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。     

九种现代双壳类壳体物相组成的对比研究

利用X射线衍射分析技术,对黄东海常见的9种现代双壳类壳体进行了物相分析,结果表明这些双壳类壳体分别属于三种类型,即文石质壳、方解石质壳、文石+方解石混合质壳。其中,菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、中国蛤蜊(Mactrachinensis)、四角蛤蜊(Mactraveneriformis)、薄片镜蛤(Dosinialaminata)、毛蚶(Scapharcasubcrenata)属于文石质壳,长牡蛎(Crassostreagigas)、中国不等蛤(Anomiachinensis)、海湾扇贝(Argopectenirradieus)属于方解石质壳,紫贻贝(Mytilusedulis)属于文石+方解石质的混合质壳;双壳类壳体物相组成与其生活方式有着一定的联系,营底栖埋入式生活者趋于形成文石质壳,底栖固着生活方式者趋于形成方解石质壳或混合质壳;不同大小的菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)的物相组成上几乎没有差别,表明其壳体物相组成不受生命效应的影响。     

岩相识别的神经网络计算

模式识别在定量研究岩相模式中是一种有效的方法，神经网络是模式识别的一种新方法，和其它模式识别方法不同之处在于它能模拟人脑并行处理信息的模式和神经系统的可塑性。经传统岩相分析，鄂中拗陷二叠系碳酸盐岩确认为碳酸盐岩台坪相，它包含五个亚相，即局限台洼、台坡Ｂ、台洼、台坡Ａ和台滩相。它们在岩石的颜色、矿物组分、古生物种属、结构等特征上都有不同的差异。应用ＢＰ神经网络，特别是与模糊模式识别的结合，对拗陷区的岩相识别是成功的，令人鼓舞，两种方法各自的正确判对率约为７５%，而综合两种方法的判对结果，则岩相全部判对。     

渤海中部沉积物铅来源的同位素示踪

本研究对渤海中部表层和柱状沉积物中Pb的含量和同位素进行了分析,研究了其时空分布规律,并探讨了其物质来源。结果表明,表层沉积物中Pb的含量为14.54×10-6~59.42×10-6,其含量在渤海湾近岸、黄河口附近、研究区的东北部较高,而在研究区的中部和渤海湾北部含量较低;Pb同位素207Pb/206Pb的值为0.8341~0.8489,208Pb/206Pb的值为2.0828~2.0980。岩心沉积物中Pb含量、同位素组成与表层沉积物相似,整体上较为稳定,但在1990s以来呈现增大的趋势。渤海中部沉积物中Pb以自然来源为主,黄河沉积物是其主要物质来源,但渤海湾北端则与滦河源物质或沿岸侵蚀相关;人类活动影响主要出现在1990s以后,与中国含Pb矿石的燃烧等工业活动相关,但影响微弱,仅在黄河口西北近岸海域、渤海湾等个别站位得到体现。     

长江与黄河沉积物中粘土矿物及地化成分的组成

采用X射线衍射物相分析、ICP－AES成分分析等方法对长江与黄河沉积物中粘土矿物、地化成分组成进行了研究，结果表明：在粘土矿物组成上，长江、黄河沉积物都为伊利石＋绿泥石＋高岭石＋蒙皂石组合，但长江沉积物以伊利石含量高（约70％）、蒙皂石含量低（约5％－7％）、伊利石／蒙皂石比值大于8为特征；黄河型沉积物则以伊利石含量低（约60％）、蒙皂石含量高（约15％）、伊利石／蒙皂石比值小于6为特征。在小于0.016mm粒级内残渣态地化成分组成上，TiO2、CaO、Na2O、MgO、Fe2O3、Sr、Ba、Li、Co和V在长江、黄河两类沉积物中差别明显。黄河沉积物中碳酸盐的含量通常都为长江的2倍以上，而在小于0.005mm（7.5φ）粒级中黄河沉积物碳酸盐的含量约为长江的9倍。     

