1855年黄河改道事件在渤海的沉积记录

通过对渤海柱状沉积物中粒度特征及常、微量元素含量变化的系统分析,揭示了1855年黄河改道事件在渤海中部的沉积记录,探讨了改道前后渤海沉积环境的变化。研究表明,2个沉积物柱样上部的粒度、元素含量特征均明显异于下部,可把两柱样分别划分为Ⅰ类、Ⅱ类两种类型,分别代表了黄河改道后和之前的物质类型。Ⅰ类沉积物平均粒径更细、分选更好,物质组成更接近于黄河沉积物;Ⅱ类沉积物平均粒径更粗、分选较差,物质组成更接近于渤海周边陆域物质;Ⅰ、Ⅱ类沉积物中Ni、Zn、Sr、Ba、Zr等5种元素含量差异明显,可作为区别黄河物质和渤海周边陆源物质的指标。黄河改道后研究区水动力环境趋弱,同时还使初级生产力下降,并且研究区的沉积环境由滨-浅海的氧化环境,转变为前三角洲、三角洲前缘的弱氧化-还原环境。     

渤海中部现代黄河沉积物影响范围的稀土元素证据

黄河每年输入大量的沉积物进入渤海,入海沉积物的扩散和影响范围对该区的现代沉积作用、海洋生态环境、海洋工程环境都有着重要的影响。为此本研究使用ICP-MS分析方法对渤海中部典型断面的40个表层沉积物样品进行了稀土元素的测试,阐明渤海中部表层沉积物稀土元素发育特征,结合渤海周边主要河流的稀土元素地球化学特征,探讨了黄河现代沉积物扩散和影响范围。结果表明:渤海湾北部沿岸地区沉积物与滦河沉积物稀土元素特征相似,主要受到滦河物质输入影响;研究区南部稀土元素含量特征与黄河相近,主要接收黄河沉积物沉积;中间部分沉积物应为黄河、海河与滦河沉积物混合,使其稀土元素显示出与各河流不同的特征。现代黄河沉积物影响范围主要局限于渤海南部海域。     

黄河三角州沿岸及相邻渤海海域碳酸盐研究(英文)

对黄河三角州陆地上河道,河口、潮间带及毗邻渤海海域沉积物中的碳酸盐含量作了分析,在此基础上划分出含量不同的沉积区和亚区。沉积区的划分和其物源有十分良好的对应关系,同一沉积区内的亚区则主要和粒度有关,从而间接反映了水动力环境与生物作用的控制性影响。黄河口沉积物中碳酸盐含量与粒度成反比,其他物源的沉积物则各不相同。黄河口及邻近渤海海域中粘土粒级和碳酸盐含量等值线反映出黄河细粒级沉积物扩散的方向、强度和范围。海洋生源沉积是影响渤海东部和中部沉积物中碳酸盐含量分布的主要因素。     

渤海西部表层沉积物中黏土矿物分布特征及物源指示

利用X射线衍射分析得到渤海西部海域45个站位表层沉积物中4种主要黏土矿物分布及组合特征。结果显示:伊利石(43.1%~74.6%)含量最高,蒙脱石(5.2%~48.4%)次之,较低的高岭石含量(2.7%~9.9%)和绿泥石含量(3.0%~12.0%);组合类型以(Ⅰ)型伊利石-蒙脱石-高岭石-绿泥石组合占绝对优势,其次是(Ⅱ)型伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石组合。渤海西部表层沉积物中黏土矿物成因以陆源物质为主,其供给来源多是黄河、海河、滦河等沿岸河流入海物质。研究区可划分3个不同物源沉积区:西部的海河-黄河型物源沉积区;北部的滦河物源沉积区;中东部和南部的黄河型物源沉积区。渤海西部表层沉积物黏土矿物分布和组合特征受控于沉积物物源和渤海环流影响。     

渤海南部表层沉积的相特征

通过海上调查及实验室分析,查明渤海南部表层沉积物在结构类型、矿物组合、生物组分及沉积构造等相特征方面具有明显的分区性。渤海南部存在五种沉积相:黄河水下三角洲相、陆架盆地相、海湾相、潮流浅滩相及古滨岸相。黄河水下三角洲相从河口延至水深15—20米处,沉积速率很高,沉积物富含碎屑云母及CaCo_3。陆架盆地相的沉积为粉砂质粘土,具有生物扰动构造。     

