埕北海域底质沉积物粒度分布特征及其动力环境意义

通过分析181个埕北海域底质沉积物样品的粒度资料,并应用Flemming三角图示法对研究区进行沉积动力环境分区,结果表明:研究区底质沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和黏土质粉砂4种类型,整体上由岸向海粒度呈现细-粗-细的分布特征,且呈条带状与岸线平行;粒度相对较粗,粒径频率曲线多以单峰为主,分选中等偏差,多为正偏;沉积动力环境分区表明该海域沉积物多以悬浮和跃移为主;粒度特征和沉积动力强度以6 m和12 m等深线为轴对称分布,12 m水深等值线两侧沉积物的分布类型和运移趋势主要受季节的风浪变化控制,6 m水深等值线两侧沉积物分布和运移趋势主要受波浪破碎的紊流作用控制。     

Textural characteristics and morphosedimentary environment of foreshore zone along Ganpatipule,Maharashtra, India

The cross-shore profile and the textural distribution of foreshore sediments of Ganpatipule beach along Maharashtra coast covering two annual cycles are examined. Ganpatipule beach depicts erosion and accretion of the berm, reduction and widening of foreshore widths during the monsoon (June–September) and post-monsoon (October–May), respectively with net sediment accretion during the study period due to the changes in the wave characteristics. A direct correlation is observed between the median sediment grain size and beach-face slopes signifying high wave energy ensuing to a gentle to very gentle slope. The sediments are mainly medium grain size, moderately well sorted, bimodal, very fine skewed to very coarse skewed and very platykurtic to very leptokurtic in nature. The binary plots of the textural parameters (mean, skewness, kurtosis, and standard deviation) depicted a characteristic beach environment of deposition. The study shows that the sediment is concentrated in the environment of rolling and bottom suspension. The study on grain size distribution of sediments could be used to assess the wave energy condition prevailing along the coastal area.     

An interpretation of wave refraction and its influence on foreshore sediment distribution

To analyze the grain size and depositional environment of the foreshore sediments, a study was undertaken on wave refraction along the wide sandy beaches of central Tamil Nadu coast. The nearshore waves approach the coast at 45° during the northeast(NE) monsoon, at 135° during the southwest(SW) monsoon and at 90° during the non-monsoon or fair-weather period with a predominant wave period of 8 and 10 s. A computer based wave refraction pattern is constructed to evaluate the trajectories of shoreward propagating waves along the coast in different seasons. The convergent wave rays during NE monsoon, leads to high energy wave condition which conveys a continuous erosion at foreshore region while divergent and inept condition of rays during the SW and non-monsoon, leads to moderate and less energy waves that clearly demarcates the rebuilt beach sediments through littoral sediment transport. The role of wave refraction in foreshore deposits was understood by grain size and depositional environment analysis. The presence of fine grains with the mixed population, during the NE monsoon reveals that the high energy wave condition and sediments were derived from beach and river environment. Conversely, the presence of medium grains with uniform population, during SW and non-monsoon attested less turbulence and sediments were derived from prolong propagation of onshore-offshore wave process.These upshots are apparently correlated with the in situ beach condition. On the whole, from this study it is understood that beaches underwent erosion during the NE monsoon and restored its original condition during the SW and non-monsoon seasons that exposed the stability of the beach and nearshore condition.     

海底沉积物纵波波速与物理-力学性质的理论关系和比较

本文提出以密度变化比和等效弹性模量变化比为参数描述海底沉积物纵波波速,得到密度变化比是由孔隙率、海水密度和海底沉积物固相密度构成的复合参数,建立了以复合参数和等效弹性模量变化比为变量的泰勒多项式海底沉积物纵波波速公式。基于单因素分析法得出纵波波速可表示为参考声速与调制函数的乘积,沉积物的参考声速由海底底质物理性质确定,建立了复合参数-声速的近似理论模型。对该理论模型与现有的主要纵波波速经验公式的分析结果表明,孔隙率-纵波波速经验公式只是参考声速不同,但调制函数是互相等效的,验证了本文海底沉积物纵波波速理论关系的有效性。     

