长江口水下三角洲沉积物粒度组成及其在减沙背景下的响应

近年来长江口水下三角洲对入海泥沙减少的响应问题越来越受到关注。通过分析长江水下三角洲百年沉积速率的分布特征及位于水下三角洲泥质沉积区不同位置4个浅孔的粒度、~(210)Pb和~(137)Cs数据,探讨其对流域入海水沙变化及水动力变化的响应。研究结果显示,1954年后长江口北支萎缩是导致CDZS10孔所在区域沉积物粒度较其他3孔明显粗的主要原因。而CDZS10孔沉积物上粗下细则是由20世纪80年代三峡蓄水后长江入海泥沙显著下降、海洋动力明显增强引起的。另外,北支萎缩及三峡水库调蓄作用导致泥质区南移,并向杭州湾和嵊泗列岛延伸发展。     

长江口-杭州湾毗连海区的现代沉积速率

运用沉积地层同位素210 Pb、137Cs测年技术,估算长江口 杭州湾毗连海区的现代沉积速率。研究结果表明,以泗礁水道为界,东侧的马鞍列岛区受外海高盐水的顶托,长江来沙少,淤积缓慢;西侧至长江口、杭州湾海岸交汇点 (南汇咀 )之间水域,是长江泥沙扩散南下的主要通道。其中,受长江冲淡水次级锋和杭州湾锋面输沙影响的湾口浅滩区,沉积速率约 3cm/a;洋山港区,水深大于 20m的峡道区,受强动力作用而处于侵蚀状态,峡道两端出口的浅水区,沉积速率为0.3～ 1.6cm/a;马迹山港区,位于典型的峡道沿岸淤泥质陡坡,其沉积过程不稳定,正常沉积速率为 0.7～ 3.4cm/a,但常有快速淤积和地层滑塌流失现象发生.     

江苏圆陀角附近潮滩沉积岩芯粒度变化及其环境意义

江苏圆陀角位于长江北支岸线与江苏海岸线的交汇处,发育了粉砂淤泥质海岸典型潮滩地貌,潮滩岩芯沉积物粒度变化记录了潮滩环境变化的信息。2007年在圆陀角附近潮滩采集了192cm长的柱状岩芯,对沉积物的粒度组成进行了分析,分析结果显示,砂质粉砂是主要的沉积类型,岩芯分为三部分,从下部向上,粗颗粒沉积组分减少,反映了采样点附近潮滩环境由潮滩中部向上部转化的过程。根据岩芯沉积物¹³⁷Cs的1963年和1986年两个蓄积峰值时标推算,1963年以来的平均沉积速率为2.3cm/a,1986年以来的平均沉积速率为1.6cm/a,1963～1986年之间的平均沉积速率达到2.9cm/a。沉积速率变化表明20世纪60年代以来伴随潮滩淤积增高,圆陀角附近潮滩沉积物的沉积速率下降,大体与辐射沙洲南翼淤积型潮滩淤积速率一致,小于长江口外的泥沙沉积速率。泥沙来源主要是苏北沿岸流携带的部分泥沙在圆陀角附近沉积,伴随研究区围垦活动向海推进,在长江北支口门北侧形成了大片的泥质潮滩和水下沙嘴。     

全球变化中的浅海沉积作用与物理环境演化——以渤、黄、东海区域为例

以渤、黄、东海陆架区为例 ,综合评述入海沉积物通量、浅海沉积作用和人类活动影响下的物理环境变化。黄河、长江沉积物入海后主要堆积于河口附近 ,沉积速率为 10～ 10 0mm/a ,部分物质输运至陆架区 ,形成泥质沉积体 ,其沉积速率为 1mm/a量级。但目前河流入海沉积物通量呈减小趋势 ,今后河口附近的堆积将会减缓 ,并在总体上转化为侵蚀状态。在过去的 7ka里 ,来自黄河、长江等河流的沉积物形成了河口三角洲、滨海平原、潮流脊和潮汐汊道沉积体系 ,其演化方式是双重的 ,既有常态边界条件和外力作用下的演化 ,又有边界条件和外力作用发生变异时的演化。边界条件和外力作用变异的原因包括入海通量变化、全球气候变化、海面上升和人类活动等。建议从中国海岸带城市化发展的现状和需求出发 ,对此进行深入研究。     