南黄海西部陆架区表层沉积特征与物源分析

对南黄海西部陆架区626个海底沉积物进行了沉积特征分析,包括粒度和黏土矿物测试。研究结果表明,研究区的表层沉积物类型主要包括砾石、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂质泥和泥。依据表层沉积物成因,将调查区分为4个区:苏北近岸老黄河细粒沉积物区、中东部的残留砂沉积区、西北部的准残留砾石区和东北部的山东半岛水下楔形体末端沉积区。研究区的黏土矿物组合类型主要为伊利石-蒙皂石-绿泥石-高岭石,组合类型与黄河黏土矿物组合类型相同,表明主要物质来源于黄河。研究区中东部分布有粉砂质砂和砂,具有滨岸环境的沉积特征,而与现在所处的沉积环境不相一致,它们被解译为形成于全新世早期的滨岸环境,并在海底留存至今,属"残留沉积"。     

渤海、黄海、东海沉积物中矿物组合的研究

本文对黄海、渤海、东海以及长江、黄河、辽河表层沉积物中的轻、重矿物进行了研究。分析资料表明,调查区内共有三种类型的矿物:陆源矿物、自生矿物和海底火山喷发形成的火山型矿物。根据轻、重矿物组合的差异,可把调查区分成8个矿物区。其物质来源主要为黄河与长江。黄河物质主要沉积在黄海、渤海;长江物质沉积在东海陆架区,而冲绳海槽则发现有海底火山喷发物质与浊流沉积。     

渤海中部BZ01与B62孔岩芯粘土矿物组成和稀土元素地球化学特征对物源的指示意义

本文以渤海中部BZ01与B62两根柱状样沉积物为研究对象,通过沉积物的粘土矿物组成和黏土粒级(﹤2μ)元素地球化学特征,探讨了柱状样中沉积记录的变化规律,揭示了渤海中部沉积物的主要物质来源。通过对沉积物的研究发现,BZ01与B62柱状样中的粘土矿物组合为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石,蒙脱石含量与蒙脱石-伊利石-(高岭石+绿泥石)三角端元图解表明沉积物与黄河沉积物有较大的亲缘性;BZ01与B62柱状样沉积物的稀土元素分异明显,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,两根柱状样沉积物的δEu和δCe值近似,均表现出明显的Eu异常和不明显的Ce异常的特点;物源判别结果表明渤海中部BZ01柱状样的0~155cm段与B62柱状样0~140cm段沉积物与黄河沉积物相接近。根据沉积物的地球化学特征和前人的研究结果,推测1855年的黄河改道是造成BZ01与B62柱状样沉积记录在155和140cm处发生变化的主要原因。     

黄河口及渤海中南部沉积特征变化及其环境动力分析

渤海中南部沉积类型及其分布受海底地形、水动力条件和物质来源影响 ,具有明显的分区多样性。而黄河巨大的输沙量进入渤海南部 ,其运移和扩散对这一地区沉积物的分布产生很大的影响。本文通过对不同时期底质情况的对比 ,说明研究区海底沉积的分布格局受到黄河河口不断向海延伸的影响在最近十几年中发生了很大的变化。而河口区的底质分布还受到最近几年黄河断流 ,水沙来量减少的深刻影响。     

黄河入海口变迁的沉积记录:来自粒度和~(210)Pb的证据

自1855年黄河入海位置由黄海改为渤海以来,尾闾经历了十余次大的改道,最近的两次大的人工改道分别发生于1976年和1996年。研究了取自黄河水下三角洲的两个沉积物岩心,系统开展了沉积物粒度、210 Pb放射性同位素分析。研究表明:两个沉积物岩心垂向上粒度组成出现突变,它们记录了1976、1996年两次黄河入海口的变迁。其中A19站下段(14.0~24.0cm)属于三角洲沉积,上段(0~14.0cm)属于海岸沉积,记录了1996年黄河从清水沟改道清8汊入海的河口变迁;A25站下段(15.5~24.0cm)属于正常海岸环境沉积,上段(0~15.5cm)属于三角洲沉积,记录了1976年黄河从刁口改道清水沟入海的变动。黄河入海口的变动导致该处沉积物岩心中210Pb曲线复杂化,出现了阶段式、倒置式等形态,该曲线形态与黄河入海口的波动相一致。     

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。     

大洋钻探计划钻取到“冰室”沉积物

关于显生宙全球海平面变化的年代、幅度和作用机制尚在争议．当人们能够通过地震剖面的地层记录客观地识别被不整合面分割开的沉积体时，必须根据经验研究和模式比较，来确认这些沉积体与海平面的相关关系．为了评估海平面变化对被动大陆边缘碎屑沉积物的影响，大洋钻探计划150航次于1993年5月28日至7月25日重返新泽西滨外区调查．     