鸭绿江河口地区沉积物的粒度变化及影响因素

通过对比鸭绿江河口不同地区柱状样的粒度参数及敏感组分变化规律,分析了河口不同地区沉积动力环境和沉积特征的差异;结合代表性柱状样的210Pb测年,分析了柱状样在不同时期自然和人类活动影响下的沉积特征变化。结果表明,西水道主要受潮流作用而含有泥沙互层,粒度参数变化小;西岸潮滩受潮流和波浪作用含有贝壳碎屑,并在顶部出现粗化层。近几十年来,鸭绿江河口地区沉积特征的变化主要由于人类活动对水沙入海通量的影响:1941年以前柱状样的波动沉积特征反映了河流山溪性特征;1941—1970(1980)年随水沙入海通量减少而呈现砂含量降低、粉砂增加的特征;1970(1980)—1990年由于水沙入海通量变化较小,而呈现沉积物组成和敏感组分保持稳定的特征;但1990年后随水沙入海通量的进一步降低,邻近河口区域的沉积物出现明显的粗化。     

青岛市灵山湾海水浴场表层沉积物粒度冬季变化特征及其原因

于2013年11月、2014年1月及3月在青岛市灵山湾海水浴场进行了3次表层沉积物采样,对粒度组分和粒度参数平面分布的变化进行了分析。结果表明,本区沉积物整体有变粗的趋势,细砂组分特别是极细砂和粉砂组分含量下降明显,分选性变好,正偏态及高峰度分布区扩大,粒度参数高值分布区被消除。粒径趋势分析表明,在涨潮流与强盛的冬季风驱动的风浪、沿岸流的综合作用下,研究区沉积物总体呈北东-南西向沿岸输运,运移趋势变化受到波浪、潮流水动力条件与地形相互作用的影响。短期的波能变化足以改变沙滩地貌,从而影响表层沉积物的分布。可为浴场维护提供理论依据。     

Sedimentary environments of the east-central Bering Sea continental shelf

A factor analysis of 180 bottom sediment samples from the east-central Bering Sea continental shelf identifies five factors that account for 95% of the variation in the 17 whole ø size classes that were used as variables. Factor I represents coarse sediments that have been bypassed in areas of active water circulation. Factors II and III represent fine and very fine sands that have been hydraulically sorted, reworked, and mixed. Factor IV represents coarse to medium silt that has been segregated from areas of relatively high energy. Factor V represents both the production of sediments finer than medium silt and deposition within the lowest-energy environment in this area.Modern and palimpsest sediments are areally prevalent over this section of the shelf. Relict sediments occur in only a few small areas. The dispersal of sediments is affected by surface and tidal currents as well as wave action. Ice rafting is not an important geological agent. Data from the eastcentral Bering Sea shelf indicate that sediments on subarctic continental shelves are not necessarily characterized by an abundance of rocky sediments or gravel.     

大连复州湾底质沉积物粒度特征与沉积环境分析

对辽东半岛西部复州湾海域底质沉积物样品进行粒度分析结果表明,其粒度特征有较大差异:样品平均粒径值为1.2~6.5Φ;分选系数为1.4~2.6,分选为较差—差;偏度特征表现为极正偏和极负偏并存。粒度的空间分布存在一定分异规律,由湾内至湾外粒径表现出粗—细—粗的变化特征。粒度变化是对该区域物质输运和地形变化的响应,借助Weibull分布,推断河流携带物质可以被推送至5 m等深线外堆积,5~10 m等深线间沉积物表现为细粒的浅海台地沉积,10 m等深线以外沉积物受河流的影响微弱。矿物学证据也表明,河流输运对湾内沉积物贡献有限,仅限于5 m 等深线以内的水下三角洲,湾内沉积物主要来自于辽东湾沿岸冲刷和湾内基岩的剥蚀。     