近百年来长江口外泥质区高分辨率的沉积记录及影响因素探讨

通过对长江口外泥质区ZM11柱样的粒度和常微量元素分析,结合210Pb年代测定,探讨了研究区近百年来的沉积历史及影响因素。研究表明,ZM11柱样1950年以来平均沉积速率约为2.5 cm/a;受长江深水航道建设以及水下三角洲前缘侵蚀的影响,近十年来ZM11柱样沉积速率仍然保持3 cm/a以上;46 cm处0.3 cm厚的细砂层记录了1998年特大洪水事件,1998—1999年前后ZM11柱样沉积厚度高达20 cm。ZM11柱样沉积物物质成分较为均一,以粉砂为主;近百年来粒度变化与大通站泥沙粒径变化趋势不尽相同,可能主要受水下三角洲沉积环境控制。元素分析结果表明ZM11柱样沉积物物源比较稳定,基本来自长江物质输入,影响岩芯沉积物元素含量变化的因素主要有沉积物粒度组成、长江碎屑物质输入、生物作用以及人类活动。     

全新世长江泥沙堆积的时空分布及通量估算

利用长江中下游、河口及口外、浙-闽沿岸陆架6个主要沉积盆地的40个晚第四纪钻孔及其年代学数据和长江口外、陆架的浅地层剖面,计算了全新世不同阶段各沉积盆地的沉积速率,并进行了近7 000年来泥沙堆积通量的估算。研究发现全新世早期距今10 000年至8 000年间长江口下切古河谷是长江泥沙的主要堆积中心,沉积速率可高达15m/ka。随着海平面上升,全新世中期长江中下游也成为长江泥沙的重要沉积盆地,其中江汉盆地的沉积速率可达10m/ka。近2 000年来,口外、陆架的堆积呈明显增加趋势,反映长江中下游盆地和河口可容空间日益减小。根据沉积速率估算,距今7 000年来长江中下游堆积泥沙约13 074×108 t,同期水下三角洲和陆架的泥沙堆积量约为9 470×108 t。研究还发现全新世以来有两个异常低沉积速率时期：距今8000-7 000年期间上述各沉积盆地沉积速率均显著低,未见长江泥沙的沉积中心; 距今4 000-2 000 年期间长江口呈现低沉积速率。 这两次异常的原因推测与海平面、气候波动事件密切相关。     

长江口水下三角洲北部近百年沉积物粒度组成及其对水动力环境的响应

随着长江入海泥沙减少,长江三角洲响应问题越来越受到关注。本文选取对水动力变化较为敏感的水下三角洲与陆架过渡区域,通过对钻孔沉积物进行210Pb 和137Cs同位素定年和粒度参数分析,并提取敏感粒级含量及平均粒径垂向变化,尝试探讨其对近百年来长江河口河势变化以及入海泥沙减少的响应。研究发现1954年之前,该区沉积物颗粒较细,粒度参数特征接近现代河口泥质区沉积物,敏感粒径特征反映出河流作用影响较强,说明当时处于泥质区沉积范围;之后沉积物明显粗化,参数特征向陆架残留砂过渡,海洋动力的影响明显增强,并带入陆架粗颗粒物质,说明当时泥质区南移,该区处于河口和陆架沉积过渡区。推测这一变化主要和1954年后长江口北支河道萎缩有关,该区从长江水沙覆盖范围内变为水沙向海输运的边界上,海洋动力对沉积物改造加剧,导致沉积物粗化。同时,并未发现该区沉积物对1980年代后长江入海泥沙显著下降有所响应。近期发现的长江口外泥-砂分界线的西移很可能也包含着河口河势变化而导致的沉积物粗化的贡献。     

长江口外泥沙向南输运速率的变化探讨——以朱家尖岛附近海域为例

采用浅地层剖面测量、沉积物柱样测年和海图水深计算对比相结合的方法,探讨位于长江入海泥沙向南输送通道上的朱家尖岛海域的泥质沉积速率的历史变化,并通过水文泥沙测量和沉积物取样分析寻找长江入海泥沙向南输送的佐证。结果表明:朱家尖岛海域全新世海平面上升以来泥质沉积厚度为5~20m,相当于沉积速率0.06~0.25cm/yr;1840~1960年区域平均沉积速率为1.4cm/yr,近60年沉积速率仅为此前120年沉积速率的一半左右。据此推断:全新世后期以来该海域泥质沉积速率先后经历了一个长期(千年尺度)缓慢的增大阶段和一个短期(年代尺度)迅速的减小阶段,与长江流域人类活动和河口湾充填作用共同造成的入海泥沙通量的总体变化趋势相吻合。     