莱州浅滩表层沉积物元素地球化学特征及物源识别

使用电感耦合等离子体质谱仪对采自莱州浅滩表层沉积物悬浮组分进行研究, 从地球化学角度分析了6 种常量元素质量分数、24 种微量元素质量比特征及它们与黄河细粒沉积物的联系。研究表明:莱州浅滩所取的7 个样品东西两侧略有差异, 元素质量分数的变异系数较小, 样品间变化不明显, 同源性和整体性显著。同黄河沉积物相比, 莱州浅滩细粒泥沙Al, Fe, Ca, K, Mg 和部分金属元素Cu, Zn质量分数略高, 大多数微量元素质量比略低, 两者大多数元素的判别系数绝对值较低, 标准偏差比值也较小, 经过Al 标准化处理后, 各元素对比值变化趋势较一致, 表现出较强的相似性。黄河细颗粒沉积物可以通过余流、环流扩散迁移至整个渤海, 而莱州浅滩所处地理位置及水文环境为黄河悬浮泥沙提供了良好的沉积条件, 黄河泥沙的沉积使浅滩细粒沉积物表现出了黄河沉积物的元素特征, 而两者细微差异可能与附近河流输沙、元素迁移方式及人类活动影响有关。通过莱州浅滩表层沉积物与黄河样各元素地球化学特征对比分析可以为探索黄河的入海悬浮组分在海域中的混合及扩散提供参考。     

现代黄河三角洲表层沉积物的空间分布特征

基于近期在黄河三角洲附近海域采集的97个表层沉积物样品的粒度测试结果,研究了黄河三角洲海域表层沉积物的类型和空间分布特征,探讨了沉积物粒度分布特征与物源和沉积动力环境之间的关系。研究结果表明,研究区表层沉积物类型以砂质粉砂和粉砂为主,在绝大部分海域,表层沉积物的偏态表现为正偏和极正偏,分选程度较差,峰态表现为宽和很宽。现行河口三角洲叶瓣周围的表层沉积物以砂质粉砂为主,粒度较粗;而在远离河口的区域表层沉积物以粉砂为主,粒度较细。与20世纪80年代的观测结果相比,受物源供应和沉积环境的共同影响,近期黄河三角洲沿岸的表层沉积物有粗化的趋势,且河口口门区域表层沉积物粗化趋势最为明显。表层沉积物粒度粗化的主要原因是黄河入海泥沙供应不足,导致三角洲沿岸侵蚀加剧;黄河调水调沙以来入海泥沙的粒度变粗,粗颗粒组分在河口口门附近快速堆积。黄河水下三角洲现代沉积速率的分布特征表明,黄河入海沉积物主要在现行河口及三角洲的近岸区域沉积,在15m以深的区域沉积速率较低。同时,还可看出入海泥沙有向北和东北向的运移趋势,与渤海中部泥质沉积以及通过莱州湾向渤海海峡的泥沙输运相对应。粗颗粒沉积物在现行河口三角洲叶瓣的堆积范围与潮流切变锋的位置基本一致,反映了物源供应和沉积动力环境对研究区表层沉积物分布特征的控制性影响。     

辽东湾中部晚第四纪沉积物物源与沉积环境:来自碎屑矿物和自生黄铁矿的证据

对渤海辽东湾LDD7岩心的沉积物样品进行了碎屑矿物鉴定,分析了岩心轻重矿物组合、粗颗粒沉积物物质来源、碎屑矿物特征指数及氧同位素3期渤海相对海平面位置。结果表明,轻矿物是以石英和长石为主的组合,片状矿物和碳酸盐矿物次之;重矿物是以角闪石类、绿帘石类、云母类和自生黄铁矿为主的组合,其次为金属矿物、石榴子石和榍石等。岩心为多源沉积,物质主要来源于辽河、滦河和黄河等中大型河流的入海沉积物。碳酸盐矿物作为黄河的特征矿物,指示黄河对岩心低海平面时期的沉积层影响较大。石英/长石比值、极稳定矿物ZTR指数和磷灰石ATi指数之间具有一定的对应性,能够大致反映流域的风化程度,但在利用这些指数指示风化作用时不能忽视物源对它们的影响。与还原环境密切相关的自生黄铁矿在水动力较弱且富含有机质的河漫滩、湖泊相和潮滩相中含量高。渤海岩心中氧同位素3期沉积物的年代和距现代海平面深度投点整体位于全球海平面上方,考虑到沉积环境水深、构造沉降和沉积物压实等因素,渤海相对海平面位置高于全球平均海平面。     

