古代黄河三角洲海岸的现代特征——黄河三角洲潮滩时空谱系研究Ⅰ

从冀鲁交界的大口河口向东至顺江沟为蜿蜒120km的粉沙淤泥质海岸。作者先后于1987、1992和2000年对该海岸进行了多次实施考察，并应用80年代至90年代末以来的航空和卫星遥感等资料对其进行了综合分析。公元11－1128年，黄河尾阎在此摆动入海，开成河口滩型海岸。1128年以后，黄河自此迁走，在海洋动力作用下，由河口滩型海岸逐渐演变成为典型的潮滩型海岸。该岸段海岸发育了广阔平坦的、相带十分明显的潮滩地带。在潮滩上同时发育了岛链状贝壳堤、残留冲积岛和巨大的多级分叉贯通性的潮水沟网络，构成了独具特色的海岸地貌环境体系，即黄河三角洲潮滩海岸时空谱系中的古代典河三角洲海岸。     

近代黄河三角洲海岸发育体系--黄河三角洲潮滩海岸时空谱系研究Ⅱ

黄河三角洲为大含沙输沙之尾闾地上分流河道频繁决口摆动而形成的迅速淤进型洲体。近代黄河三角洲自陆向海由三角洲上部冲积平原、中部冲积－海积平原和下部潮间带平原三大环境带组成，各环境带都有自身地貌组合体系。黄河三角洲与世界各大河三角洲比较，其总体应处在三角洲三元谱系的河控域，但各不同时期形成的二级叶瓣的海岸确兼具谱系中的三元域。各时期行水河口滩型海岸处在三元谱系的河控端域；具有宽大的相带分明并发育着密集潮水沟的岸段（占该三角洲海岸的大部分）则处于三元谱系中潮控端域；还有少部分岸段，如三有洲东北角（5号桩西北岸段）地处渤海南部M2分潮无潮点正迎区域强风浪部位，为三元谱系中浪控端域。其他岸段为过渡型。黄河三角洲河潮波三元控域各有其特点，同时它们又是尾闾河道摆动出口将其时空串联起来，展现出相当丰富而具有特色的三角洲海岸发育的时空谱系。     

现代黄河三角洲海岸演化研究

通过不同年代海图或地形图对比、不同年代的卫片对比、野外地质调查、不同年代潮滩剖面测量及对比等,研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期的冲淤速率及其发展演化趋势。黄河尾闾1996年6月进行人工改道向东流入海,开始堆积现代黄河三角洲的第11个叶瓣,推测这次改道可能是第3个亚三角洲形成的开始,使黄河三角洲的发展呈第一、第二、第三亚三角洲逐次向东偏北方向推进之势。现代黄河三角洲及莱州湾海岸带可分成7个冲淤状态不同的岸段：大口河至顺江沟岸段为相对稳定海岸段;顺江沟至挑河口岸段为弱蚀退岸段;挑河口至106站岸段为强蚀退岸段;106站至孤东油田段为石堤护岸强制稳定海岸段;孤东油田至大汶流海堡岸段为强淤进岸段：大汶流海堡至淄脉沟岸段为弱淤进海岸段;淄脉沟口至胶莱河口岸段为稳定海岸段。预测10a内,各海岸段的冲淤状态基本保持不变,但各海岸段的蚀退或淤进速率有逐渐减缓之趋势。人类活动对岸线的变迁有明显影响。     

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。     

黄河三角洲体系与地貌特征

山东黄河三角洲包括古代、近代和现代三角洲,其顶点分别为蒲城、宁海和罗家屋子,形成年代分别为公元前40年至公元1048年、1855～1976年及1976年至今。本文在概要介绍古代和近代三角洲的同时,着重分析了现行黄河口形态演变与现代三角洲发育的动力关系。     

黄河三角洲潮滩潮沟体系的分维特征

利用分形分维方法对黄河三角洲潮滩和潮沟的地貌特征进行了定量研究。结果表明，潮滩和潮沟的分维值可以较好地反映潮滩潮沟的发育演化规律。随着时间的推移和潮沟潮滩的进一步发育，黄河三角洲潮沟的分维值呈逐渐增大的趋势，而潮滩的分维值则呈逐渐减小的趋势，两者在分维值的变化上存在着负相关关系。该研究为黄河三角洲潮滩发育时空谱系的建立和深入研究提出了一种新方法和新的定量指标。     

