黄海沉积物地球化学的粒度效应

分析了最近在南黄海获取的283个站位的表面沉积物样品，获取了粒度、元素含量等多项指标。对粒级含量、元素含量做了相关分析，得出如下结论：并非所有元素分布都受沉积物粒度控制；具有粒度效应的元素不受所有粒级控制；元素含量与各粒级的含量呈“＼”、“／”、“N”、反“N”4种关系。这些发现对剔除元素分布的粒度效应，为利用元素分布来识别沉积物物源提供了基础性认识。     

汛期黄河下游悬浮颗粒物粒度分布及其对铜离子的模拟吸附研究

为跟踪2004年6月19日至7月13日实施的黄河第三次调水调沙工程,2004年7月21日于东营胜利黄河大桥站位采集水样。对黄河下游悬浮物浓度、粒度分布进行了分析。结果表明,当天本站位悬浮物质量浓度为1.43 g/L,悬浮颗粒物粒度在63μm以下部分累积分布占99.3%。作者模拟汛期黄河下游河水的悬浮物浓度、年平均水温及pH,研究悬浮物对重金属Cu2 的吸附规律,并探讨了悬浮物浓度及盐度对吸附的影响。Cu2 在水体中会由于水解、絮凝、沉淀、络和等损失一部分,在研究吸附时对此部分进行了扣除。水体悬浮颗粒物对重金属Cu2 的吸附等温线吸附符合Langmuir方程。随悬浮物浓度的增加,其对Cu2 的吸附容量增大,吸附量减小。悬浮物浓度、pH一定时,在盐度为0~5时,吸附量随盐度的升高而迅速降低,当盐度在5~25时,吸附量基本不变。     

长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征

对长江水下三角洲3个沉积物柱状样进行粒度分析、²¹⁰Pb测年,并测定其中Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素和Al等常量元素的含量,得到了沉积物粒度、粘土含量、重金属含量的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关分析来研究沉积物中的Cr、Cu、Pb、Zn等重金属、粒度、Al相互之间的关系;以Al为参照元素对这4种重金属进行归一化处理,分析其归一化前后的垂向分布特征。结果表明,Cr、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素在此区域的地球化学行为相似,其分布受细颗粒沉积物的吸附和胶体的絮凝作用共同控制;近一二十年来,该区域的Cr、Cu、Pb含量并没有显著增加,Zn有轻微污染。此外,CJ19柱中Cu存在异常峰值,可能是特大风暴潮事件对研究区浅水区底质沉积物中重金属的分布造成的影响。     

曼谷湾河口区百年来沉积物重金属变化趋势及污染来源

2015年7月在泰国曼谷湾邦巴功河河口采集了1根1.5m长的沉积物柱样,分析了样品中重金属元素(Cd、Pb、Co、Ni、Cu、Cr、Zn)含量,进行了粒度和~(210)Pb、~(137)Cs活度测试,使用地累积指数、元素污染指数和潜在生态风险参数对重金属污染情况进行评级,并结合实际情况对污染来源进行了推断。结果表明:沉积柱状样210 Pb、137 Cs活度测试结果计算获得的沉积速率约为2.3cm/a,沉积物柱状样记录了1948—2015年的沉积情况。7种重金属元素含量均值分别为0.11、29.60、19.78、44.18、28.99、80.93、99.01mg/kg。重金属含量较20世纪都有所增长,Cd、Zn、Pb、Cr在整段沉积时间框架内增长明显。元素富集程度顺序为CdZnPbCrCuNiCo,Cd元素污染程度最为严重,Pb、Cu和Zn为偏中度污染,Cr、Ni和Co为轻度污染。单一重金属生态风险系数Eir评级顺序为CdPbCuNiCoCrZn。其中Cd为很强至极强生态危害,Pb为轻微至中等生态危害。Cd、Zn、Cu和Pb元素没有超出泰国沉积物环境质量基准规定的效应区间低值,Ni超出效应区间低值,但没有超过效应区间中值。重金属元素与Al较差的相关性表明重金属元素主要是非自然来源,Cd、Cu、Zn可能源于金属冶炼和交通,此外,Cd还可能存在其他未知工业污染来源,受人类活动影响较大。Cr可能源于纺织业发展。1990年之后较1990年之前重金属元素之间的相关性更差,指示1990年之后相比1990年之前重金属污染来源更复杂。     

岚山港临时海洋倾倒区表层沉积物重金属污染分布及影响因素分析

以2009年9月岚山港临时海洋倾倒区表层沉积物监测数据为基础,分析了该倾倒区海域表层沉积物重金属污染分布情况,发现该倾倒区海域表层沉积物重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg污染分布大致表现为倾倒区范围内含量高,倾倒区外围含量低的趋势,可能是疏浚物的倾倒造成的这种分布特征。分析了岚山港临时海洋倾倒区表层沉积物重金属含量与有机碳、粒度的相关性,发现重金属含量与有机碳含量具有较高的正相关性,其中Cr与有机碳含量显著相关(P<0.01),重金属含量与粒度(沉积物黏土含量)呈正相关性。     