渤海及邻近海区表层沉积物粒度组成及沉积分区

通过渤海及邻域海区表层沉积物粒度实测数据,采用Folk三角图解分类方法,对比已有Shepard分类沉积物类型图对近岸的沉积物类型进行相应补充,编制沉积物类型图,并进行沉积分区。沉积物类型主要为砂质粉砂、粉砂质砂、砂质泥、泥质砂、粉砂和砂。根据沉积物类型分布特征、海洋环流、地形地貌及物质来源(入海河流物质影响程度),划分为4个沉积区,分别是辽东湾混合沉积区、渤海湾-莱州湾及周边泥质沉积区、老铁山水道-辽东-渤中浅滩砂质沉积区和北黄海西部泥质沉积区。渤海表层沉积物的分布受控于近源河流物质和海洋环流变化。渤海的潮流场控制泥沙输运,弱潮流区对应细颗粒沉积物沉降,强潮流控制区发育粗粒级潮流沙脊和沙席沉积。     

潍坊港临近海域WF01钻孔沉积物磁化率与粒度变化相关性及其物源意义

本文通过对位于莱州湾南侧、潍坊港东侧近岸海域300cm长的WF01钻孔进行磁化率和粒度测试,结合测年数据,分析了研究区海域沉积速率、沉积物粒度和磁化率的演化特征,探讨了不同沉积物粒度组分与磁化率变化的相关关系。结果表明:WF01孔0~300cm沉积物可分为四段,分别体现了不同时期研究区沉积环境的变化。WF01孔以218cm为界,上段与下段沉积物磁化率与各粒组百分含量的相关关系基本呈相反趋势。上段沉积物磁化率与63μm以下各组分的百分含量呈负相关关系,与大于63μm粗颗粒的百分含量呈正相关;下段沉积物磁化率值与小于32μm各组分的百分含量呈正相关关系,而与大于32μm的颗粒组分含量呈负相关关系。这种相关性的差异,可以从很大程度上指示研究区上下两段沉积物物质来源的不同,而造成这种物源差异的原因很可能是1855年黄河从苏北改道进入渤海,巨量黄河泥沙在渤海沉积、扩散造成的。     

渤海湾北部底质沉积物中黏土矿物组成与物源研究

采用X射线衍射物相分析,对渤海湾北部166个表层沉积物样品和A435柱状样中的23个沉积物样品的主要黏土矿物含量组成进行分析。研究结果表明:渤海湾表层沉积物黏土矿物中伊利石(53.0%)含量最高,其次为蒙脱石(27.9%)、绿泥石(9.9%)和高岭石(9.2%),黏土矿物组合为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石型。渤海湾北部表层沉积物可分成3个沉积区,分别代表不同的沉积物来源:北部沿岸为滦河-海河物源区;中部和东部为黄河-海河物源区;西部沿岸为海河物源区。渤海湾北部表层沉积物黏土矿物分布和组合特征显示了渤海湾环流对海河、黄河和滦河来源物质的搬运和扩散作用。A435柱状样各黏土矿物含量在100cm以上层段具有很大的波动性,推测主要为黄河在1048—1128年和1128—1855年的改道事件的影响。     

全新世以来渤海湾沉积物的粒度特征

渤海湾泥质区M9-2与M9-4站柱状沉积物的粒度分析结果表明,沉积物粒度组成在垂直分布上有较明显的变化规律,早全新世期间部分站位(如M9-2)沉积物较粗,另一部分站位(如M9-4)沉积物则较细,与现代黄河物质粒度近似;中全新世的沉积物粒度组成变化较大,但呈减小的趋势,向类似于黄河物质粒度特征发展,说明黄河物质对渤海湾影响作用的加强;到了晚全新世,黄河物质对渤海湾的影响则明显占据着主导地位,故沉积物粒度特征与现代黄河物质类似。上述的渤海湾沉积物粒度特征不仅反映出水动力条件的变化(与海平面变化相联系),更说明了研究区物质来源的变化,尤其是明显反映出黄河物质对渤海湾阶段性的影响。     

用BHC法研究东海大陆架的现代沉积速率和沉积作用

长江口外的东海大陆架,是世界上最宽广的大陆架之一,它承受着中国最大河流——长江的巨大径流,同时,大量泥沙随径流进入陆架区,其中很大一部分泥沙沉积于图1中的Ⅰ_ο区,致使该区水下三角洲迅速演变发育,历史上曾从苏北而现在从渤海入海的黄河,也对本海区的沉积作用有很大的影响,这些沉积物对本海区沉积状况的演变起着很大的作用.沉积物现代沉积速率的测定,是河口陆架区沉积动力学研究的基本问题之一,为了更好地了解发生在河口陆架区现代沉积物表层的地质和化学过程,对海水-沉积物界面间的物质交换作出定量估价,有必要对不同沉积环境中现代沉积速率进行定量研究[1].