浙江内陆架表层沉积物粒度分布特征及运移趋势

基于2013年夏季浙江内陆架区海底表层沉积物的粒度测试资料,运用Gao-Collins粒径趋势分析方法,探讨了浙江内陆架沉积物的粒度分布特征和净输运趋势。结果表明:研究区内沉积物以黏土质粉砂为主,呈条带状沿平行岸线方向分布,总体特征表现为粒径越细, 分选越好, 偏态正偏;而粒径越粗, 分选越差, 偏态负偏。粒径趋势分析结果显示沉积物总的运移趋势为由东北向西南输运,在东南边缘处有向海偏移的趋势,三门湾口和椒江河口的沉积物有向海运移的趋势。研究表明浙江内陆架区的沉积物运移趋势与陆源入海泥沙、潮流、环流、地形等密切相关,也表明"粒度趋势分析法"在内陆架区域具有良好的适用性。     

东海内陆架泥质区表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过分析东海内陆架泥质区表层沉积物的粒度、有机质(TOC)、常量元素氧化物(SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,P2O5,TiO2,MnO),探讨东海内陆架泥质区常量元素空间分布特征及其地质意义。结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物中常量元素氧化物组成较为稳定,含量最高的2种组分为SiO2和Al2O3,两者组分占沉积物总量的72%左右。常量元素氧化物的含量与沉积物类型密切相关,SiO2,CaO,P2O5倾向于富集在粗颗粒沉积物中;Al2O3,K2O,MnO则倾向于富集在细颗粒沉积物中;而MgO,Na2O,Fe2O3和TiO2基本不受沉积物类型影响。R型因子分析结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3组,第1组包括SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,TiO2,P2O5和MnO;第2组包括CaO,K2O,CaCO3和TOC;第3组包括Na2O,可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物沉积和海洋化学沉积。     

东海内陆架泥质区沉积物生物硅分布及其影响因素

采用连续提取方法对东海内陆架泥质区表层沉积物进行了生物硅测定,得出研究区生物硅空间分布特征。结果表明,受中国东部海域低硅质骨骼供给量及高溶解作用的沉积背景的控制,沉积物中生物硅质量分数为0.66%~1.26%,平均值为0.95%,整体上属于低值海区。生物硅的空间分布上不均一,呈明显的分带性,可能主要受研究区特定流系格局控制下的陆源碎屑物质冲淡作用影响。另外,生物硅与沉积物中有机质正相关,而与沉积物粒度组成相关性不明显。     

东海西南陆架表层沉积物粒度分布特征

利用东海西南陆架65个表层沉积物样品的粒度分析资料,进行了粒度参数的计算与Q型聚类分析,进而探讨研究区表层沉积物的粒度分布特征。研究区表层沉积物的主要粒级是4~10 Φ(粗粉砂-粗黏土),由岸向海粒度变粗;沉积物总体上分选差,但由岸向海分选变好。Q型聚类分析表明,研究区的沉积物分为内陆架细粒沉积物和外陆架粗粒沉积物两类,平行于海岸线分布,123°E左右是两类沉积物的分界线。对比不同站位的沉积物粒度累积曲线,判断两类沉积物属于不同的成因类型,内陆架的细粒沉积物是现代近岸沉积,外陆架的粗粒沉积物与现今的沉积环境不符,属于残留沉积。     

东海内陆架悬浮体输运、通量及季节变化

基于2006年夏季和2007年冬季实测温盐数据和悬浮体浓度数据,分析东海内陆架悬浮体水平和垂直分布季节性特征,并结合MIKE3数值模拟海流结果,定量估算东海关键断面悬浮体运移通量,探讨悬浮体输运与泥质区形成和演化的关系。研究表明:东海内陆架悬浮体分布主要受流系控制,且季节变化明显;一般天气条件下,东海内陆架泥质区海域输入悬浮体净通量约为2.24×108t/a,其中夏半年悬浮体向泥质区海域输入净通量约为52.19×106t,贡献约为23.29%,冬半年净通量约为171.87×106t,贡献约为76.71%,浙闽沿岸悬浮体输运净通量均有利于东海内陆架泥质区的发育。本研究将对东海内陆架泥质区物质来源和发育演化研究提供理论支持。     