粒度分析中偏度系数的影响因素及其意义

利用粒度分析中的偏度系数对区分不同搬运动力和不同沉积环境下的沉积物具有重要的鉴定意义,通过对偏度系数内涵的深入分析和粒度分析不同方法的比较,研究表明:偏度是非正态粒度分布下的偏斜程度,可敏感地反映粒度分布两端的微量变化,正偏是沉积物粒度分布的细偏,负偏则是粗偏,偏度正负大小与多种因素有关,它主要受沉积物属性控制,既与沉积环境类型密切相关,又与环境能量是否对应平衡有关;偏度还受计算方法和测试方法等人为因素影响。筛析法结合图解法计算较适用于粒度粗、跨度大的沉积物粒度分析,激光粒度法结合矩法计算更适用于粉砂—黏土粒级沉积物的粒度分析。     

含砂量变化影响海底沉积物压缩波速度的分析研究

本文通过对南海海底沉积物样品的声学物理参数和沉积粒度特征统计分析,发现了高、低含砂量沉积物的声学物理特征存在明显差异,建立了海底沉积物的含砂量与压缩波速度、孔隙度、含水量和密度等经验公式,分析了含砂量变化与沉积物的体积压缩模量和密度变化的关系,从声速理论基础上阐明了含砂量变化引起沉积物压缩波速度变化的内在原因是含砂量变化引起了体积压缩模量和密度发生了变化,说明了含砂量增大引起沉积物压缩波速度增大的内在原因是含砂量增大引起了体积压缩模量变化量大于密度变化量,从而在数据统计和理论分析结合基础上,论证了含砂量是影响海底沉积物压缩波速度的重要因素之一。这一研究对声学方法反演海底沉积物粒度参数和沉积物类型、地声参数转换模型的建立,以及对水声反演海底和海底资源勘探等方面都具有重要理论意义和应用价值。     

Short-term variations and influencing factors of suspended sediment concentrations at the Heisha Beach,Guangdong, China

Knowledge of sediment variation processes is essential to understand the evolution mechanism of beach morphology changes. Thus, a field measurement was conducted at the Heisha Beach, located on the west coast of the Zhujiang River(Pearl River) Estuary, to investigate the short-term variation in suspended sediment concentrations(SSCs) and the relationship between the SSC and turbulent kinetic energy, bottom shear stress(BSS), and relative wave height. Based on extreme event analysis results, extr...     

谢帕德和福克碎屑沉积物分类方法在南黄海表层沉积物编图中的应用与比较

谢帕德(Shepard,1954)和福克(Folk)等(1970)的沉积物结构分类是较为常用的两种分类方法。尽管都是基于沉积物粒度组成的三元分类,但分类的出发点和基本思路有很大的不同。Shepard分类是三端元等价的纯描述性分类,不反映沉积物粒度组成的水动力学属性,砾质沉积物未考虑在内。Folk分类虽然也是三端元分类,但三个端元是不等价,首先按砂/泥比划分基本类型,然后再按粉砂/黏土比进一步分类,砂/泥比反映动力强度的大小,粉砂/黏土比反映介质的混浊度,具有明显的动力学意义。鉴于粒度分异与搬运距离的成因联系,Folk分类也是分析物源区的工具。笔者用两种分类研究了南黄海的表层沉积物,发现按照Folk分类,南黄海的表层沉积物分布可以分为两个沉积系列。在南黄海西部,沉积物由西向东依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂;而在东部,由东向西依次为砂-泥质砂-砂质泥-泥组成。由岸及海随着沉积水动力由强变弱,沉积物粒度变细,大致与由东西两侧的强潮流作用区到中部的静水涡流作用区的动力学格局相一致,在一定程度上反映了沉积环境的变化、沉积物的物源和输运方向。实践证明,Folk分类的应用效果明显优于Shepard分类,可以较好地满足海洋地质研究的需要,应当在我国海洋沉积物的研究中予以推广。     

