九龙江口海沧港区17～-18^#码头基槽浮泥成因分析

九龙江口海沧港区因建设17—18^#泊位而开挖的基槽处发育厚层浮泥．通过对该处浮泥及其周边的水体悬浮颗粒、海底表层和沉积物柱状样的激光粒度分析,发现浮泥的颗粒物主要由峰值粒径在7～10μm的粘土粉砂质细颗粒组分构成,但在浮泥层的下部还含有小部分峰值粒径为200—500μm的砂质粗颗粒组分．浮泥中细颗粒组分的粒度特征和水体中的悬浮颗粒、底质沉积物中的细颗粒组分一致,而浮泥中粗颗粒组分的粒度特征,和九龙江口洪水事件成因的中粗砂的粒度特征一致．结合现场调访和水文观测,得出17—18^#泊位基槽处浮泥的成因主要受海沧港区建设过程中产生的大量再悬浮泥沙以及受水下地形的影响,水动力条件适宜悬浮泥沙在17—18^#泊位基槽处聚淤．此外,台风引发的洪水也是增加悬浮泥沙含量的辅助因素．随着海沧港区的建成,水动力条件的改变,17～18^#泊位港池及调头区浮泥的厚度将小于基槽区浮泥厚度．     

48万年来南海及周边地区火山喷发作用的沉积学记录

通过对南海西部越南岸外MD05-2901孔的研究,建立了48万年来高分辨率的氧同位素年代地层。针对磁化率结果显示的13层厚度超过4 cm的磁化率峰值层,将其年代和菲律宾巴拉望岛岸外的MD972142孔的火山灰层进行对比,发现其中10层完全对应,证明磁化率峰值层是由火山喷发作用造成的,说明48万年来菲律宾火山带喷发的粉尘可以沉积到南海西部。磁化率峰值层样品的粒度特征明显不同,呈双峰态分布,粗颗粒组分较多,空隙率高,密度和颜色反射率较小。由此证明,磁化率和粒度分析可用于寻找肉眼不可见的火山喷发作用的沉积学记录。研究发现的受火山喷发作用影响的特殊层位,可作为地层对比的参比标志,并为追溯48万年来大气和洋流的变迁提供了参考资料。     

长江口崇明东滩水域悬沙粒径组成和再悬浮作用特征

根据2006年10月在崇明东滩潮间带和潮下带两个站位的大小潮水文泥沙观测资料和悬沙水样的室内粒度分析资料,对悬沙粒径的时空分布特征及其与流速等的关系进行了分析,并对再悬浮特点进行了探讨,结果表明,大小潮期间的悬沙颗粒组成较细,平均粒径的均值仅为6μm;大潮时的悬沙粒径略粗于小潮的,潮间带的略粗于潮下带的;由底床向上悬沙粒径趋于减小。悬沙粒径与流速、悬沙含量无明显的统计学关系,底质粒径、再悬浮强度和再悬浮泥沙粒径的空间变化以及浮泥的悬浮作用等是主要的影响因素。由于底质粒径的空间分布复杂,在东滩水域再悬浮具有明显的空间变化。在底质平均粒径大于60μm的粗颗粒沉积区,大小潮的再悬浮作用微小,底质以推移质运动为主。在底质平均粒径介于5~11μm的细颗粒沉积区上,悬沙级配与底质级配基本相同,该区域是再悬浮的主要发生源地;悬沙级配的变化过程揭示,再悬浮对底层悬沙的贡献率平均为8%~20%,大潮时的再悬浮强度是小潮的5~10倍,由底质再悬浮产生的悬沙在底部水层中的平均含量约为0.03~0.47 kg/m3。     