1999年夏季南海北部和北部湾海域粒度分级叶绿素a和初级生产力的分布特征

南海是一个半封闭的边缘海，与中国和东南亚大陆相毗连。以往对南海海域物理海洋学的研究较多，对浮游植物生物量和生产力的研究较少，且大多研究均集中于西沙和南沙群岛(杨嘉东，1993；陈兴群等，1989)，对南海北部海域的研究较少(黄良民，1992)。目前，尚未见有关南海北部海域粒度分级的研究报道。 南海北部湾是中国的第四大渔场，除1994年对北部湾全海域进行过生物资源调查外(刘子琳等，1998)，其他仅见小范围的调查，如在菜州湾邻近海区(昌瑞华等，1995)，但未见其他有关浮游植物现存量和初级生产力的研究报道。 海洋光能自养浮游植物作为海洋食物网结构中的基础环节，在海洋生态系的物质循环和能量转化过程中起着重要作用。叶绿素a(Chl a)浓度是表征光能自养生物量和反映海水肥瘠程度的重要指标；初级生产力(PP)反映海域自养浮游生物生产有机碳的能力，是海洋生态系研究的重要内容，也是海域生物资源评估的重要依据。 本文报道了南海北部海域和北部湾海域粒度分级叶绿素a和初级生产力的分布特征，可为渔业资源评估和海区环境质量评价提供科学依据。而且调查中对叶绿素a和初级生产力分三级(Net级份，>20μm；Nano级份，2~20μm；Pico级份，<2μm)进行粒度分析测定，从更深层次上来研究该海区浮游植物群落生物量和生产力的粒度结构及其环境调控。     

陇西盆地晚更新世风成堆积物粒度参数的对比

计算了末次冰期旋回陇西盆地的黄土古土壤和风成砂的粒度参数，并对图解法与矩值法粒度参数进行了对比。结果表明，对黄土古土壤来说两种方法所获得的平均粒径基本相同，分选系数、偏度和偏态的相关性逐渐降低，对风成砂和砂黄土来说，除了平均粒径呈较好的线性相关外，其他参数则差别很大。造成这种差异的主要原因是由于它们粒度组分的分布不同所致。图解法主要反映了样品总体中主要粒度组分的粒度特征，而矩值法则反映了样品的总体特征。在沉积环境的分析和比较中，应充分考虑这两种方法的差异，并建立不同的标准。激光粒度仪和吸管法对平行样品测试的图解计算结果表明，粒度参数的变化趋势比较接近。     

大亚湾沉积物中重金属元素背景值研究

根据大亚湾的自然条件认为,大亚湾沉积物的物质来源是其周围集水区的岩石风化壳,并计算了其风化壳中重金属元素的平均丰度值;又根据沉积物的粒度和深层沉积物重金属元素的含量资料,列方程计算出湾内沉积物中重金属元素的平均含量,根据这两组数据,确定该区域内重金属元素的平均背景值。再通过粒度关系,计算得出大亚湾内各站沉积物中重金属元素的背景值。应用此结果和大亚湾沉积物重金属元素实测结果,计算了由人为影响带入沉积物中的重金属元素含量,了解其受污染的程度。     

近海沉积物重金属研究及环境意义

水体中各种来源的重金属主要在近海快速沉积。一些污染海区沉积物中重金属高度聚集，有形成潜在的化学定时炸弹的可能。从岸向海，沉积物中重金属含量逐渐降低，主要受陆地排污、水动力作用及沉积物粒度的控制和影响。^210Pb、^137Cs同位素测年技术已经成为确定我国近海沉积物重金属区域环境背景值、判定环境的演变趋势的有利工具。环境近海沉积物中重金属的聚集主要与周边地区人类活动有关，其垂向变化反映了沿岸人类活动与自然环境相互作用的历史，是评价环境现状及演变趋势、识别问题区域的重要标志。     

埕岛海域CBG4a孔岩芯粒度特征与古环境

对埕岛海域CBG4a孔岩芯进行粒度分析，划分出海滩、三角洲支流河口滨线、海滩附近沙丘、黄河三角洲河口沙坝、黄河三角洲水下三角洲前缘隆起、水下天然堤、河流等7种沉积环境。对样品进行Q型聚类分析，识别出分辨力及代表性更强的一组分类统计量：各粒组百分含量及相关的粒度参数（C，Md，Mφ，δ1，Sk，Kg，Q1，Q3）。Mφ-δ1，Kg-Sk等结构参数散点图与沉积环境有很好的相关性，河流、海滩、沙丘等沉积物有较明确的界线。粒度象图反映了沉积物分布总体特征，其中水下天然堤、三角洲支流河口滨线沉积、海滩及其附近沙丘沉积等亚相易于在F-M图中区分，而黄河水下三角洲前缘隆起沉积、黄河三角洲河口沙坝沉积、河流沉积等在L-M图和A-M图中均易于区分。     