现代黄河三角洲海岸的冲淤及造陆速率

研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期(1855—1934、1934—1976、1976—2001年)及现今的冲淤速率。探讨了黄河三角洲海岸带不同时期的造陆速率。1976年以前的造陆速率，主要由于黄河的输沙造成，1976年以后的造陆速率，除黄河的输沙因素外，海岸带的人类活动也起了重要作用。     

黄河三角洲及邻区风暴潮沉积特征

黄河三角洲及邻区是风暴潮多发区，其造成的危害和地质特征也因其不同的岸段而表现不同。本文对野外调查中的海岸地貌和沉积物进行探讨，并指出其沉积特征．     

黄河三角洲北部海岸地下岸坡蚀退过程及主要特征

黄河三角洲海岸以其独特的成因,演化有别于其它海岸,本文通过对黄河三角洲北部海岸水下岸坡不同时期地形变化对比,展示了在侵蚀阶段潮间带蚀退变化的特征、潮下带斜坡准平衡带的形成及演化,并就其成因和发展作了探讨。     

黄河三角洲北部海岸水下岸坡蚀退过程及主要特征

黄河三角洲海岸以其独特的成因、演化有别于其它海岸,本文通过对黄河三角洲北部海岸水下岸坡不同时期地形变化对比,展示了在侵蚀阶段潮间带蚀退变化的特征、潮下带斜坡准平衡带的形成及演化,并就其成因和发展作了探讨。     

废弃的黄河三角洲的地貌特征及演化

本文通过对废弃的黄河三角洲北部沿岸的潮滩和附近海域的地形，地貌对比研究，认为废弃的黄河河口沙嘴，废弃５０年以仍处于侵蚀状态，河口附近海域３０－４０年后已无明显侵蚀。钓口附近海域经５０年冲蚀，目前已不具备水下三角洲的地貌特征，但一１５ｍ以上仍处于侵蚀状态，侵蚀强度水深增加而减小。－１５ｍ以下已无侵蚀作用。     

黄河现行与废弃河口海岸地貌动力作用差异的数值研究

波浪是塑造黄河三角洲河口与海岸地貌的重要动力因素之一。基于Delft3D模型耦合水动力与泥沙输运模块,模拟了黄河不同入海水沙条件下的表层悬沙浓度的分布变化,通过悬沙浓度差异值(Di值)定量研究了黄河清水沟流路现行河口与废弃河口之间的海洋动力差异,进而揭示了潮流与波浪在不同时期黄河三角洲地貌演变中的塑造作用。研究结果表明,在不同时期不同入海泥沙条件下,废弃河口及其近岸区域Di值普遍较高且为正值;但现行河口近岸的Di值分布普遍为负值。在废弃河口波浪使已沉积的粉砂、黏土起动、再悬浮,由潮流将其搬离海岸,从而使海岸发生蚀退;但现行河口由于大量黄河粉砂、黏土快速输入,潮流无法在短时间内将其全部搬离河口,进而使河口及两侧海岸向海淤进。比较而言,波浪在废弃河口及海岸的地貌作用较强,在现行河口相对较弱。这些研究结果对了解黄河三角洲动力地貌演变机理有重要的理论价值。     

