南黄海江苏岸外潮流沙脊远端沉积与演化

SYS-0702孔位于南黄海江苏岸外潮流沙脊的远端(水深32 m),其最顶部18.64 m岩心对应于潮流沙脊沉积.根据对潮流沙脊沉积物的岩性特征、粒度分析、AMS 14C测年资料和210Pb测试分析,结合通过该孔位的高分辨率浅地层剖面,揭示了该远端沙脊的沉积特征、形成时间以及老黄河从江苏入海(1128-1855年)对沙...     

基于DEM的南黄海辐射沙脊群冲淤演变初步研究

利用1968年(实测时间为1963-1968年)和1979年南黄海辐射沙脊群三丫子港至川腰港1∶200 000海图以及2006年大丰港及其附近1∶50 000海图资料,用Mapinfo进行数字化处理,得到水深点和等深线数据,在Surfer8.0中进行Kriging插值,分别建立水下数字高程模型 (DEM) ,并定量计算1968年至1979年三丫子港至川腰港的冲淤变化,以及西洋潮流通道1968年、1979年和2006年之间的冲淤变化.结果表明:①辐射沙脊群三丫子港至川腰港1968年至1979年全区处于冲淤动态平衡,冲刷量为8.98×109 m3,淤积量为11.38×109 m3.全区平均淤高13 cm/a,年均淤积速率为1 cm,其中以沿岸和东北部淤积为主,沙脊群中心枢纽部位冲淤变化较为频繁,外海大部分区域较为稳定.②西洋潮流通道1968年至1979年以冲刷为主,全区平均冲刷1.05 m,年均冲刷速率为8.0 cm/a;1979年至2006年仍以冲刷为主,全区平均冲刷1.59 m,但年均冲刷速率小于1968年至1979年,为5.9 cm/a.     

悬浮体粒度特征反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明:(1)在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。(2)辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。(3)在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

南黄海西部浅部地层地震层序及其沉积特征

南黄海陆架在第四纪具有海侵—海退交替发生、海陆相地层交互沉积的特点,沉积相及其分布主要受海平面变化与古河流及其三角洲的控制。对南黄海西部地区采集的5600km浅层地震剖面进行了层序划分与解释,得到以下认识:(1)早更新世晚期以来的南黄海地层可分为U1—U14共14个地震地层单元,组成6个地震层序,代表了6次大规模海侵-海退过程,其中氧同位素5期海相地层在该地区最发育;(2)根据全新世地层厚度变化,将该区分为6个沉积区:东部弱沉积区、中北部沉积发育区、海州湾外侵蚀区、废黄河口沉积区、射阳河口岸外侵蚀区和苏北浅滩沉积区;(3)氧同位素6期至2期,南黄海西部陆相层内发育了3期埋藏古河道:上层古河道发育于氧同位素2期,古长江水系、古黄河水系分别自南黄海南部、北部流入古黄海;中层古河道发育于氧同位素4期,仅分布于近岸地区;下层古河道发育于氧同位素6期,分布于123°E以西地区,其南部古河道应为古长江水系,规模较大,其北部古河道规模较小,分布范围有限;(4)古长江第四纪早期在古黄海入海,古黄河在氧同位素5期中后期也开始自古黄海入海,其古河道发育具有一定继承性,后期发育规模逐渐增大;(5)气候温暖的高海面时期发育于构造沉降...     

GIS与遥感支持下的南黄海辐射沙脊群现代演变趋势分析

南黄海辐射沙脊群是世界罕见的大型水下泥沙堆积体，具有独特的动力地貌组合。利用1988-1995年的LANDSATTM遥感影像，ERS1SAR影像及1979年编绘地形资料，综合应用GIS与遥感方法，对这一区域在20世纪80-90年代的变化及演变趋势作出分析，其基本演变特征与趋势表现为；沙脊群枢纽地区处于不断的增长，扩张过程；南部区域堆积与侵蚀作用较弱，沿岸潮滩向海淤进；而北部区域变化较强烈，并继续脊槽相间的模式，所取得的结果与该区域动力地貌研究结果相吻合。     

南黄海辐射沙脊群苦水洋海域的 沉积动力特征及稳定性研究

根据2011 年7 月3 日原4 日在苦水洋海域获取的全潮水文资料和底质样品,计算潮周期水、沙输运率,分析了其沉 积动力特征。基于1979年历史海图资料与最新测量的水道地形进行对比,进一步探讨苦水洋水道的地形演变过程及稳定性。 结果表明,苦水洋潮流作用较强,水道内沉积物主要以悬移质形式输运,在近岸段沿水道向岸净输沙,但在（121.606毅E, 33.029毅N）以东以向海输运为主。近三十多年来,苦水洋西水道深槽与口门北水道逐渐贯通,水道整体趋于顺直。     