北黄海西部海底沉积物的粒度特征和净输运趋势

根据对北黄西部海底沉积物的粒度测试,运用“粒度趋势分析”方法,分析探讨了北黄海西部（渤海海峡区）海底表层底质的粒度分布特征和净输运趋势,结果表明,本区的细颗粒沉积物主要位于北黄海中部和山东半岛沿岸,大连湾附近,粗颗粒沉积物则主要分布于庙岛群岛以东和大连湾东南侧海区,沉积物的平均粒径、分选系数、偏态系数闰度参数的分布特征有一定的对应性,除庙岛群东侧的砂质沉积,分选较好之外,其它海区的沉积物总体特征是,粒径越粗,分选越差,偏态更正偏;而粒径越细,分选越好,偏态系数也较低。山 岛北侧的沉积物具有向东和向东北的输运趋势,西中沉积物的输运趋势向东南并转向东,北部喾物的输运趋势向南,形成了向北黄海中部汇聚的趋势,本碛研究还表明“粒度趋势分析”方法在大范围的陆架区域具有较好的适用性,在操作中,使用规则的正方形网格可以较全面判     

东海东北部陆架表层沉积物碎屑矿物分布及其物源分析

为深入了解东海外陆架表层沉积物物质来源及沉积环境特征,运用粒度和矿物学研究手段,对济州岛西南海域180个表层沉积物样品进行沉积物类型和碎屑矿物组成分析,探讨了矿物分布特征与沉积环境的相互关系,进一步明确表层沉积物的输运模式、物质来源及环流系统对其分布的影响。结果表明,研究区重矿物共34种,以普通角闪石、绿帘石和钛铁氧化物类矿物为主,橄榄石和变质岩矿物是区别内陆架沉积的标志性矿物。轻矿物共13种,以普遍发育的海绿石为特征。根据碎屑矿物组合分布特征,将研究区分为Ⅰ、Ⅱ两个矿物组合区,并进一步将Ⅱ区划分为两个矿物组合亚区。中部现代沉积区(Ⅰ区)矿物组合为普通角闪石-绿帘石-自生黄铁矿-钛铁氧化物类矿物-片状矿物,表现为现代陆源沉积特征,物质来源以黄河为主,生物沉积和自生沉积也是该区重要的沉积方式。外围残留沉积区(Ⅱ区)为沉积作用缓慢的弱还原环境,Ⅱ-1亚区矿物组合为普通角闪石-绿帘石-钛铁氧化物类矿物-石榴石-橄榄石,认为是以古长江的残留前积沉积为基底,受到Ⅰ区影响,接受了少量悬浮再悬浮的现代陆源沉积,同时又具有区域独特性。Ⅱ-2亚区矿物组合为绿帘石-普通角闪石-钛铁氧化物类矿物-石榴石,认为是古长江的残留沉积,在中部冷涡作用下,很少有现代物质的加入,区内不排除在当地环境生长的生物体作用下与Ⅰ区互相调整的物质。本研究为今后在东海外陆架深入开展沉积学、矿物学及环境演化研究提供了新的参考。     

南海中沙群岛海域表层沉积物粒度特征及其输运趋势

对南海中沙群岛海域232个表层沉积物样品进行了粒度分析,以探讨研究区沉积物来源、沉积环境和输运趋势.根据Folk沉积物命名法,将研究区沉积物划分为砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂质泥、粉砂和泥等6种类型,以砂质泥和泥为主,粒径较粗、分选较好的沉积物主要分布在中沙台地海域.通过对组分含量、粒度参数和水深进行聚类分析和主成分分析...     

东海内陆架泥质区沉积速率

对东海内陆架泥质区7个重力柱状样进行了210Pb活度分析测试,计算所得沉积速率为0.79~3.66 cm/a,平均值为1.97 cm/a,最高值出现在研究区最北端的CJ12-11号孔,属于东海高沉积强度区,其他6个柱状样沉积速率较低,属于次高沉积强度区。表层210Pb活度值分布与沉积物类型密切相关,可能主要受控于黏土矿物含量的高低;而表层210Pb活度值与悬浮体浓度则呈现出明显的正相关关系。另外,沉积速率与粒度参数综合分析,揭示了近百年来东海内陆架泥质区沉积作用稳定、泥质区呈向北扩张的趋势。     