深海扬矿系统中颗粒过泵回流试验研究

两相流过泵回流试验是模拟水力提升系统紧急停泵情况下垂直管道中颗粒运动状态,紧急停泵时,可能会出现堵管、难于输送等现象。为提高管道水力输送安全性,采用三种不同的模拟结核颗粒(粒径分别为d≤10 mm,d≤20 mm,d≤50 mm),两种不同浓度(CV=5%,CV=8%),在两级泵额定流量Q=420 m3/h条件下进行了过泵回流试验,分析了试验结果,从多个方面总结了堵管原因。认为实际工程中应该严格控制颗粒上限粒径,采用合适的颗粒级配,并对管道定期进行清洗,尽量减少管道的大角度转弯和断面突变。     

黑海参(Holothuria atra)对环境沉积物的摄食选择及消化系统功能适应性研究

黑海参(Holothuria atra)是热带珊瑚礁大型底栖动物群落中的代表种类之一,其摄食活动对珊瑚礁生境底质有机物的循环再利用具有重要作用。本文研究了三亚蜈支洲岛典型热带珊瑚礁海域野生黑海参的沉积物选择特征及其触手和消化系统结构功能的适应性。结果表明,黑海参摄取的沉积物颗粒相对较粗,其中粒径0.25mm部分占到了总重量的96.67%。触手上3—6个乳突形成乳突簇[直径(283.00±40.94)μm],适宜摄取大颗粒沉积物。黑海参胃内含物有机物含量显著高于环境沉积物,证实其对有机物含量的选择性;粒径0.25mm部分有机物含量占摄入总有机物量的75%,与环境沉积物中相同粒度的有机物总量占比接近(76%),表明黑海参选择的沉积物粒径范围有效保证了其高效摄入有机质。黑海参前肠的脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、胰蛋白酶活性最高,同时绝大部分的有机质(98.33%)在前肠被吸收。组织学定量分析表明,黑海参前肠黏膜层厚度最大,占总厚度的56.33%,这与其高效吸收有机质的功能相适应;后肠的肠壁总厚度和黏膜下层、肌层厚度均显著高于前肠和中肠,表明其具有相对更好的弹性和收缩能力,适合于大颗粒有机质的高效输送与排出。研究结果证实,黑海参摄食器官和消化道独特的结构与功能保证了其在珊瑚砂粗颗粒生境中高效摄取有机物。     

台风“灿鸿”对长江口外海域悬浮体分布的影响

台风作为事件性的强动力因素,其对河口海域沉积环境的影响目前研究较少,开展典型台风事件对长江口外海域悬浮体分布的影响研究对于深入理解长江径流挟带陆源物质向东海陆架扩散机制等具有重要意义。利用2015年09号台风"灿鸿"过境前后长江口外海域现场调查数据,分析台风前后长江口外水体结构和悬浮体粒度分布变化,结合同期环境观测数据与开源数据,阐明台风对河口外海域悬浮体分布的影响机制。结果表明:长江口外海域悬浮体中细颗粒组分(≤ 128μm)主要为无机矿物颗粒,而粗颗粒组分(>128μm)主要是生源有机颗粒。生源有机粗颗粒主要分布于中上层水体,而无机细颗粒主要分布于底层水体,使得长江口外海域悬浮体平均粒径分布呈双层结构。台风前后悬浮体粒度分布变化反映了台风对长江口外海域物理和生物过程的双重影响,其中物理过程主要影响无机细颗粒分布变化,生物过程主要影响有机粗颗粒。台风期间强烈的偏北风使得长江冲淡水在口门外海域由东北输运转为往东输运,与长江冲淡水输运方向一致的表层无机细颗粒在台风后输运方向同样往东。另外,台风作用在河口区产生的下降流将12250-4站位底部再悬浮的泥质沉积物向东搬运至12300-4站,导致12300-4站底层悬浮体浓度增加、粒度变细。台风过境还造成长江口外海域初级生产力提高,而浮游植物生长对悬浮体中有机粗颗粒的形成有促进作用,使得口门外海域上层水体中有机粗颗粒体积浓度升高。长江口外海域由于台风过境导致悬浮体中无机细颗粒和生源有机颗粒含量均增加,使得其平均粒径整体变化不大。     