舟山DZ-1钻孔沉积物粒度特征与沉积环境辨别

本文对在舟山群岛附近海域钻取的第四纪钻孔进行了粒度测试和分析。结果显示,沉积物平均粒径介于2.18~7.76 Φ,分选较差—差,偏度介于-1.75~2.76之间,表现为平坦、正态分布。这些粒径变化特征揭示了沉积动力环境的变化,粗粒沉积物对应了高水动能环境,细粒沉积物对应了低水动能环境。用粒度参数散点图对沉积环境判别表明粗粒沉积物与现代东海陆架沙脊、扬子浅滩、潮流沙脊间洼地和河道沉积等类型相近,可能指示快速海进过程中的高能沉积环境,如河道等,亦或是陆相侵蚀环境;细粒沉积物与现代泥质区沉积类似。沉积物粒度在垂向上的准旋回性变化可能指示了气候冷暖交替背景下沉积动力发生了显著变化。     

连云港近岸海域沉积物粒度空间分布特征及其分析

连云港近岸海域沉积物的粒度在空间上具有"近岸细、远岸粗"的分布特征.为了探讨粒度的这种空间分布特征,利用端元分析模型和多变量分析方法对108个底质样品粒度特征进行了分析,结果表明,可以把连云港近岸海域沉积物划分为具有一定动力意义的3个粒级组,它们代表不同能量环境下形成的沉积物:潮流沉积、潮流-波浪混合沉积和波浪沉积,这些沉积物对应于前三角洲沉积物、动力改造沉积物以及原地海滩沉积物.     

渤海底质沉积物粒度特征及输运趋势探讨

基于对渤海171个表层沉积物样品的粒度分析测试结果,使用Gao-Collins粒径趋势分析方法,研究了渤海底质沉积物的分布特征和输运趋势,结果表明:渤海粗粒级沉积物主要分布于辽东和渤中浅滩附近,在滦河口和黄河口也有零星分布;细粒级沉积物主要分布于渤海湾中部和南部,并呈条带状向辽东湾方向延伸;细粒级沉积物分选较粗粒级沉积物好,偏态系数较低;渤海细粒级沉积区为渤海的现代沉积中心,周边沉积物有向这个沉积中心汇聚的输运趋势。这种沉积物分布格局和输运趋势主要受潮流和渤海环流的控制。     

Sediment texture and grain-size implications: the Changjiang subaqueous delta

Sediment cores were collected from the subaqueous delta of the Changjiang Estuary. Sediment grain-size profiles and their fractal dimensions were analyzed, to elucidate responses to long-term sedimentary processes. In addition, the environmental sensitive populations of grain size have been extracted. The sediment cores can be divided into two parts, according to the sedimentary structures present. The upper part (0-12 cm) is interpreted as being the active layer, which is influenced frequently by changes i...     

图解法和矩值法估计海岸带沉积物粒度参数的差异

粒度参数的计算方法主要有图解法和矩值法两种,为了比较不同方法计算结果的差异,利用新近在莱州湾南岸获取的LZ908孔岩心,在粒度分析的基础上,综合运用相关分析、回归分析、聚类分析等统计方法,从参数计算过程、沉积物粒度分布形态(多峰态粒度特征)等方面讨论了两种参数估计方法对计算结果的可能影响及其影响因素。结果表明:平均粒径、标准偏差相互替代的程度高,而偏度、峰度相互替代的程度低,或者不可替代;两者的差异是由各自本身的计算过程引起的,是沉积物粒度分布特征的一种反映,并且与沉积水动力条件密切相关。     

基于高光谱的潮间带表层沉积物粒度参数空间分布规律研究

研究发现,Hyperion高光谱影像的中心波长为1215和2133nm的波段反射率组合与沉积物粒度参数(平均粒径、偏态和中值粒径)之间以及平均粒径和中值粒径之差与分选系数之间有显著的线性相关特征,据此构建了线性回归模型,反演并分析了江苏省射阳河口南侧潮滩沉积物粒度参数的空间分布规律。经独立样本的检验显示,粒度参数反演的总体平均相对精度和平均绝对精度分别在75.70%和72.17%以上。从粒度参数的空间分布来看,具有明显的空间变化特征,总体变化趋势为:平行于岸线走向由北向南颗粒逐渐变细,分选变差,偏态由近对称转为正偏;垂直于岸线走向从陆向海沉积物颗粒逐渐变粗,分选性变好,偏态由正偏转为近对称,但是在中潮位附近,沉积物颗粒粗细交替分布,平均粒径较大,分选性表现为大致由中潮位附近向海、向陆变差。这种变化趋势与研究区的水动力环境及沉积物物质来源吻合良好。     

