05岩心（钻探深度18.2 m）高分辨率（2 cm）粒度分析结果,采用基本端元模拟算法（BasEMMA）、粒级—标准偏差法和粒级旋转主成分分析法（V-PCA）提取了环境敏感因子,结合AMS14C数据,对不同方法提取的环境敏感因子进行了对比分析,探讨了其对季风强度变化的响应关系。结果表明：8.4 ka B.P.以来威海湾沉积物类型均为粉砂,粉砂含量为主、黏土含量次之、砂含量较少,以跳跃组分为主,悬浮组分次之。BasEMMA和粒级—标准偏差法提取的3个敏感粒级范围（2.6～11.0μm、31.3～63.4μm、256.9～500.0μm）总体一致,能较好地反映东亚季风长周期变化事件（8.4～6.5 ka B.P.东亚季风强度减弱;6.5 ka B.P.至今东亚季风强度增强）;V-PCA提取的环境敏感因子,能较好地反映东亚季风短周期变化事件（如明清小冰期、西汉小冰期事件等）。以上三种方法提取的环境敏感因子指示了研究区气候变化,对研究区沉积环境具有较好的指示作用。     

东海内陆架泥区沉积物的环境敏感粒度组分

对东海内陆架泥质沉积区的DD2孔和悬浮体进行了陆源物质提取,应用激光粒度仪做了粒度分析,并分析了DD2孔粒度参数的垂向分布序列。通过计算粒级-标准偏差的变化获得了DD2孔沉积物中对沉积环境变化较为敏感的粒度组分,约 19和 130μm是DD2孔所属区域对沉积环境敏感的粒级,分别对应于东海沿岸流和风暴流沉积动力过程。敏感粒度组分含量随深度变化的分析表明,该孔上段的沉积作用主要受控于沿岸流,沉积环境相对稳定;而下段沉积环境变化大,是风暴流和沿岸流的混合作用沉积的结果。     

北黄海西部与南黄海中部泥质区岩芯敏感粒级及其环境意义

用激光粒度仪对南黄海中部(YSZD01孔)与北黄海西部(B45孔)泥质区沉积物短柱样进行高分辨选样(0.5 cm)的粒度测试与分析,并对柱样进行210Pb测年分析.B45孔柱样沉积时间为1913~2010年,沉积物以粉砂为主,粒度参数垂向波动较大.YSZD01孔柱样沉积时间为1909~2012年,沉积物为泥与砂质泥,粒度参数垂向变化较小.两孔在1958年、1971年、1980年左右砂含量突增,很可能归因于强度大的寒潮,其增强了黄海两泥质区的水动力环境,导致两孔在这些年份左右的粗颗粒沉积物含量突增.用粒级-标准偏差法得到B45孔沉积物敏感粒级组分为15.6~71.8 μm,YSZD01孔沉积物敏感粒级组分为23.7~500.0 μm,用其作为东亚季风变化的指标,显示自1910年代以来东亚冬季风强度增强,两孔在1925~1935年、1955~1964年、1974~1977年、1982~1986年这四个时期敏感粒级含量出现增加趋势,对应冬季风强度增强较为明显.从岩芯粒度来看,季风强度的变化体现为敏感粒级组分含量变化,季风频率的变化体现为敏感粒级含量波动的程度.     

黄河三角洲ZK1孔岩心环境敏感粒度组分及沉积环境分析

本文选取黄河三角洲5个钻孔岩心的ZK1钻孔,对其剖面沉积物进行了详细的岩性描述、粒度测试和有孔虫鉴定,分析了ZK1孔粒度参数的垂向分布序列。通过计算粒级—标准偏差的变化获得了ZK1孔沉积物中对沉积环境变化较为敏感的粒度组分的范围为3.75～4Ф和10Ф。敏感粒度组分含量随深度变化的初步分析、各种粒度参数垂向分布特征及有孔虫资料表明,黄河三角洲ZK1孔的沉积环境大致可分为4段:Ⅰ(0～5.14 m)为1904—1976年上三角洲平原沉积;Ⅱ(5.14～17.41m)为1855年以来的下三角洲平原沉积;Ⅲ(17.41～22.6 m)为1855年以前的陆架沉积;Ⅳ(22.6～24.6 m)为潮坪沉积。     