现代黄河三角洲钓口叶瓣体沉积相及其沉积动力环境特征

The Huanghe River captures the Diaokou River in 1964 and forms a deltaic lobe in the subsequent 12 a. The progradational process of the Diaokou lobe is in associated with complicated evolution of riverine sheet flooding,merging, and swinging. On the basis of 11 borehole cores and 210 km high resolution seismic reflection data set,the sedimentary sequence and dynamic environment of the Diaokou lobe(one subdelta lobe of the modern Huanghe River Delta) are studied. The stratigraphy of the lobe is characterized by an upward-coarsening ternary structure and forms a progradational deltaic clinoform. Totally six seismic surfaces are identifiable in seismic profiles, bounded six seismic units(SUs). These SUs correspond to six depositional units(DUs) in the borehole cores, and among them, SUs 4–6(DUs D to F) consist of the modern Diaokou lobe. Lithological and seismic evidences indicate that the delta plain part of the Diaokou lobe is comprised primarily by fluvial lag sediments together with sediments from sidebanks, overbanks, fluvial flood plains and levees, while the delta front part is a combination of river mouth bar sands(majority) and distal bar and deltaic margin sediments(minority). As a result of the high sedimentation rate and weak hydrodynamic regime in the Huanghe River Delta, the sediments in the delta front are dominated by fine-grained materials. The grain size analysis indicates the Huanghe River hyperpycnal-concentrated flow shows the suspension, transportation and sedimentation characteristics of gravity flow, and the sediment transportation is primarily dominated by graded suspension, while uniform suspension and hydrostatic suspension are also observed in places. The strength of the hydrodynamic regime weakens gradually offshore from riverbed, river mouth bar, sidebank, distal bar subfacies to delta lateral margin and flooding plain subfacies.     

基于DSAS和FA的1959—2002年黄河三角洲海岸线演变规律及影响因素研究

采用数字岸线分析系统(DSAS)和岸线分形分析(FA),以不同年份测量的9期历史地图为数据源,对1959—2002年黄河三角洲海岸线长度、形态及变化过程进行了定量分析。结果表明,从1959—1984年黄河三角洲海岸线长度减小,岸线平面轮廓形态变得平滑、简单;从1984—2002年三角洲海岸线长度增加,岸线平面轮廓形态变得曲折、复杂。与此同时,整个三角洲海岸中前进、后退及进退平衡岸线的比例构成变化也具有显著的阶段性。从总体上看,前进岸线所占比例变化呈不断减小趋势,但1980—1984年、1996—2000年曾有两次短暂的突然增大。从岸线变化速率及其空间分布看,三角洲海岸线进退变化于1968—1974年、1992—1996年两度达到或接近平衡状态。根据初步分析,1959—2002年黄河三角洲岸线演变是在黄河入海泥沙总体减少的背景下发生的,受到河口地貌变迁、海岸沉积动力系统的深刻影响。     

渤海湾南岸海岸动态的初步研究

通过对渤海湾南岸废弃后的河口区地段的实地调查，结合前人已取得的研究成果，阐述了侵蚀海岸的地貌特征、水文气象特征，以及波浪、风暴潮等特征，并对海岸蚀退作用机制作了综合分析．同时对渤海湾南岸的海岸动态进行了初步研究，取得了一些新的认识．     

现代黄河三角洲沉积物动态变化过程的特征与机理

黄河入海沉积物自河口进入海洋后,在重力、水动力、生物改造等一系列外部作用下,经历着堆积、固结、液化、侵蚀再悬浮、海床变形滑动以及后期改造等一系列动态变化过程。研究团队近十几年来针对现代黄河三角洲沉积物的动态变化过程,开展了一系列的室内外物理模拟试验与水下三角洲现场原位长期观测等研究工作。在各动态变化过程的特征与机理方面,主要得到了以下认识:快速堆积后沉积物的固结速度很快,1-2天便可达到甚至超过原始海床强度,海床发育有显著的各项非均匀性,并发育有"硬壳层"。粉质土海床易于累积孔隙水压力,发生沉积物"液化"现象,一方面会改变海床表层沉积物的抗侵蚀性;另一方面,在海床内部垂向渗流的驱动下,海床内部部分细粒沉积物会被"泵送"输运到海床表面,进而进入上覆水体成为再悬浮沉积物,即部分再悬浮沉积物来源于海床内部。黄河三角洲坡度极缓,海底滑坡可以在近于水平的坡度条件下发生。波致海床液化引起的地层重构或海床渗流导致的内部土颗粒运移,可能会将相对均匀的海床改造为层化结构,这对河口地区沉积层理的解读具有新的启示。     

华北地区NNW向断裂的现代活动性特征

本文根据华北地区NNW向断裂对海岸线方向，地貌现象，温泉地热异常和微震震中的控制作用，特别是根据NNW向断裂在华北地区地震活动中的表现，阐述了华北地区NNW向断裂的现代活动性特征，并且认为地震监测中NNW向断裂是一组应予以重视的现代活动性断裂。