越南红河水下三角洲北区表层沉积物类型及分布特征初探

对2007年采自越南红河水下三角洲北区24个表层沉积物样品进行了粒度分析和粒度参数计算,初步探讨了该区沉积物的主要类型及分布特征。结果表明,越南红河水下三角洲北区的表层沉积物主要由粉砂组成(体积平均含量为54.35%),平均粒径为6φ。按Link沉积物命名法,该区沉积物主要类型有砂、砂质粉砂和黏土质粉砂。水平分布上,由西部的砂向东逐渐变为黏土质粉砂,呈现出由近岸三角洲前缘相的粗粒级沉积物逐渐向前三角洲-浅海相的细粒级沉积物变化的趋势。与前人研究成果对比发现,红河水下三角洲北区沉积物黏土的比例较1996年的比例明显增大,可能与海岸线近10a来总体上呈向陆迁移、水下三角洲沉积向岸蚀退以及纵向上水动力逐渐变弱有关。     

冲绳海槽中部沉积物物质来源和沉积环境分析

本文基于AMS14C高精度测年,通过对柱状沉积物HOBAB2-S2的粒度、微量元素和稀土元素的分析,对冲绳海槽中部区5 300 a以来的物质来源和沉积环境进行了研究。通过对该孔的稀土元素与微量元素的研究发现研究区沉积物质具有陆源属性,并且通过不同物源区沉积物的稀土元素散点图表明5 300 a以来沉积物主要来自于台湾。文中将粒度特征作为研究区域沉积环境,尤其是水动力（黑潮）强弱的指示参数,根据粒度变化曲线,可将沉积过程分为4个阶段:第一阶段（5.30~3.81 ka BP）,粒径由粗变细,黑潮强度逐渐减小;第二阶段（3.81~2.70 ka BP）,粒径波动较大,无明显增大或减小趋势,表明沉积环境处于相对波动状态,水动力强弱不稳定;第三阶段（2.70~0.97 ka BP）,粒径变化较小,表明沉积环境处于相对稳定状态,研究区的水动力条件较稳定;第四阶段（从0.97 ka BP至今）,粒径逐渐变粗,水动力条件增强。     

长江口外海域岩心沉积物地球化学特征及其对人类活动的响应

对长江口外海域Y16站岩心沉积物中元素含量和粒度组成进行了分析,并通过137Cs测定了年龄。结果表明,该岩心沉积物中元素含量在垂向上的变化与沉积物粒度组成的变化密切相关,根据元素含量的变化特征可将其分为3段:1966年之前、1967—1989年和1990—2006年。R型因子分析表明,影响该岩心沉积物中元素含量变化的主要因素为陆源物质供给。另外,生物沉积作用和人为污染对部分元素含量的变化有一定影响。元素含量的变化特征在前两个阶段主要与流域自然过程相联系,在后一阶段(1990—2006年)人为污染对沉积物中Pb和Zn元素含量的变化有所影响,但这种影响在长江大量输沙的背景下被明显减少。目前,由于长江输沙量的大幅下降(2006年长江输沙量仅为0.85亿t)以及人为污染影响程度的增强(煤、石油燃料消耗的持续增加以及工业的持续发展),未来长江口海域重金属元素的污染情况将面临更大的挑战。     

人工航道疏浚对近岸沉积的影响——以葫芦岛港为例

航道疏浚是海岸带人类活动的重要形式之一,对近岸海洋环境有着重要的影响。本研究以葫芦岛航道疏浚为例,通过X射线衍射物相分析、放射性同位素分析和激光粒度分析等方法,对航道疏浚区及邻近海域沉积物进行了系统的研究,结果表明:(1)航道疏浚产生的沉积物与现在海底沉积物在粒度组成、黏土矿物组合和210 Pb、137 Cs放射性强度等方面具有显著的差异,可以作为示踪航道疏浚物质扩散和影响范围的指标;(2)葫芦岛海域的航道疏浚物在潮流的作用下沿西北和西南2个方向扩散,不同程度地加入到表层沉积物中,个别地方疏浚沉积物直接覆盖到原沉积物之上,导致海底原地沉积物属性的改变。     