黄河三角洲海岸岸线和潮水沟体系发育及其分维研究 ——黄河三角洲潮滩海岸时空谱系研究Ⅲ

千年来，黄河三角洲地区尾闾入海河道在大口河－淄脉沟之间频繁摆动，各时期行水河口形成的河口滩均有宽大的潮间地带，但从地貌－沉积发生学上并不具备潮滩的性质；当行水河道摆走后，原河口滩摆脱了河口径流水沙的直接作用而被“废弃”。在海洋动力的作用下向潮成海滩的方向发育，“废弃”的时间越长，潮滩发育得越成熟。黄河三角洲洲边大多数海岸，属于处在不同发育阶段的潮滩型海岸；三角洲的东北角海岸地处区域M2分潮无潮点附近，被“废弃”的河口滩逐渐被励行强风浪作用剥平形成浪蚀型海滩。因此，黄河三角洲洲边并存三元谱系海滩，即河口滩、潮成海滩（潮滩）和浪蚀海滩，它们各具有自身的特点。本文将三角洲岸线和潮水沟体系分维D作为指标，对三角洲海岸发育时空谱系作进一步探讨。计算分析表明，区域内岸线分维与潮滩发育的时间成正相关，特大高潮岸线尤为明显，如古代黄河三角洲岩段岸线的分维值D为1．2356－1．1625，而近代黄河三角洲平均变化在1．091－1．18范围内。平均高潮岸线分维值D为有相应的一定程度的变化；对三角洲边不同发育年代（10^0-10^3a）的23个潮水沟体系进行m级分辨率分维值D测计结果显示，在行水河口滩区岸和发育时间短、潮差小的区段（如浪蚀海滩）沟系（含潮水沟和径流水道）的分维值D较小，平均变化在1．3854－1．4911范围内；废弃河口滩向潮滩演化时间较长的区段以及嘴间海湾和烂泥湾区段潮水沟体系的分维值D较大，它们平均变化在1．6246－1．8435之间，此为潮滩型海岸，基个发育了不同规模密集多级分枝的潮水沟。黄河三角洲各段海岸岸线和滩体上的沟槽系统的分维值可以作为岸滩在河－潮－浪和底质地形边界条件综合作用下，在时间维的进程中所形成的时空谱系的一项主要定位性指标。     

水槽试验浪成沙纹的特征及控制因素

在水槽中利用周期（１．０～１．９ｓ）、波高（８．６～１１．７ｃｍ）不同的规则波及波群塑造了沙纹。试验指出；１、沙纹的垂向形态指数及对称性指数符合标准浪成沙纹的相应值；２、沙纹的波长、波高、陡度与波浪水质点近底床水平运动方向的轨迹直径、波浪流的无量纲切应力、沉积物的活动性参数呈函数关系；３、沙纹的对称性与波浪的底部质量输移速率和水质点近底床的水平方向运动速率的比值有关。     

中扬子二叠系碳酸盐岩岩相模式

从相分析着手,重点剖析京山、崇阳两条岩相剖面,系统地研究了岩石、古生物、地球化学组分及分布规律。在此基础上提出了中扬子二叠系碳酸盐岩岩相模式。二叠系碳酸盐岩属台地碳酸盐岩岩相,包括潮坪、局限台地、台地浅滩、开阔台地A、开阔台地B、边缘浅滩、斜坡等七个次级相。该模式较合理地解释了中扬子二叠系碳酸盐岩的发育规律,并对硅质岩、白云岩的成因提出了新认识。     

三峡大坝启用后长江口及邻近海域秋季悬浮体、叶绿素分布特征及影响因素

基于2010年10月在长江口海域海洋综合调查,利用多参数CTD现场调查数据、悬浮体浓度测定数据,对该区悬浮体和叶绿素的空间分布及影响因素进行系统的研究,探讨三峡工程蓄水7a以来长江口的悬浮体和叶绿素的分布特征及变化.结果表明:浊度值与悬浮体浓度存在良好的线性关系,盐度对该线性关系没有明显的影响;长江口及其邻近海域悬浮体主要分布在123°E以西的海域,表现为近岸高、离岸低,表层低、底层高,其分布主要受到水团、长江输入、上升流等的影响;叶绿素在123°E往东的海域含量较高,近岸低,在123°E～124°E之间叶绿素含量最高,其分布主要受到水团、浮游植物种类和季节变化及营养盐的共同影响.与三峡工程蓄水前对比,悬浮体高值区的界限往西移动了近半个经度,同季节的叶绿素含量的平均值降低.     

基于计算机断层扫描技术重构三维生物扰动构造——以长江口现代沉积为例

生物扰动作用能够加速水层与底质的物质交换,对水层和底质的耦合作用有着重要的影响。受限于观测手段和观测方法,当前对于生物扰动构造的研究多停留在定性-半定量化的阶段。本文选取长江口现代沉积区的4个沉积物柱状样,利用计算机断层扫描技术对生物扰动构造进行三维重构,运用数字图像处理实现生物扰动强度的定量表征,对研究区域生物扰动构造发育的影响因素进行初步分析。结果表明：CT（computed tomography）值与沉积物粒级构成和含水率具有一定关系,能够较好地指示沉积物密度变化;该区出现挖掘构造、觅食虫孔构造、逃逸虫孔构造、生物遗迹构造等显性扰动构造类型,生物扰动强度介于0%-10%,扰动强度极大值出现在长江水下三角洲前三角洲和陆架过渡区,垂向上以及不同站位生物扰动构造差异显著;底质沉积物类型、上覆水团性质以及沉积速率是影响该区生物扰动构造发育的主要因素。