辽东湾北部浅海区泥沙输送及其沉积特征

根据实测资料，本文定量分析了辽东湾北部泥沙输送及其分布，并对辽河三角洲沉积区划作了初步讨论。研究表明本区泥沙以纵向搬运为特征。双台子河以西来沙和辽河西水道入海泥沙是区域东部拦门沙体和浅滩发育的主导因素。汛季大潮期，泥沙自西向东运移落淤在河口及毗邻浅水域；小潮期，泥沙除向东扩散外，大部泥沙向海方搬运。调查区可划分六个现代沉积作用区，即潮坪沉积区、辽河水下三角洲细粒沉积区、河口沙洲沉积区、波浪潮流冲蚀沉积区、河口冲积沉积区以及潮汐水道沉积区。     

长江口海区表层沉积物主要化学成分

长江口海区按沉积环境、沉积物成分可分为五个沉积区,即现代长江三角洲前缘沉积区、现代长江前三角洲沉积区、过渡沉积区、晚更新世古滨海沉积区和苏北浅滩沉积区。在陆架上,陆源碎屑矿物主要为石英及硅铝酸盐矿物,陆源沉积物特征元素为Si和Al。探讨沉积物Si、Al平面上(沉积区)的分布、各类沉积物及粒度组分中Si、Al的含量变化,将有助于认识长江水下三角洲沉积地球化学的特点。统计表明,古滨海沉积区SiO_2(最高     

Geochemistry Characteristics of Sediment and Provenance Relations of Sediments in Core NT1 of the South Yellow Sea

The contribution of substance from Yellow River, Yangtze River, and Korean rivers to the sedimentation of Yellow Sea is studied through geochemical analysis and through characterization of the source of the substance about sediment from Core NT1 among the lutaceous area in Central South Yellow Sea. The research finds out that the sediment in Core NT1 mainly comes from Yangtze River and Yellow River, the sediment between 0-7.70 m in upper Core NT1 mainly belongs to Yangtze River source; the sediments between 7.70-16.60 m and 42.0-54.80 m in middle Core NT1 are mainly from Yellow River, the 26 m thick sediment interlayer in it mainly comes from Yangtze River; and the sediment between 54.80-69.76 m in the bottom of Core NT1 is mainly from Yangtze River. The results demonstrate that Yangtze River has been playing a main role in the lutaceous area in the Central South Yellow Sea since early Late Pleistocene, and Yellow River started to influence the continental sedimentation of Yellow Sea from early Warm Glaciation of late Late Pleistocene.     

近期长江口-杭州湾邻近海域沉积物粒径的时空变化及其影响因素

为了研究长江口-杭州湾外近海沉积物粒径的现状和近期变化,于2008年4月在该区域用箱式取样器取得了33个表层样,用震动活塞采样器取得7个柱状样;在室内用激光粒度仪对沉积物样品进行了粒度分析并与历史时期的研究成果进行对比。结果表明,1）表层沉积物总体上呈东粗（砂）西细（泥）的特点,粒径总体上的空间格局与历史时期相似;但砂-泥区界线在研究区北部（长江口和杭州湾外）有向西迁移（蚀退）迹象（西移10~30 km）,而在南部（舟山群岛以南）则出现明显向东迁移（淤进）现象（最大超过50 km）。2）当前的表层沉积物形成一条南北连续的泥质带（粒径向南逐渐变细）,反映过去存在于舟山群岛以东的最细组分（“黏土”）带不连续现象在表层现已趋于消失。3）表层沉积物粒径趋势分析揭示长江入海泥沙的运移方向主要是向南-东南。4）泥质区柱状沉积物具有粉砂和黏土为主但在垂向上（反映在时间上）有粗细多变的特点（侵蚀区表层沉积物有粗化迹象）。研究认为,长江口-杭州湾邻近海域现代沉积物对流域和沿海重大人类活动有较敏感的响应。     

1958—2015年长江口水下三角洲地形演变特征及趋势

基于近期流域减沙背景下长江口水下三角洲地形的演变特征与趋势,选用1958—2015年覆盖面积超过7 000 km2的长江口实测水下地形数据,在Surfer软件支持下开展水下三角洲地形冲淤分析,探讨了水下地形演变影响因素。结果表明:1958—2015年,长江口水下三角洲经历了淤积—平衡—剧烈波动3个阶段;持续的流域减沙已导致10 m等深线以浅区域从2009年开始进入净侵蚀状态;流域来沙锐减与极端气候引发的口外及邻近海域对河口泥沙的补给是近年长江口水下三角洲冲淤变化剧烈的主要原因;长江口向外海年均输送泥沙量可能低于1.20亿t,与近年流域年均来沙量较为接近,未来长江口水下三角洲有望逐渐进入整体冲淤平衡状态。     