粤东后江湾近岸带风-浪-流联合作用下的泥沙输运

在现场观测资料分析基础上,应用波-流联合输沙模型,对粤东后江岬间海湾近岸带净环流、泥沙输运作用加以模拟分析,结果表明,东北东向风是形成近岸西南向净环流的主要驱动力,波浪控制了海底泥沙再悬浮和底质推移输运的过程,从而形成海湾海底地形以东北部侵蚀为主、西南部以淤积为主的发展趋势.     

海南岛崖州湾表层沉积物空间分布特征及其受控机制

基于崖州湾海域141个表层沉积物粒度分析数据,研究表层沉积物的粒级组分、粒度参数及其沉积动力环境特征。结果表明,研究区底质类型主要有泥质砂质砾、砾质泥质砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂6种,砂质粉砂分布最为广泛;粒径总体趋势表现为自北向南由细变粗再变细的NEE条带状分布特征,分选系数总体偏高,反映了该区复杂的物源和水动力条件。运用Flemming三角图式,结合粒度象、研究区物源、水动力条件及地形特征,将研究区划分为3个沉积环境:近岸主要受控于波浪掀沙和搬运作用,粒径较细,表现为波控沉积特征;中部主要受控于径流、波浪和潮流共同作用,粒径粗,分选差,表现为河口沉积特征;南部主要受控于潮流输沙作用,波浪作用减弱,粒径细,分选相对较好,表现为相对低能的沉积环境。沉积物输移趋势分析显示研究区中西部为一沉积物汇聚中心,近岸侵蚀物质、宁远河输运物质以及外海潮流输运物质均向该处运移。     

水动力对越南巴达棱湾表层沉积物和岸滩的影响

基于越南巴达棱湾2007年4月采集的42个表层沉积物样品及实测水文资料,分析越南巴达棱湾表层沉积物特征,并结合GSTA模型分析表层沉积物的运移趋势。结果表明:越南巴达棱湾表层沉积物以粗颗粒为主,在潮流和波浪的作用下呈中西部粗、东部细的分布特征;其西侧表层沉积物沿岸线自西南向湾内运移,中西近岸区沉积物垂直于岸线做离岸输移,在湾的东侧存在自东北向西南的运移趋势,并与从湾西运移过来的底沙相遇,形成运移辐聚区,并在余流的作用下,向西运移;"波浪掀沙,潮流输沙"是该地区表层沉积物输运的主要作用机制;在波浪的作用下,研究海域的海岸线处于侵蚀状态,有后退的趋势。     

泉州湾泥沙运移特征的初步研究

泉州湾属于潮流、径流和波浪综合作用下的山地海湾,根据两次(1994年6月和2001年12月)水文泥沙实测资料,分析泉州湾悬浮泥沙和沉积物分布特征,研究其沉积物来源,并探讨北水道的沉积速率。悬浮泥沙含量自河口(湾顶)-湾口-外海逐渐降低。高值区出现在水道和河口,冬季高于夏季,大、中潮高于小潮。泉州湾沉积物分布与水动力强弱环境呈很好的对应关系。晋江携带入海的泥沙是研究区的主要物源：海岸侵蚀来沙与湾外来沙也提供了部分物源。南、北水道分别属于落潮槽与涨潮槽两种不同性质的水道。北水道沉积物较细,以沉积作用为主,其入口处淤积程度较轻,而在上游淤积程度相对较重;南水道流速较大,沉积物较粗,是泥沙输运主要通道,地形变化不明显。