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。      

堰塞湖沉积物粒度特征分析——以岷江上游叠溪古堰塞湖为例

对叠溪149个古堰塞湖沉积物样品作了物质组成分析、粒度参数计算和概率累积曲线的统计,结合有关资料对比分析了不同沉积环境中沉积物的粒度特征。结果显示湖相沉积上游段的沉积物主要是粉砂质砂和砂质粉砂,中游和下游段的沉积物较细,主要是黏土质粉砂和粉砂。受河流扰动的影响,湖相沉积上游段沉积物的粒径较粗,平均粒径在4～6φ之间,多为负偏度,峰态宽平,分选性差;中游和下游段的平均粒径在6～8φ之间,均为正偏度,峰态中等,沉积物的分选比上游段好。堰塞湖沉积物是由三个或四个粒度次总体组成,其中上游段沉积物含有4个次总体,中游和下游段含有3个次总体,受物源区的控制,上游段中推移总体的含量远大于中、下游段。这些特征均表明堰塞湖上游段沉积物的搬运方式和沉积环境与中、下游段明显不同。与其他环境中的沉积物相比,堰塞湖沉积物的截点偏细,跃移组分分选性最差。     

山西应县护驾岗冲沟阶地地层粒度特征与沉积环境

山西应县护驾岗冲沟阶地地层形成于66.46～33.62 ka,根据该剖面地层的粒度分布特征对该地区冲沟阶地的沉积环境进行了探讨。护驾岗冲沟阶地剖面的粒度分布特征显示:(1)剖面地层总体表现为自下而上由粗到细的正韵律沉积特征,结合野外观察将其分为4段(A—D段);(2)A段粒度分布特征变化不大,均以细砂为主,频率曲线为不对称单峰,概率累积曲线为2段式,以跃移搬运为主,分选相对较好,水动力较强,沉积环境稳定;(3)B—C段粒度分布特征变化较大,以粉砂和细砂为主,频率曲线为不对称双峰,概率累积曲线为2段式,以跃移搬运为主,分选较差,水动力较强,沉积环境不稳定;(4)D段粒度分布特征变化不大,以粉砂为主,频率曲线为不对称单峰,概率累积曲线为2段式,以悬移搬运为主,分选相对较好,水动力较弱,沉积环境稳定。总体来说,冲沟阶地形成于河流沉积环境,顶部为河漫滩沉积环境。粒度分布特征与古里雅冰芯氧同位素变化基本一致,因此护驾岗冲沟阶地粒度特征与沉积环境的变化归因于气候变化。     

内蒙古达来诺尔湖湖泊沉积物中敏感粒度组分沉积环境及地层分析

对达来诺尔湖北岸岸边(DL-0)、湖中心(DL-1)和湖南岸(DL-2)3个点的岩心沉积物进行了详细的岩性分析、粒度分析和粒度参数垂向分布序列分析。对沉积环境变化较为敏感的粒度组分的分析发现DL-0与DL-1和DL-2井岩心沉积物敏感粒度组分的峰值有较大差别,其粒度分布范围相差较大,表明湖北岸岸边、湖中心和湖南岸的沉积物来源和沉积环境的时空差异。敏感粒度组分含量随深度变化的初步分析表明,湖北岸岸边(DL-0)和湖中心(DL-1)两个点的沉积环境较为稳定;而位于湖南岸(DL-2)点的沉积环境变化比较大,包含了5个明显的沉积波动旋回,并对达来诺尔湖由北至南进行了沉积地层分析。在达来诺尔湖水下1.5m内主要是粒径0~200μm的颗粒,岩性为粘土、粉砂和砂,以粘土和粉砂为主,随着深度的增加,黏土含量增大,粉砂和砂含量减小。     