南黄海NT1孔沉积物稀土元素组成与物源判别

为研究黄河、长江以及韩国河流输运的大陆物质对南黄海沉积的贡献,对南黄海中部泥质区NT1孔沉积物做了稀土元素分析和物源判别。研究发现,南黄海NT1孔沉积物物源主要为长江源和黄河源,NT1孔上部0—7．70m沉积物以长江源为主,中部7．70．16．60m和40．00～50．70m沉积物以黄河源为主,其间夹近24m厚的沉积物则以长江源为主,底部50．70～69．76m沉积物以长江源为主。结果表明,长江从晚更新世早期到现代对南黄海中部泥质区沉积起着主要作用,而黄河则在晚更新世晚期的早玉木冰期时已开始对南黄海陆架沉积作用有明显影响。     

Lithological and palynological evidence of late Quaternary depositional environments in the subaqueous Yangtze delta, China

AMS ¹⁴C ages of post-glacial core sediments from the subaqueous Yangtze delta, along with sedimentary structures and distributions of grain size, pollen spores, and dinoflagellate cysts, show an estuarine depositional system from 13 to 8.4 cal ka BP and a deltaic system from 5.9 cal ka BP to the present. The estuarine system consists of intertidal to subtidal flat, estuarine, and estuarine-front facies, characterized by sand–mud couplets and a high sedimentation rate. The deltaic system includes nearshore shelf and prodelta mud featured by lower sedimentation rate, markedly fewer coastal wetland herbaceous pollens, and more dinoflagellate cysts. We explain the extremely high sedimentation rate during 9.2–8.4 cal ka BP at the study site as a result of rapid sea-level rise, high sediment load due to the unstable monsoonal climate, and subaqueous decrease of elevation from inner to outer estuary. A depositional hiatus occurred during 8.2–5.9 cal ka BP, the transition from estuarine to deltaic system, caused possibly by a shortage of sediment supply resulting from delta initiation in paleo-incised Yangtze valley and strong tidal or storm-related reworking in offshore areas. The subsequent development of deltaic system at the study site indicates accelerated progradation of Yangtze delta post-5.9 cal ka BP.     

Sediment distribution characteristics and environment evolution within 100 years in western Laizhou Bay,Bohai Sea,China

This study is about the reconstruction of fluvial origins based on the grain size distribution of sediment deposits in the western Laizhou Bay, Bohai Sea, China. Thirteen sediment cores were selected to research sediment characteristics using the Sahu discriminant formula, C-M diagram, and Folk method. The results showed: (1) Bounded by the Guangli River estuary, the north sediment was affected by the water and sand flowing from the Yellow River during different periods. The south sediment came from multi-source rivers under the influence of the Xiaoqing River, Mihe River, and other coastal rivers; (2) the deposited sediments were dated by a clear historical record of the branched channel oscillation combined with the characteristics of the diversion channel, erosion, and regression. The subaqueous delta overlapped during several Yellow River channel runs (1897–1904, 1929–1934, 1938–1947, 1947–1953, 1976–1996) and the deposited sediment facies changed (the north tidal flat-abandoned subaqueous delta-lateral delta-delta front); (3) the deposited sediment characteristics can be revealed by studying the branched diversions of the Yellow River and coastal multi-rivers of the past one hundred years.     

长江口沉积物~(210)Pb分布及沉积环境解释

在长江河口潮滩、分流河道和水下三角洲共获得18个柱样,进行沉积学分析和210Pb测定,并对其中6根柱样进行137Cs测定。经研究发现,长江口外在水深25～30m,122°30′N,31°00′E附近存在一个泥质沉积中心,沉积速率达2.0～6.3cm/yr。另外,在潮滩和涨潮槽也获得较高沉积速率,其中南汇和横沙岛潮滩沉积速率(1.03～1.94cm/yr)高于崇明东滩(0.51～0.76cm/yr),涨潮槽沉积速率也达0.86cm/yr。此外,在石洞口、南汇、九段沙潮滩和三角洲前缘有部分柱样未获沉积速率,推测为沉积环境不稳定或沉积速率过快所致。