南黄海辐射沙脊群海域海洋防灾减灾平台构建

针对南黄海重点海域防灾减灾、海洋管理的需求,运用GIS技术,集成南黄海风暴潮、海浪灾害预警报系统和风暴潮漫堤灾害评估系统,构建南黄海辐射沙脊群海域防灾减灾决策支持平台,实现全方位地理信息与海洋灾害预警信息的展示和综合集成,提高海洋防灾减灾辅助决策水平,为江苏沿海海洋环境安全保障提供技术支持,为沿海开发、防灾减灾提供基础技术支撑和决策服务。     

悬浮体粒度特征所反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了沙辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明：（1）在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。（2）辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。（3）在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

江苏岸外辐射沙脊群烂沙洋潮流通道稳定性研究

烂沙洋潮流通道是江苏岸外辐射沙脊群内一条涨落潮流速大的潮流通道。利用其天然深水航道,可建设深水大港。为论证烂沙洋潮流通道的稳定性,在实测资料的基础上结合多种研究分析方法主要包括遥感影像分析、地理信息系统、沉积物粒度、主元素分析及水动力条件分析等对该地区进行了综合调查研究。研究结果表明。烂沙洋潮流通道从整体上讲是一条稳定的潮流通道,沉积动力条件较稳定,适宜建港,但在建港时仍需慎重地采取必要的工程措施以减轻西太阳沙北侧周期性冲刷现象。     

苏北射阳河口NTCJ1钻孔沉积序列与年代再认识

射阳河口位于苏北粉砂淤泥质海岸上,处在苏北废黄河三角洲侵蚀岸段与江苏中部淤积岸段之间的过渡区域,是淤蚀交替地带,系现代海岸地貌演变的节点处,同时也是晚第四纪古黄河古长江交互作用的关键区域之一。为了深入研究不同大河交互作用下的海岸、陆架晚第四纪沉积层序模式,最近就苏北射阳河口NTCJ1孔沉积序列和年代,根据该孔的岩性、粒度、介形虫、有孔虫、黏土矿物、地球化学元素和ESR测年等结果,并结合邻近其他钻孔和浅层地震剖面资料进行再研究和再认识,主要得到以下两点新认识：① NTCJ1孔22.00 m岩芯记录了MIS 5以来的沉积环境演化过程,可能缺失形成于MIS 4—2的第一陆相沉积层,MIS 1海相沉积层直接上覆于MIS 5海相沉积层,且尚未钻及形成于MIS 6的第二陆相沉积层;② NTCJ1孔中上部0～17.95 m颗粒较细,以粉砂质为主和暗黄色为基调,明显上粗下细,基本为AD 1128—1855年间形成的废黄河三角洲沉积,为一进积序列,底部可能含有少量全新世滨浅海沉积,但目前尚难以甄别;下部17.95～22.00 m颗粒较粗,以细砂质为主和深灰色为基调,尚未钻穿,是受到古黄河明显影响的MIS 5潮汐河口的水道充填沉积。     

南黄海辐射沙脊群西洋水道污水输移扩散研究

采用沿深平均二维数值模型对南黄海辐射沙脊群西洋海域的潮流场和物质扩散场进行了模拟,计算和分析了大潮情况下海域5 m、7 m和10 m 3种水深(理论基准面下)排放位置处达标污水输移扩散的范围及分布规律。结果表明,污水排入海后,会很快被稀释,各排放位置200和500稀释度等值线包络面积均较小,且包络面积随水深增加有明显变小的规律。拟合了不同污水排放量对应的200和500稀释倍数包络面积,发现两者呈良好的幂级数关系。     

人工岛工程对南黄海辐射沙脊群海域潮流泥沙影响研究

采用MIKE21二维水动力模型模拟了南黄海辐射沙脊群海域的潮流形态和含沙量,模拟结果与实测数据基本一致。在此基础上,模拟计算了围填海工程后辐射沙脊群海域的潮流和含沙量变化。结果显示工程对潮流和含沙量的影响主要出现在工程区附近。围填海工程使原本以弶港为中心呈扇形辐聚、辐散的潮流格局有所改变,形成东沙岛西侧南北向和高泥岛南侧东西向的两条潮流通道,并在一定程度上分割了条子泥南北两侧的水体。工程后含沙量的变化与平均流速的变化基本一致,在流速变大的东沙岛西北侧和高泥岛南侧海域,含沙量显著升高;在流速变小的条子泥南北两侧、东沙岛东侧及西南侧,含沙量显著降低。     