堰塞湖溃坝堆积物的粒度特征分析:以岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖为例

岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖在地质历史时期(20~30 ka BP之间)发生了多次溃决,并在其下游岷江两岸形成一套规模罕见(长约5 km)的溃坝堆积物。通过现场调查、测量取样和室内筛分试验,分析了溃坝堆积物的物质组成、粒度分布及粒度参数等特征。结果表明:(1)堆积物主要由砾石、卵石、砂及少量粉/黏土组成;(2)从上段至下段,溃坝堆积物的平均粒径和分选系数逐渐变小,偏度值逐渐变大,且包含了所有的峰态类型;(3)溃坝堆积物各段的粒度频率曲线均为双峰型,概率累积曲线均表现为上凸型,且从上段至下段逐渐变紧凑。这些特征反映了溃坝堆积物物源区以粗砾石/块石为主,且从上段至下段,粗砾石逐渐减少,细粒成分逐渐增加,沉积物的分选性逐渐变好,溃决洪水的水动力强度逐渐减弱。本研究结果对于认识堰塞湖溃坝堆积物沉积特征及沉积环境具有重要指导意义。     

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。     

广西防城港海域沉积物粒度时空变化特征及沉积速率

为了解防城港海域沉积演化规律,对防城港近岸海域垂直海岸线方向上的5个柱状沉积物进行粒度分析和²¹⁰Pb同位素测年,分别得到5个柱状样的粒度参数变化特征、沉积物类型,同时计算沉积速率并结合防城港地貌及人类活动分析了物质来源、沉积动力及沉积速率影响因素。结果表明：柱状样FC13Z、FC16Z及FC12Z在深度60 cm以上层位的粒度参数变化范围相对较小,表明其所处的沉积环境相对较稳定,柱状样FC14Z、FC15Z及FC12Z在深度60 cm以下层位的粒度参数变化范围相对较大,表明其所处的沉积环境相对波动;沉积物分选性较差-差,偏态属于近对称-正偏,峰态很平坦;研究区柱状沉积物可分为砂质粉砂、粉砂、砂质泥、泥质砂、含砾泥质砂、含砾泥和泥7种类型;由近岸到前缘沉积物以砂为主逐渐过渡为以泥为主,沉积速率呈现出逐渐降低的趋势;沉积物来源主要为河流输入及沿岸侵蚀物,沉积动力主要来自于潮流和近岸流系;沉积速率受潮流影响较大。研究结果可为防城港近岸海域沉积环境与地貌演变研究提供参考依据。     

THE GRAIN SIZE CHARACTERISTICS AND DEPOSIT ENVIRONMENTS OF BF10 CORE IN THE NORTH WING OF CHANGJIANG DELTA:IN MEMORY OF MY TEACHER SHI YAFENG

将长江三角洲北翼如东县兵房孔(BF10)岩芯自下而上分为5个阶段(A,B,C,D和E段),对岩芯的岩性、沉积物粒度参数、频率分布曲线、概率累计曲线以及分选系数-中值粒径(σi-d(0.5))图和C-M图进行分析,结合已有文献资料和测年数据,研究表明:阶段A以粉砂和砂为主,分选中等以上占96％,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移搬运为主,包含递变悬浮和均匀悬浮两个区域,水动力强度中等,属浅海环境;阶段B以砂为主,分选中等以上占96％,分选好的比例有所增加,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移搬运为主,包含悬浮和滚动区、递变悬浮区,水动力强度中等,也属浅海环境;阶段C以粉砂和砂为主,分选中等以上比例超过86％,概率累计曲线为四段式,以推移和跃移组分为主,存在悬浮和滚动区、递变悬浮区、均匀悬浮区,该段沉积环境和水动力条件复杂,属于滨海环境;阶段D以砂为主,分选中等以上占95％,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移组分为主,包含递变悬浮区和均匀悬浮区,水动力减弱,属受海洋作用控制的海湾环境;阶段E以粉砂为主,分选极好比例超过85％,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移搬运为主,属均匀悬浮区,沉积水动力最弱,该段为粒径向上变细的潮坪环境.     