胶州湾悬浮颗粒现场剖面测量与结果分析

应用LISST-100现场激光粒度仪于2003年3月在胶州湾首次进行了悬浮颗粒剖面测量,获得了2个剖面的悬浮颗粒现场粒度分布光衰减资料。2个剖面的悬浮颗粒分布自上而下非常相似,颗粒平均大小多为38~74μm,其中1~20μm细颗粒组分所占的比重高。水柱表层悬浮颗粒略粗于底部悬浮颗粒,而且内湾悬浮颗粒比外湾粗。水柱近底层悬浮颗粒粒径同底质浮泥颗粒粒径大小相近,颗粒组成也非常相似。悬浮颗粒浓度自上而下逐渐增大,接近底部颗粒浓度急剧增高。根据现场测量数据可以马上对悬浮颗粒有效密度、颗粒沉降速率和通量做粗略估算。分析结果表明,光衰减系数同颗粒浓度显著相关,推断光衰减主要是由1~250μm悬浮颗粒的散射作用引起的,而<20μm的悬浮粒子对光衰减作用起着主要控制作用。光衰减系数与颗粒投影面积显著相关,表明颗粒投影面积可以作为遥感离水反射率的替代指标。     

废黄河口海岸近期侵蚀特征与机理

苏北废黄河三角洲经历了150多a的侵蚀演变过程,目前仍处在侵蚀演变中.据2007-08和2008-07废黄河口附近断面调查结果显示,沉积类型出现粗化趋势,10 m以浅的浅水区,砂粒含量达60%以上,平均粒径达0.06 mm,物质粗化显著,岸滩呈现了强烈的波蚀作用;10 m以深至15 m的深水区,泥粒含量增多,平均粒径为...     

荔湾3-1外输海底管道中落管抛石技术

落管抛石是进行深水抛石的一种工程技术,可作为保证管道稳定性、处理悬跨、抑制隆起屈曲和进行跨越支撑的工程解决方案。系统研究了抛石在波流作用下的稳定性,落石对管道冲击的影响以及施工技术。针对南海环境条件下的抛石稳定理论进行了修正;分析了三层聚丙烯涂层管道在落石冲击下的可接受抛石粒径;提出同时结合石块稳定性结果和管道抗冲击性能要求下的石料分级的方法;最后,对该技术在荔湾3-1外输海底管道的工程应用进行详细阐述。     

三亚市南部海滩表层砂冬季粒度特征研究

通过在十二月份对三亚市南部海滩(大东海海滩、亚龙湾海滩、三亚湾海滩)进行采样分析,并对45个表层砂样品进行室内试验,分析了各海滩表层砂的粒度特征。结果表明:研究区的3个海滩的表层砂均为细砂,但不同粒径颗粒组分差异明显,其中亚龙湾海滩的粗砂及中砂含量明显高于大东海海滩、三亚湾海滩,亚龙湾海滩表层砂最粗,大东海海滩次之,三亚湾海滩最细;3个海滩呈现由岸向海、由东向西海滩表层砂平均粒径有逐渐减小的趋势;3个海滩均表现为分选较好,级配良好。同时,运用MIKE21软件的SW模型对三亚市南部近岸海域的波浪进行模拟,用于分析波浪对冬季海滩表层砂粒度特征的影响。     

Grain size composition and transport of sedimentary organic carbon in the Changjiang River (Yangtze River) Estuary and Hangzhou Bay and their adjacent waters