南黄海太阳沙西侧海域晚第四系地震层序和沉积环境演变

在南黄海太阳沙西侧潮流脊槽海域进行了密集网格的高分辨率浅地震勘探,测线间距主要为120 m和200 m。沉积物穿透厚度最大约80~90 m,划分为2个地震层序(SQ1和SQ2),细分为5个亚层(U1~U5)。位于下部的层序1(U1)为晚更新世陆相沉积,上部的层序2(U2~U5)以全新世海相沉积为主。根据地震相特征研究了各亚层的沉积环境,从晚更新世晚期以来,研究区经历了三角洲辫状河流—河流刻蚀—古河道充填—河口滨海—三角洲滨浅海—现代潮流脊槽的沉积环境演变过程。在早全新世中期,研究区发育了一条窄河口型潮流沙脊,并随海平面的快速上升而被掩埋。现代潮流沙脊形成于末次高海面后,与古潮流沙脊没有继承关系,与晚更新世古地形也没有关系,受控于潮流系统。     

苏北岸外辐射潮流沙脊群东沙浅滩沉积速率空间分布特征

江苏岸外发育典型的辐射状沙脊群,沙脊群的地貌与沉积变化是海岸海洋动力地貌研究的热点领域。东沙是辐射沙脊群的重要组成部分,2012年在东沙浅滩采集了18个柱状岩心,利用210Pb方法分析了柱状岩心沉积物210Pb比活度,计算获得了东沙地区10个站位的平均沉积速率。东沙地区平均沉积速率有"西部边缘低、东部边缘高"和"南北高、中间低"的空间分布特点。辐射沙洲东沙附近地形格局和潮流对沉积速率有至关重要的影响。     

江苏中部海岸西洋潮流通道区域晚更新世古地貌与沉积体系研究

南黄海曾是长江和黄河两大河流输送的陆源沉积物重要的汇,其沉积记录含有河流演化的丰富信息。江苏海岸中部、南黄海西侧、辐射沙脊群西北的西洋潮流通道及其邻区受到古黄河与古长江的交互影响,其古地貌与沉积地层等研究尚显不足。利用该区多次采集获得的长约380 km的浅层地震剖面数据,结合钻孔资料,分析了西洋浅部地震层序,探讨了其沉积环境特征。研究结果表明,西洋潮流通道区域在平均海面以下33~49 m处,存在一个强振幅、中频率、高连续性的区域性反射界面,与对比钻孔中滨岸沼泽沉积的顶面相对应,代表一个不整合的古地貌面;该界面深度的空间插值结果反演的古地貌面与下伏的沟槽状切割-充填反射结构,揭示了数条沿NE方向延伸的古水道,并集中分布于古地貌面北部相对低洼的区域,为南黄海内陆架晚更新世某古水系的一部分;该古地貌面系末次冰消期的海侵冲刷面,其上覆是全新世滨浅海沉积,下伏是晚更新世末期的洪泛平原或滨岸沼泽或充填下切古河道或古潮道等沉积。对该区域性反射界面的深入研究有助于弄清南黄海西部晚更新世以来的沉积体系演化历史,提升对辐射沙脊群形成演化的认识。     

南黄海辐射沙脊群海域的水深遥感

南黄海的辐射沙脊群海域地形地貌复杂多变,应用遥感技术来测量其水下地形不仅有可能,而且势在必行。在对沿海及长江口门内外遥感反演水下地形研究的基础上,选择沙脊群海域中有代表性的一块水域为研究区,同步测量其水下地形和水流、悬沙含量,用实测地形和MODIS影像数据建立水深反演模型,同时分析该区域的悬沙光谱特征,选择悬沙遥感参数,以MODIS数据的水深反演模型和沙脊群水域的悬沙遥感参数为依据,建立削弱悬沙影响的水深遥感模型,从而反演出1.5×104km2的辐射沙脊群水下地形。从反演结果看,所建模型的相关系数二次方的值为0.664,F-值为18662,平均绝对误差为1.52m,平均相对误差为24%,5~15m水深段的平均相对误差只有18%,反演效果较好。     

南黄海辐射沙脊群水下地形遥感反演及三维可视化

南黄海辐射沙脊群水下地形的获取和可视化对于江苏近海空间资源的开发利用具有重要意义.据此设计以下方案:首先利用可见光水深遥感反演技术,建立削弱悬沙影响的水下地形遥感反演模型,获取沙脊群水域的水下地形;然后以ActiveX Control和COM对象组合方式基于OpenGL技术开发三维地形可视化综合管理平台 ( Visual Terrain Platform,VTP ),构建辐射沙脊群水下地形三维可视化动态模拟系统,实现沙脊群水域水下地形的可视化及地形信息管理.实践表明该技术方案可为管理、开发和利用近海海洋空间资源提供技术支撑.     