湖泊沉积物粒度分析方法在古气候环境研究中的应用

沉积物的粒度是衡量沉积介质能量和沉积盆地能量的一种重要代用指标,与沉积环境的关系非常密切,在古气候古环境研究中,湖泊沉积物的粒度指标发挥着重要的作用。刘兴起等人利用全样粒度分析方法对青海湖QH-2000钻孔的沉积物粒度特征进行了详细研究,结果表明冷干和暖湿气候条件下沉积物的粗颗粒组分增多,介于二者之间的气候条件下,沉积物的粒径变化相对比较平缓。Xiao Jule等利用正态函数分布拟合法,将Dali湖沉积岩心的粒度组分划分为6种,通过对各组分峰值粒径等粒度参数的分析研究,得出各组分含量及其峰值粒径等的变化与湖泊水位关系密切。根据建立起的湖泊沉积物粒度参数与气候环境之间的耦合关系,最后将达里湖1.2kaBP以来的水位波动划分为不同的5个阶段。     

干旱区湖泊沉积物粒度组分记录的区域沙尘活动历史: 以新疆巴里坤湖为例

根据中国西北干旱区巴里坤湖BLK 1剖面沉积物的粒度分析,采用粒级—标准偏差法提取了对沉积环境变化敏感的粒度组分。结果表明,巴里坤湖沉积物中45～170 μm粒级组分含量和平均粒径对研究区区域性风沙活动较为敏感,据此结合14C测年数据重建了研究区9400 cal aBP以来的风沙活动历史。在过去的2 000年内,巴里坤湖地区尘暴事件多发或强风沙活动时段主要出现在240～440 cal aBP、600～1 280 cal aBP和1 400～1 800 cal aBP期间,这些时段同历史时期的雨土频率高值期、古里雅冰芯阴阳离子高含量期较为一致。从更长地质时期来看,8 000～8 300 cal aBP、7 400～7 700 cal aBP、6 500～7 000 cal aBP时段,特别是在中全新世(3 900～6 100 cal aBP)期间,区域性的尘暴事件或强风沙活动尤其频繁,这些时段同古里雅冰芯中微粒浓度、敦德冰芯中的微粒含量记录均可以进行良好的对比。干旱区封闭湖泊沉积是记录地质历史时期风沙活动的良好载体,但由于气候环境变化往往具有较强的区域性特征,因此,对某一剖面沉积物环境敏感粒度组分的提取及应用不具有普适性。     

新疆柴窝堡湖沉积物中环境敏感粒度组分揭示的环境信息

通过对柴窝堡湖沉积物剖面和流域表层沉积物进行粒度分析,结合沉积剖面年代序列,研究了柴窝堡地区的环境演变与沙尘暴事件。首先通过主成分因子分析,对柴窝堡湖沉积物剖面粒度不同粒级组分含量进行了研究,探讨了湖泊沉积物的物质来源,获得了两个主控因子F1和F2,它们控制了湖泊沉积物近97.7%的粒度变化特征。研究表明,F2代表了以57 μm为众数粒径的次总体,主要来源于地表风沙侵蚀;而F1为以7 μm为众数粒径的次总体,主要受流水作用控制。进而通过粒径-标准偏差法,提取了湖泊沉积物中环境敏感粒度组分,风成组分C2（20~209 μm）反映了区域风沙活动的历史,并揭示了1910-1930年和1980-2000年为百年来的两个沙尘暴相对活动强烈的时期。沉积物中记录的1980年和2000年左右的沙尘事件与器测记录及历史文献记载具有很好的一致性。最后利用均值突变诊断分析,发现柴窝堡湖地区1910年前后存在近百年来最强的沙尘事件,揭示了近百年来该地区一次最强的环境突变事件。      

济州岛西南泥质区粒度组分变化的古环境应用

利用激光粒度仪对位于东海陆架济州岛西南泥质区的B2孔进行了沉积物粒度分析,根据标准偏差变化检出了B2孔含有4个粒度组分：〉65．6、65．6～10．5、10．5～1．3和〈1．3μm,其中〉65．6μm粗组分含量很低,主要是以底栖有孔虫为主的生源沉积．各组分平均粒径和粒度含量随孔深的变化显示了65．6～10．5μm组分在B2孔含量较高（21％～30％）,变化最明显,是该孔对环境变化最敏感的粒度组分．研究表明该敏感组分的粒度含量和平均粒径变化主要受东亚冬季风的强弱变化制约,其变化恢复的近2ka来东亚冬季风变化和中国东部气候变化序列具有很好的一致性,证明65．6～10．5μm粒度组分可以作为东亚冬季风的替代指标．     