全新世东海内陆架泥质区有孔虫特征及其古环境意义

东海内陆架泥质区是东海全新世高海平面以来的沉积中心,保存了冰后期海平面上升以来完整的全新世沉积记录,是研究东海古海洋环境变化的良好载体,也是研究全新世古气候、古环境变迁的绝佳材料。选取了位于东海内陆架泥质区中部的MZ02孔长岩心作为研究对象,通过对沉积物中有孔虫进行属种鉴定分析,并结合岩心沉积物的岩性特征和AMS14C测年数据,主要依据底栖有孔虫组合,恢复了研究区全新世以来的沉积环境演化。研究表明,全新世以来东海内陆架泥质区的沉积环境呈现阶段性演化特征,经历了以下4个阶段的演化:阶段I (10.8~10.5 cal.kaBP)为滨岸沉积环境;阶段Ⅱ (10.5~8.3 cal.kaBP)随海面快速上升沉积环境由内陆架滨岸向中-内陆架过渡;阶段Ⅲ (8.3~5.2 cal.kaBP)为台湾暖流十分靠近的中-内陆架沉积环境;阶段IV (5.2~0 cal.kaBP)为沿岸流较强的内陆架沉积环境。暖水种丰度在8.4 cal.kaBP出现高值,推测为台湾暖流形成之时。约4.0 cal.kaBP以来表生种丰度呈现高值和底栖有孔虫18O变轻,推测与沿岸流增强密切相关。     

东海内陆架泥质沉积反映的古环境演化

通过对东海内陆架闽浙沿岸泥质沉积体的MD06-3040孔进行粒度及年代测试,重建了东海内陆架1万年以来的古环境。认为研究区的沉积环境曾发生过3次变化:孔深18.6m至底部(10~10.7kaBP)对应近滨环境;15.13~18.6m (7.1~10kaBP)为过渡带环境;0~15.13m (0~7.1kaBP)是海侵结束后高海平面的浅海环境,自10kaBP以来东海沿岸流开始影响本区并不断输送河流来源物质,7kaBP起形成稳定的泥质沉积体。根据该孔沉积物的沉积速率与粒度组分特征,说明不能简单地应用平均粒径指示冬季风强度,在东海地区,不仅冬季风控制着沿岸流强度,夏季风也会影响河流入海物质的搬运沉积作用。     

东海内陆架沉积物敏感粒级构成及其地质意义

沉积物粒级包含了大量的沉积环境信息,在古环境恢复和重建中被广泛应用。基于采自东海内陆架的三根沉积物岩芯,作者利用激光粒度分析方法研究了沉积物的粒度组成,确定了敏感性粒级,探讨了搬运机制及其环境意义。研究表明:东海内陆架现代沉积物含有大致相同的三个敏感性粒级,分别是粒级1(12μm)、粒级2(12—225μm)和粒级3(225μm)。从北到南敏感粒级具有逐渐细化的趋势,该趋势与长江入海沉积物向南搬运过程中发生的沉积分异作用有关。粒级1和粒级2分别由均匀悬浮次总体和递变悬浮次总体构成,而粒级3则由生物过程产生。结合该区的海洋动力特征,作者认为,粒级2可较好地用来指示冬季海洋动力强度,并具有揭示东亚冬季风强度的潜在意义。     

南海北部陆架区表层沉积物粒度特征与沉积环境

对南海北部陆架沉积区244个表层沉积物样品进行了粒度组分、多元统计及输运趋势分析,结果表明:南海北部陆架区共分布9种沉积物类型,粒度组成以砂和粉砂为主,砂含量占绝对优势,沉积物主要粒级为0~8 Φ,优势粒级为0~4 Φ。研究区东北部粒径较粗,以中砂为主,分选中等-好,负偏,峰态中等-平坦,西南部粒径较细,以粉砂为主,分选较差,正偏,峰态平坦,中间过渡及陆架外缘粒径中等,以细砂为主,分选中等,正偏,峰态尖锐。基于粒度多元统计及输运趋势分析,南海北部陆架划分为3个沉积区:珠江口及粤东近岸沉积区(I区):主要受控于沿岸流,水动力条件较弱,物质来源以珠江、韩江等河流输运物质及近岸基岩风化、岛屿剥蚀作用产物为主,少量东沙群岛海底冲刷剥蚀产物;混合过渡沉积区(Ⅱ区):受黑潮南海分支、南海暖流及沿岸流共同作用,水动力条件中等,物源复杂多样,为珠江携带陆源物质、台湾浅滩物质以及东沙群岛附近海底剥蚀产物的混合沉积区域;台湾浅滩及珠江古三角洲残留沉积区(Ⅲ区):受黑潮南海分支、南海暖流、北部九龙江、沿岸流等影响,海洋水动力条件较强,以晚更新世的残留沉积为主,同时可能接受了少量现代沉积物质。     