南黄海辐射沙脊群潮汐水道的悬沙输运特征

根据南黄海辐射沙脊群定点站位的流速和浊度数据,利用通量分解方法,分析了潮汐水道的悬沙输运特征和输运机制。结果表明,辐射沙脊群海域潮汐水道中潮流为往复流,悬沙浓度较高,属于强潮流控制的悬沙浓度相对较高的陆架浅海环境;悬沙输运主要受欧拉余流和潮汐捕捉效应控制,再悬浮的沉积物通过平流作用进行输运。其中,陈家坞槽和西洋水道的悬沙输运以潮汐捕捉效应占优,沉积物向潮汐水道外输运,处于冲刷状态;苦水洋水道以欧拉余流输运为主,水道内的再悬浮的沉积物在强潮流作用下向陆输运,主要堆积在蒋家沙和西洋西侧岸滩等浅滩和潮间带上。由此可见,在陆源物质供应减少背景下,南黄海辐射沙脊群内部的物质充当了新的物源,短期内能够维持近岸潮滩和沙脊的持续增长。     

南黄海盆地中部隆起的形成与演化

南黄海盆地是在前震旦系克拉通基础上发育的中、古生界海相与中、新生界陆相多旋回叠合盆地。通过地震资料解释,结合邻区钻井与区域地质资料,对南黄海盆地中部隆起中、古生代地层及其形成演化进行了研究,结果表明,南黄海盆地中部隆起沉积了较全的中、古生界海相地层,发育第四系—新近系、中—下三叠统青龙组、上二叠统、下二叠统—上泥盆统、中—下志留统,奥陶系—震旦系和前震旦系变质岩系等7套地震地质层序;主要经历了前震旦纪基底形成、震旦纪—早古生代克拉通发育、晚古生代—中三叠世稳定台地—陆内裂陷、晚三叠世—古近纪形成与抬升剥蚀及新近纪-第四纪坳陷沉降5个阶段。     

江苏中部海岸晚第四纪沉积物的粒度与磁化率特征及其古环境意义

对位于江苏中部海岸的07SR01钻孔沉积物进行了粒度和磁化率测量,分析了粒度与磁化率的变化特征及其两者间的相关关系,并结合北半球晚更新世气候与相对海面变化以及该孔年代框架和沉积相的研究认识,进一步揭示了研究区的古环境变化。研究表明,MIS 5晚期至MIS 3时期,江苏中部海岸先后经历了3个阶段的环境演化：① MIS 5晚期为较高海面、较强水动力的潮汐河口（边滩、河床）阶段（36.10～26.65 m）,该阶段沉积物主要受古长江物源影响,粒度粗,分选性波动大（0.55～2.35）,粒度频率分布曲线呈极正偏的窄峰（主峰位于3 Φ附近）且“拖细尾”,磁化率较高且波动小[(5.81～42.16)×10−8 m3·kg−1],与砂组分（＜4 Φ）呈强正相关;② MIS 4-3时期为冷干转为暖湿、海面先下降后上升和较弱水动力的淡水与滨岸湖沼阶段（26.65～15.77 m）,该阶段沉积物细,分选性稳定（1.51～3.03）,粒度频率分布曲线呈正偏的宽峰（主峰位于4.75 Φ附近）,磁化率低且稳定[(6.46～20.04)×10−8 m3·kg−1],主要与粗粉砂组分（4～5 Φ）呈弱正相关;③ MIS 3时期为较高海面、较强水动力的潮汐河口（分流河道）阶段（15.77～0 m）,该阶段沉积物受MIS 3苏北古黄河的影响增强,粒度较粗,分选性波动大（0.94～2.82）,粒度频率分布曲线呈极正偏的窄峰（主峰位于3.75 Φ附近）且“拖细尾”,磁化率较高且波动大[(10.21～57.25)×10−8 m3·kg−1],与砂和粗粉砂组分（＜5 Φ）呈弱正相关。揭示海岸沉积物粒度和磁化率组合指标的古环境指示意义,将为进一步深入研究这一指示意义的形成机理提供必要的基础。