新疆罗布泊45 ka BP以来沉积物粒度敏感组分记录的区域沙尘活动历史

采用粒级标准偏差法对新疆罗布泊新湖湖心区KY01孔0～8 m沉积物提取了对环境变化敏感的两个粒级组分：3.5～6.2 μm(组分1)、20.7～63.4 μm(组分2)和一个相对不敏感组分：8.9～14.3 μm(组分3)。结合湖泊沉积物粒度一般分布规律、黄土和现代降尘等大气悬浮颗粒物沉降特点,推测3个粒度组分分别指示钻孔所在位置与湖心的相对距离、区域沙尘活动强度和非沙尘活动的粉尘输入强度。根据粒级敏感组分2和AMS14C测年数据重建了该区近4.5万年以来的沙尘活动历史。在过去的4.5万年,罗布泊地区沙尘活动增强主要出现在44.7～44.5、44.2～44.0、41.4～38.8、38.4～37.4、36.4～36.1、34.8～34.5、33.5～32.9、32.5～32.2、31.9～31.5、29.9～29.5、25.6～12.3和8.9～7.8 cal ka BP期间,这些时间段多数对应于以格陵兰NGRIP冰心δ18O记录所代表的北半球气候变化冷阶段或冷事件,说明该区沙尘活动的强弱与全球降温事件所引发的冷干气候密切相关。     

粒度分组:提取古环境变化信息的一种有效方法

对南京老虎山黄土-古土壤剖面全样和三个粒级组分(《2 μm、2～45μm和》45 μm)的Rb/Sr比值进行了系统研究.结果表明,Rb/Sr比值是衡量黄土和古土壤化学风化强度的良好地球化学指标;粒度分组是利用Rb/Sr比值研究古环境变化的有效方法.通过粒度分组,可以排除不同粒度组分之间由于Rb/Sr初始比值不同造成的互相干扰.《2 μm粒级的(Rb/Sr)-Sr反相关图的R2值最大(达0.97),说明该粒级指示化学风化作用的灵敏度最高,研究Rb/Sr比值这一地球化学指标最理想.     

新疆乌伦古湖沉积物粒度特征揭示的环境信息

在放射性同位素210Pb、137Cs定年的基础上,通过对沉积物粒度参数的分析,探讨了近200年来乌伦古湖沉积物粒度敏感组分特征及其环境意义。研究表明,乌伦古湖WL孔沉积物以黏土和细粉砂为主,但在1970 AD前后,粒度参数发生了突变,其中>16 μm组分所占含量迅速升高,在约1830~1842 AD及1910 AD前后这两个时期,沉积物的粒度参数也有较显著的变化。对沉积物粒度频率分布曲线的分析表明,在对应时期内,沉积物的搬运介质或搬运动力发生了变化。基于此,首先通过粒径-标准偏差方法提取了粒度中的敏感组分C2（7~25 μm）,进而通过粒度敏感组分与器测气象数据的相关性分析,明确了组分C2含量的环境指示意义。结果表明,组分C2含量的大小与研究区冬、春季温度和冬季降水量大小有关,反映了积雪融水入湖的强度。在约1830~1842 AD、1910 AD前后,组分C2含量偏高,反映入湖水量较大、湖泊水位较高。而20世纪60年代到70年代,沉积物粒度参数的显著变化与流域人类活动的影响有关。     

岩溶洞穴古河漫滩沉积物特征及其沉积环境演变——以山王洞中段为例

为揭示岩溶洞穴沉积物对沉积环境与沉积过程的指示作用,文章在分析双河洞洞系形成过程及山王洞区域地质调查资料的基础上,选取贵州山王洞中段古河漫滩沉积物为研究对象,采用粒度分析法与萨胡公式对洞穴沉积物粒度特征与沉积环境的相关性进行分析,推断不同沉积韵律期的沉积环境演变过程,研究结果表明:（1）古河漫滩表层沉积物以极细砂、粉砂和黏土为主,平均含量达94.42%,且中上部含有一层粗砂砾夹层;（2）沉积模式主要为跳跃和悬浮沉积,水动力条件整体稳定,搬运颗粒粒径平均值为637 μm,其最大沉积物颗粒粒径为864.2 μm;（3）以沉积物粒度特征为依据,将古河漫滩沉积过程划分为三级沉积韵律,一级沉积韵律厚度为404～275 cm ,二级沉积韵律厚度为285～165 cm,三级沉积韵律厚度为165～0 cm。上述研究为确定区域侵蚀基准面和地层升降运动过程提供有力证明,也为山王洞古气候环境研究提供了重要依据。      