东海陆架中北部沉积物粒度特征及其沉积环境

通过对东海陆架表层沉积物粒级组成、粒度参数、14C年龄和微体古生物组合的综合分析,绘制了东海陆架的沉积物类型分布图;运用Folk等(1970)沉积物分类方法将东海表层沉积物分成砂、粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂质泥5种类型,其中粉砂质砂分布最广,砂质泥分布最少;沉积物由陆向海粒度变粗,反映沉积过程中的物源和沉积动力控制作用。根据沉积环境及成因分析,可将东海陆架沉积分为3类:分别是长江口外席状砂沉积区、现代泥质沉积区和陆架中部砂质沉积区。长江口外砂质沉积是全新世冰消期晚期潮流作用及风暴潮流共同作用的产物,是高海平面以来太平洋潮波系统作用下的潮流沙沉积,沙波地貌仍在发生变化。现代泥质沉积区包括长江前三角洲沉积、浙闽沿岸流沉积和济州岛西南泥质沉积三个区域,不同沉积区的成因机制不同。陆架中部砂质沉积是末次冰盛期之后海侵作用下发育的砂质沉积物,在海侵的不同阶段中沉积物被冲刷改造,具有不等时性特征,沉积环境与现代陆架海洋环流的动力特征不一致,现代沉积作用较弱,仅接受悬浮体细粒沉积。     

东海内陆架泥质沉积体研究进展

陆架海现代泥质沉积研究具有重要的地质学、环境科学和气候学意义,数十年来一直受到海洋科学家的关注,尤其是近年来在我国兴起了一股研究陆架泥质沉积体的热潮,取得一大批重要成果。本文对我国最大的东海内陆架泥质沉积体的研究进展进行回顾,作为典型区域呈献给读者。东海内陆架泥质沉积区从长江口水下三角洲向南,沿闽浙近岸浅海一直延伸到台湾海峡中部,全长800km,宽约100km,面积约80000km2,相当于两个台湾岛的大小,实属我国乃至亚洲浅海规模最大(体积排第二)的楔式泥质沉积体和现代沉积区。该区中晚全新世沉积地层厚度较大,局部厚达40—80m,总体上呈近岸厚、向海方向逐渐变薄,一般在50—60m等深线、局部可达75m甚至90m等深线附近尖灭。该区泥质沉积物粒度较细,主要由黏土和粉砂组成(大于90%),砂含量很低(小于10%),黏土和粉砂含量在泥质沉积区外缘急剧降低,而砂含量突然增加。沉积物类型为粉砂质黏土和黏土质粉砂,外侧与黏土-粉砂-砂(混合沉积)或泥质砂为界。粒度分布南北有一定差异,北段(长江口外至瓯江口外)近岸较粗外侧较细,近岸为黏土质粉砂,外侧为粉砂质黏土;而南段(自瓯江口至台湾海峡北部)...     

东海陆架区的温、盐度逆转现象(Ⅰ)

本文根据国家海洋局1975—1979年标准断面调查资料,对东海陆架区出现的温、盐度逆转现象进行定义和划分;通过统计分析得出,在东海陆架区出现两个逆转现象高频海区,一个位于江苏、浙江近海和外海的一狭长海域内,另一个位于济州岛以南和以西海域。通过对逆转现象成因的讨论认为,前者高频区主要是由于几个不同水团的叠置、交汇、相互作用的结果;由于气旋型涡旋的存在和黄海暖流水附近冷水块的出现而伴生的海水上升运动是导致后者高频区的因素。