Surface sediments from the Changjiang River(Yangtze River) Estuary,Hangzhou Bay,and their adjacent waters were analyzed for their grain size distribution,organic carbon(OC) concentration,and stable carbon isotope composition(δ13C).Based on this analysis,about 36 surface sediment samples were selected from various environments and separated into sand(0.250 mm,0.125–0.250 mm,0.063–0.125 mm) and silt(0.025–0.063 mm)fractions by wet-sieving fractionation methods,and further into silt-(0.004–0.025 mm) and clay-sized(0.004mm) fractions by centrifugal fractionation.Sediments of six grain size categories were analyzed for their OC andδ13C contents to explore the grain size composition and transport paths of sedimentary OC in the study area.From fine to coarse fractions,the OC content was 1.18%,0.51%,0.46%,0.42%,0.99%,and 0.48%,respectively,while theδ13C was –21.64‰,–22.03‰,–22.52‰,–22.46‰,–22.36‰,and –22.28‰,respectively.In each size category,the OC contribution was 42.96%,26.06%,9.82%,5.75%,7.09%,and 8.33%,respectively.The OC content in clay and fine silt fractions(0.025 mm) was about 69.02%.High OC concentrations were mainly found in offshore modern sediments in the northeast of the Changjiang River Estuary,in modern sediments in the lower estuary of the Changjiang River and Hangzhou Bay,and in Cyclonic Eddy modern sediments to the southwest of the Cheju Island.Integrating the distribution of terrestrial OC content of each grain size category with the δ13C of the bulk sediment indicated that the terrestrial organic material in the Changjiang River Estuary was transported seaward and dispersed to the Cyclonic Eddy modern sediments to the southwest of the Cheju Island via two pathways:one was a result of the Changjiang River Diluted Water(CDW) northeastward extending branch driven by the North Jiangsu Coastal Current and the Yellow Sea Coastal Current,while the other one was the result of the CDW southward extending branch driven by the Taiwan Warm Current.     

辽河三角洲沉积物工程地质特征分析

基于小凌河、大凌河、双台子河、大辽河附近的钻孔资料,分析了4条河流附近的沉积物组成以及工程地质特征。结果表明,辽河三角洲地区沉积物为粉土、黏土和砂土为主,在小凌河地区14 m以下地层出现了厚度达16 m的砾石层;辽河三角洲小凌河和大凌河地区浅部地层有一层超过1 m的淤泥层,工程性质较差,除淤泥层外,其他地层含水量一般不超过30%,以中低压缩性土为主;辽河三角洲地区的承载力特征随着深度的增加而增大;在桩径为1 200 mm,壁厚24.0 mm的钢管桩情况下,辽河三角洲地区30 m深度处地层单桩极限承载力的最大值均可达到9 000 k N,但在淤泥层、粉质黏土和黏土层的承载力出现急剧减少的现象,在工程建设中应根据实际情况选择合适的持力层。研究成果对该地区的陆地工程建设和防灾减灾具有重要的指导意义。     

QuikSCAT卫星遥感风场可靠性分析及其揭示的中国近海风速分布

利用2000—2009年美国国家航空航天局(NASA)在中国近海海域(0°~45°N,105°~135°E)的QuikSCAT卫星遥感风场资料与近海测风塔(位于上海近海)、海上石油平台(位于东海和渤海)、岛屿站(南海珊瑚岛和西沙海边观测塔)的实测风场资料进行对比分析,检验了QuikSCAT卫星遥感风场资料在中国近海海域的可靠性。研究结果如下:各站点实测风速与站点位置以及站点附近的QuikSCAT卫星遥感风场资料相关系数均在0.7以上;QuikSCAT卫星遥感风场资料与海上石油平台的风速均方根误差较小(约1.5 m/s);其年均值均大于实测值,差值范围是0.1~1.3 m/s;其Weibull形状参数K与海上石油平台以及近海测风塔的K值较为接近,表明QuikSCAT卫星遥感风场资料各风速段的频次分布形态与观测站的实测值基本吻合,QuikSCAT卫星遥感风场资料能基本合理地反映出中国近海风速的分布状况。利用QuikSCAT卫星遥感风场资料分析了中国近海及其邻近水域风速的空间分布特征:(1)台湾海峡是中国近海风速最大的区域,从台湾海峡向东北至日本海,往西南至南海北部115°E附近和巴林塘海峡为风速的次大值区;(2)28°N到长江入海口的东海海域年均风速为7.0~7.5 m/s,在黄海和渤海为5.5~7.0 m/s,在南海北部自东向西由8.5 m/s递减为6.0 m/s,北部湾最大风速区位于东方附近海域。     