曹妃甸近岸海域表层沉积物粒度特征及其沉积环境

为探讨河北曹妃甸人工填海对近岸海域沉积环境及水动力条件的影响,对该区沉积物粒度特征进行了研究。利用LS13320系列激光粒度分析仪对13个站位沉积物粒度进行测试,分析了其粒级组成与特征参数。结果表明,研究区分为3个岩性区:北部海域潮间带沉积物以砂质粉砂为主;中部工业区周围海域沉积物偏粗,以粉砂质砂为主;南部沿岸海域沉积物较细,以黏土质粉砂为主。沉积物平均粒径介于2.94~6.87Φ,粒级组分为黏土、粉砂和砂,质量分数平均值分别为18.16%、52.30%和29.53%。粒度频率曲线偏态Ski为0.07~0.81,峰态Kg为0.63~2.21,自北向南,由单峰逐渐过渡为主峰或弱峰,与2007年人工填海初期沉积环境相比,沉积物类型变单一、组分粗化,表明人工填海工程对曹妃甸近岸海域沉积环境是有影响的。     

钱塘江南岸ＳＥ２孔晚第四纪以来沉积物粒度特征及环境演化

利用钱塘江南岸萧山地区SE2孔的粒度资料,分析了粒度参数、频率分布曲线和概率累积曲线的 特征,并结合沉积物的岩性、沉积构造和有孔虫的分布特点,探讨了该区自晚第四纪以来的沉积环境演化。结 果表明,晚第四纪以来,钱塘江南岸地区依次接受了河床相、河漫滩相、潮坪相、近岸浅海相和河口湾相5种 沉积。河床相沉积物以砂砾为主,粒度参数变化较大,概率分布曲线为3段式,频率分布曲线为不对称的双峰 式,主要发育块状层理,生物化石稀少。河漫滩相以细砂、粉砂级沉积物为主,频率分布曲线为单峰式,富含 生物壳体碎屑和植物根茎。潮坪相沉积物表现为粉砂和黏土互层沉积,粒度参数变化频繁,频率分布曲线多为 双峰式,韵律层理发育。近岸浅海相沉积物主要为淤泥质黏土,粒度参数稳定,概率分布曲线为2段式,以悬 浮组分为主,频率分布曲线为单峰式,有孔虫含量丰富。河口湾相沉积物以粉砂和细砂组成的韵律性沉积为主, 粒度参数富于变化,概率分布曲线为3段式,频率分布曲线为双峰式。     

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。     

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.     

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。     

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。     

武汉青山“砂山”粒度特征及其成因指示

根据代表性的武汉青山“砂山”的粒度分析探讨“砂山”的成因。结果表明:剖面砂颗粒含量较高,平均达５９％,粗粉砂约２３％,细粉砂约１１％,黏土含量少。粒度参数特征与典型沙丘砂一致,频率分布曲线为双峰,概率累积曲线为两段式,部分层位三段式,跃移质含量高,显示风积成因,Ｃ—Ｍ图及结构参数散点图与河流沉积物差别明显,判别分析结果正负夹杂。综合看来,“砂山”是末次冰期时出露的河流沉积物经风力吹扬、搬运,在长江南岸堆积而 成。     

频率分布曲线和概率累积曲线在沉积物粒度数据分析中应用的对比

本文以乌兰布和沙漠钻孔岩芯沉积物为例,测量了其中沙丘砂和沙丘底部湖相沉积物的粒度。通过对比和分析同一样品在粒度概率累积曲线和频率曲线上所反映的信息,发现概率累积曲线能更直观、准确、定量地显示沉积物粒度组成及各特征组分的分选性,包含有比频率曲线更丰富的沉积环境信息。     

青海曲麻莱一带三叠纪地层岩石粒度分析与沉积环境探讨

青海曲麻莱一带三叠纪地层主要是一套海相类复理石沉积,岩性组合为岩屑砂岩、长石石英砂岩、钙质砂岩、粉砂岩和板岩。通过实测地层剖面取样,采用薄片图像粒度法获取岩石的粒度参数,绘制了粒度频率分布曲线、概率累积频率曲线和C-M图,分析结果表明：岩石粒度正态频率分布曲线较为对称,峰态中等,概率累积频率曲线为较光滑的曲线,内部没有明显的突变点,在C-M图上呈平行C=M基线的矩形,显示出浊流沉积特征。结合地层基本层序和沉积构造特征,认为这套地层总体为半深海—深海浊流沉积环境,自下而上呈现出浅海陆棚—半深海浊积盆地—深海环境演化特点。     

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。     

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。