海洋沉积物粒度参数3种计算方法的对比研究

海洋沉积物粒度参数是反映沉积物物质来源及水动力条件的敏感性指标。目前国内对海洋沉积物粒度参数计算方法并不完全统一,制约了粒度数据的整合和使用。利用长江口外近海348个表层沉积物粒度数据,分别使用Folk和Ward的图解法公式、Collias等的矩法公式和McManus的矩法公式进行了粒度参数的计算。运用相关分析和基本统计分析等方法,讨论了不同方法计算结果间的差异和影响因素。结果显示:图解法与矩法计算的平均粒径和分选系数分别呈显著线性相关,且不受沉积物物质来源的影响。对于偏态和峰态,3种不同方法计算结果的相关性较低,甚至表现为不相关。不同方法计算的沉积物粒度参数的差异性均与沉积物类型和频率曲线分布形态有关。当物质组成均匀、频率曲线近正态分布时,不同方法计算的粒度参数的相关性显著提高。当沉积物较粗或较细时,粒度分布偏离正态且具有明显尾部特征,用不同方法计算结果的差异会随之增大。对3种不同公式综合对比认为Collias等的矩法公式反映沉积物粒度分布特征更加灵敏、可靠,建议在进行资料整合时采用。     

多元统计及物源分析支持的北部湾东部海域沉积物输运趋势

通过对北部湾东部海域表层底质样的粒度和重矿物分析,获得了粒度和矿物组成特征。对粒度进行因子分析获得了4个主控因子,其中因子2和3分别代表细颗粒的悬移质组分和陆源粗颗粒推移质组分,指示来自琼州海峡和北部湾西岸、西北岸的物源贡献,而且因子2的高得分区与弱环流背景相吻合;因子4反映了粤西和海南岛东岸沿岸流的物源贡献。采用重矿物组合,将研究区沉积物的物质来源划为4个分区。分别对4个物源分区使用粒径趋势分析模型,把它们合并后获得了整个研究区的趋势矢量,其中海湾北部沉积物输运汇聚中心的位置与余环流的中心位置基本一致,海南岛西部海域沉积物显示为向北输运的特征,与地貌、水动力特征基本吻合,在一定程度上可消除物源混合造成的影响。在使用粒径趋势分析模型获取沉积物净输运方向时,需要综合考虑物源差异和空间尺度对沉积物粒径趋势的影响。     

湛江海区海岛潮间带表层沉积物特征及对沉积环境的指示

为全面揭示潮滩沉积物粒度数据中蕴含的水动力环境信息以及水搬运方式与粒径的对应关系,采用了C-M图解、粒度累积曲线、R型聚类分析和R型因子分析等方法,对湛江海区海岛136个潮间带表层沉积物粒度样品进行综合分析。结果表明,弱水动力沉积的细粒组分含量稳定,受海水扰动影响,粗粒组分含量不稳定;C-M图解、粒度累积曲线及因子分析反映的水动力环境一致,潮间带主要有三种沉积物搬运方式:悬移、推移和跃移,悬移对应的粒径为5φ~>11φ;推移对应的粒径为<1φ~1φ;跃移对应的粒径为2φ~4φ。因此,潮间带对沉积物粒度特征的综合分析能较好地指示水动力环境。     

闽北近海柱状沉积物粒度特征及沉积速率研究

通过对闽北近海柱状沉积物的粒度频率曲线、粒度参数、粒度组成和沉积速率变化等特征分析,探讨闽北近海现代沉积环境条件变化.结果显示,闽北近海沉积物类型单一,以粘土质粉砂为主,粒级变化不大,粒度组成相对集中,粉砂级占绝对优势.频率曲线主要以主次双峰型为主,Zk1、Zk2柱样局部层位为主次三峰形态.Zk1、Zk2、Zk3柱样分别在78、69、87 cm处有不太明显的分段特征,上段平均粒径均略大于下段.研究表明潮流作用是该海域主沉积动力,沉积物主要以陆源物质为主,研究海域的水深整体略有变浅.研究区现代平均沉积速率为1.18～1.23 cm/a,里山湾和台山列岛附近海域沉积物平均沉积速率较快,分别为1.23、1.20 cm/a,大于七星列岛附近海域的沉积速率1.18 cm/a.海水动力条件是主要的控制因素,百年以来里山湾和台山列岛附近海域的水动力大小逐渐减弱,沉积物的沉积速率减小,台山列岛附近海域沉积速率减小幅度比较大;七星列岛附近海域水动力条件逐渐增强,沉积速率缓慢增加.