Tomographic approach for gas hydrate investigation in Kerala-Konkan region,India

Seismic tomography is an effective means of estimating velocity and structure from multichannel seismic (MCS) reflection data. In this study we have followed a 2D approach to arrive at the probable velocity field configuration from multichannel seismic data and infer the presence of gas hydrates/free-gas in the offshore Kerala-Konkan region, along the eastern part of a seismic line on which a bottom simulating reflector (BSR) has previously been identified. Tomographic modeling consists of the identification of reflection phases and picking of respective travel times for various source-receiver positions. These picks were then utilized to arrive at a 2D velocity field following a forward and inversion approach using a ray tracing technique. The modeling for the first time brought out the finer scale velocity structure under the region of investigation. Modeling through the 2D approach shows lateral variation in velocity field along the studied segment of the seismic line. The results indicate a thin (∼50–60 m) sedimentary cover with velocity ranging from 1,770 to 1,850 m/s. A sedimentary layer with high P-wave velocity 1,980–2,100 m/s below the sea floor was interpreted as the hydrate layer. The thickness of this layer varies between 110 and 140 m. The hydrate layer is underlain by a low-velocity layer having velocities in the range 1,660–1,720 m/s. This low velocity may represent a free gas layer, whose thickness varies between 50 and 100 m located below the hydrated layer. The investigation suggests the occurrence of gas hydrate underlain by free gas in some parts of the Kerala-Konkan offshore region.     

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。     

莱州湾和牟平近海夏季小型底栖生物群落组成及环境状况分析

为探究莱州湾和牟平近海小型底栖生物群落组成及影响因子,作者于2016年7月在这两个海域采集了沉积物样品,并结合沉积环境因子进行了小型底栖生物群落组成分析。结果表明,在莱州湾和牟平近海各仅检获了7个小型底栖生物类群,且莱州湾的小型底栖生物平均丰度和生物量均明显低于牟平近岸海域。莱州湾线虫和桡足类平均丰度分别占小型底栖生物的91.9%和6.3%,牟平近海分别占92.1%和4.2%。对两个海域小型底栖生物群落组成与环境因子进行Pearson相关性分析,结果显示:小型底栖生物丰度与底层水溶解氧含量呈显著正相关;表层小型底栖生物丰度比与沉积物中叶绿素a含量、脱镁叶绿素含量、沉积物有机质含量以及水深呈显著正相关,与中值粒径和底层水温度呈显著负相关。本研究显示,基于不同沉积物类型中的参考比值,线虫和桡足类丰度比值(N/C)可用于莱州湾和牟平近海沉积环境有机污染状况的评估。研究还发现,牟平海域的小型底栖生物丰度和生物量呈现由近岸向外海增加的异常趋势,且小型底栖生物的数量和类群多样性较十年前显著降低,显示沉积环境受到了明显干扰。     