长江口现代潮滩沉积物粒度特征及其在沉积相识别中的应用

本研究通过对长江口现代潮滩6个柱状样沉积物的粒度精细分析,试图提取研究区潮滩沉积相识别的粒度敏感指标,并通过对长江三角洲南部平原一个全新世钻孔(SL67孔)潮滩沉积物的粒度研究,检验现代沉积粒度敏感指标在全新世钻孔潮滩沉积相识别中的应用。研究显示,长江口现代高潮滩和中潮滩的黏性颗粒(8μm)和粗粉砂(32~63μm)含量差异显著,可以成为区分高潮滩和中潮滩的敏感组分;在开敞型的中、低潮滩之间,砂(63μm)和细粉砂含量(8~32μm)也差异明显。长江口现代潮滩沉积物的粒度频率曲线及众数值也可以有效协助区分高潮滩、中潮滩和低潮滩沉积物。利用上述粒度敏感组分和众数指标检验SL67孔全新世早中期在海平面波动控制下的潮滩演替过程,并揭示了7.5 cal ka BP前后的一次海平面加速上升事件。     

近1Ma以来帕里西维拉海盆沉积物物源和古气候:粒度和黏土矿物特征的指示

通过对西太平洋帕里西维拉海盆的C-P19柱状样沉积物进行磁化率各向异性测量和古地磁分析,建立了磁性地层年代框架,并结合粒度组分和黏土矿物分析,揭示了沉积物中蕴含的物源和古气候信息.古地磁结果表明,C-P19柱状样的底界年龄小于1.072 Ma,为更新世以来的沉积,沉积过程可以划分为两个阶段,沉积速率分别为4.0 mm/...     

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。     

鲕粒粒度特征及其指示意义

沉积物的粒度资料是确定沉积环境的重要依据,一直以来多应用在碎屑岩方面,较少用于碳酸盐岩的分析。以北京西山寒武系张夏组鲕粒石灰岩为研究对象,在野外实测、室内薄片粒度统计的基础上,通过分析鲕粒粒度参数、粒度频率曲线及概率累积曲线特征,明确了鲕粒粒度在分析鲕粒灰岩沉积环境上的重要作用,并建立了下苇甸鲕粒粒度特征与鲕粒滩在空间上的耦合关系。研究结果表明:鲕粒粒径大小、分选系数、峰度及概率累积曲线组分截点可以很好地反映鲕粒沉积水动力环境;一般情况下,水动力环境较稳定的间歇高能滩沉积的灰泥鲕粒石灰岩鲕粒粒径较小,分选好,峰度尖锐,频率曲线主要为单峰态,鲕粒以悬浮搬运为主;水动力较为动荡的高能滩沉积的亮晶鲕粒石灰岩鲕粒粒径较大,分选较差,峰度多为平坦、中等,频率曲线主要为多峰态,概率累积曲线多为一跳一悬两段式;鲕粒的粒径与鲕粒圈层类型密切相关,粒径较大的鲕粒多以同心鲕、同心放射鲕为主,粒径较小的鲕粒多为放射鲕。研究结果为分析颗粒石灰岩的沉积环境提供了理论和依据。     

焦作煤系高岭土煅烧增白技术研究

焦作地区高岭石粘土矿主要赋存在石炭系中统本溪组,是非常优良的高岭土资源。本次实验以焦作地区煤系高岭土为原料,进行矿物成分和含量分析,研究其煅烧过程中添加剂的种类、用量、入料粒度、煅烧时间、煅烧温度等因素对白度的影响。研究表明：在900°C时样品加盖煅烧4小时并添加5%的还原剂和2%氯化剂做添加剂,试样的白度由45.84%增加到了88.68%,满足了橡胶填料、中等造纸涂料的需要,为本地区煤系高岭土的开发利用提供了重要的依据。     

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。