山东半岛近海不同粉砂粒级含量分布的空间差异性及其沉积学意义

粉砂是现代陆架和河口沉积物最主要的粒级组分,但由于其复杂的沉积动力学行为,我们对于不同粉砂粒级的沉积学特征和行为并没有完全掌握。本文分析了山东半岛近海表层沉积物中不同粉砂粒级组分含量的空间分布特征,探讨了其控制因素。结果表明,山东半岛周边近海沉积物类型以泥质沉积为主,但不同粉砂粒级组分具有明显的空间分布差异性。极细粉砂、细粉砂与黏土组分的含量变化一致,表明了其相似的沉积动力学行为。粗粉砂组分的含量空间变化最大,在山东半岛的北部泥质条带、东部“泥楔”和南部近岸具有明显的高含量,其含量与其他各粉砂组分具有明显的负相关性。从表层沉积物的粒度组分与分布规律,可以证明研究区表层沉积物主要以黄河携带物质为主,但流入本区的一些中小型河流也明显提供了部分物源,只是其提供物质的扩散范围有限。结合水动力分析和物理海洋学等方面的认识,我们认为造成不同粉砂组分空间分布差异性的原因主要受物源、区域水动力学条件、局部地形（底形）等因素控制。另外,还发现了山东半岛“泥楔”沉积物的粗粉砂组分含量偏高、现代沉积速率也偏大,这些现象在空间上与“海洋锋面”位置一致,对于海洋锋面的沉积学意义还需要进一步的调查研究和数值模拟工作。     

Seasonal Dynamics of Biogeochemical Processes in the Water Column of the Northeastern Black Sea

Integrated studies on the hydrochemistry and water column rates of microbial processes in the eastern sector of the Black Sea along a standard 100-miles transect off Gelendzhik from the coast to the central part of the sea at water depths of 100–2170 m show that a series of warm winters and the absence of intense convective winter mixing resulted in a relatively low content of suspended particulate matter (SPM), particulate organic carbon (POC), and nutrients in the water column in March 2009. The relatively high SPM concentrations and the presence of isotopically light POC at the offshore station are indicative of the supply of terrigenous material from land and low contributions of phytoplanktonic organic matter to the composition of SPM. This may explain the low rates of biogeochemical processes in the water column near the coast. The surface layer at deep-water stations is dominated by isotopically heavy phytoplanktonic organic matter. This suggests that the supply of terrigenous material from land was insufficient in offshore deep-water areas. Therefore, warm winters and insufficient nutrient supply do not prevent photosynthesis in the photic layer of the deep-water zone, which generates organic substrates for heterotrophic aquatic communities. The results of isotopic analysis of POC, measurements of the rates biogeochemical processes, and the hydrochemical characteristics of the water column can be used to determine the nature and seasonal variability of the POC composition.     

现代黄河三角洲沉积层压实下沉的计算分析

1855年以来形成的厚度为15 m的现代黄河三角洲分流叶瓣在遭废弃后的最近30 a内的沉积压实幅度为2.28~3.87 m,年平均压实量达0.1 m,其中黏土质粉砂被压实了25.8%,粉砂沉积地层被压实了15.2%,黏土质粉砂的沉积压实量是粉砂沉积压实量的1.7倍,在此期间基本上完成了三角洲压实下沉过程。下伏沉积地层的压缩量有限,不同沉积年代的沉积压实下沉量相差小,如厚度为20~30 m的沉积压实量仅有0.2~0.28 m,其中黏土质粉砂被压实了0.91%,粉砂被压实了1.19%,沉积地层平均被压实了1%。无论是黏土质粉砂还是粉砂,孔隙度与沉积地层深度呈负指数函数关系,黏粒含量愈高,孔隙水则愈难以排出,覆盖在下伏沉积地层上面的表层沉积物对压实下沉贡献愈大。     

济州岛西北部的反气旋型涡旋沉积

利用９９２年以来采自南黄海的沉积物样品和１９９御的南黄海水文调查资料,采用地层对比、沉积动力及环境分析等方法,研究了济州岛西北海域反气旋型涡旋流型的环流性质、其下方泥质沉积物的特征以及它们之间的因果关系,并与南黄海中部的气旋型涡旋沉积进行也深入的对比。结果表明,反气旋和气旋型沉积物翥阳细粒的泥质沉积,是在沉积动力较弱的低能环境下生成的,但它们之间 存在明显的差异,特别是反气旋型涡旋的沉积厚度大、粒