长江入海沉积物的输送及其入海后的运移

前言 长江和黄河是世界著名的多沙河流，每年入海泥沙分别为5亿吨和11亿吨，分别占世界的第四位和第二位。千万年来由她们发育了广大的冲积平原，浩浩荡荡东流入海，形成东中国海大陆架沉积物的主要来源。研究长江和黄河沉积物搬运入海的沉积动力过程，不仅对东海大陆架的了解和开发有重要意义，也给陆上经济发展提供科学依据。     

长江入海沉积物的输送及其入海后的运移

长江和黄河是世界著名的多沙河流,每年入海泥沙分别为5亿吨和11亿吨,分别占世界的第四位和第二位。千万年来由她们发育了广大的冲积平原,浩浩荡荡东流入海,形成东中国海大陆架沉积物的主要来源。研究长江和黄河沉积物搬运入海的沉积动力过程,不仅对东海大陆架的了解和开发有重要意义,也给陆上经济发展提供科学依     

黄河口及邻近渤海海域表层沉积物中CaO和蒙皂石分布及其对黄河入海物质运移的指示

利用X射线荧光和X射线衍射仪,对2007年8—9月取自现代黄河口及其邻近渤海海域的250个表层沉积物中的CaO和蒙皂石含量做了分析。结果表明,CaO和蒙皂石含量平面分布趋势相似,总体呈现由黄河口向东方向逐渐降低的趋势,依次可以划分出莱州湾西部高值区(Ⅰ区)、中间过渡区(Ⅱ区)和莱州湾东部低值区(Ⅲ区)。研究区沉积物中CaO和蒙皂石含量的这种分布特征,主要是黄河入海物质和水动力条件共同作用的结果。因此,该区域CaO和蒙皂石含量的分布不仅能反映黄河入海沉积物的运移,同时,对黄河口区的水动力条件有很好的指示意义。     

黄河口海域沉积物对重金属的吸附

以黄河口海域表层沉积物为研究对象,研究沉积物对重金属Cu、Pb的吸附特性,将沉积物筛分为4种粒级,探讨粒度、pH值、吸附时间和吸附剂初始浓度对重金属吸附的影响。结果表明:沉积物粒径越小,对重金属的吸附量越大;吸附平衡时间有所差异,但在1.5h均能达到吸附平衡;吸附量均随pH值升高而逐渐增加,但铜的吸附较铅的吸附速度快;铜的吸附量与吸附剂初始浓度呈线性关系,而铅的吸附量在初始浓度较低时变化明显,随初始浓度增加吸附量增加减小;沉积物对铜吸附等温线符合Langmuir型,铅吸附等温线符合Freundlich型,吸附类型存在差异。重金属在沉积物中的吸附规律研究为黄河口海域污染调查及治理提供了科学依据。     

黄河口及邻近海域沉积物中铜的研究

利用1984年夏季的现场调查,作者研究了黄河口及邻近海域表层沉积物中铜的地球化学形式。含量及其分布,分析了铜和有机质、铁、锰、锌及中值粒径之间关系,并指出总铜平均含量为20.4mg/kg.其中残渣部分占55％,有机结合铜为19.4％、Fe-Mn氧化物结合铜为12.1％、碳酸盐结合铜为13.1％,可交换铜的含量小于1％。此外讨论了沉积物中各种形式铜含量与铁、锰、有机质及中值粒径关系。     

黄河口及邻近海域沉积物中的叶绿素和有机质

根据1986年8月“中美联合黄河口沉积动力学调查”第二航次的调查资料,研究黄河口及邻近海域表层沉积物中叶绿素—a及其降解产物—脱镁叶绿酸—a和有机质的含量与分布,指出(0—10)cm层中叶绿素—a的含量范围为0.18～2.83μg/g,平均含量为0.78μg/g。脱镁叶绿酸—a的含量范围为0.43～11.36μg/g,平均含量为2.80μg/g。有机质含量范围为0.26～2.20％,平均含量为0.86％ 并讨论了影响以上含量分布与变化的环境因素。     

连云港近岸海域沉积物运移趋势

基于连云港近岸海域夏冬季大面积多站表层沉积物样品的粒度分析结果,采用Gisedtrend粒径趋势分析方法,研究了沉积物的运移趋势,探讨了粒径趋势分析的影响因素,结果表明,连云港近岸海域沉积物运移趋势较显著,在海州湾海域沉积物运移趋势为西南向,表现为湾顶淤积;在港口南部海域沉积物运移趋势显示为汇聚区。特征距离、采样网格、周围环境和粒度组分影响粒径趋势的分析结果;综合考虑岸线、岛屿、人工边界等自然环境以及多源粒度组分能够提高粒径趋势分析结果的合理性。     

黄河口及邻近海域表层沉积物中锌的研究

作者于1984年夏季测定了黄河口及邻近海域表层沉积物中Zn、Fe、Mn、Cu及有机质的含量。结果表明:河口及近岸海域表层沉积物中Zn含量较高Zn与有机质、Fe、Mn、中值粒径呈正相关,相关系数为: γ_(Zn-Org)=0.704 γ_(Zn-Fe)=0.858 γ_(Zn-Mn)=0.802 γ_(Zn-Mdφ)=0.906 本文提出表层沉积物中Zn的地球化学形式、含量及其分布。在调查区表层沉积物中总锌平均含量为80.47mg/kg,其中可交换部分为0.48％,碳酸盐结合部分占5.16％,铁—锰氧化物结合部分占15.5％,有机物结合部分占9.15％,残渣部分为69.3％。     

海南日月湾海域表层沉积物分布特征与运移趋势

海南日月湾是典型的岬角弧形海湾,海岸类型多样,底质粒级较粗。基于实测的海流、表层沉积物粒度数据,分析了海南日月湾海域表层沉积物的分布特征,计算了泥沙起动流速与表层沉积物输运通量,探讨了表层沉积物运移趋势。结果表明,研究区表层沉积物颗粒较粗,整体以含砾砂为主,其次为砾质砂、砂、砂质砾和粉砂质砂,呈圆斑状零星分布;沉积物粒级组分从最细的黏土到最粗的砾均有分布,细颗粒主要分布于研究区东侧和西侧近岸海域,粗颗粒呈NS向条带状分布于研究区中南部海域,呈现中部分选差、周边分选好的特征;研究区泥沙起动流速在近岸自东北向西南递增,在远岸自东北向西南先减小后增大,粒径对泥沙起动流速的影响大于水深,靠近分界洲岛海域,单纯的潮流作用只能使部分颗粒发生再悬浮,表层沉积物平均日净输运通量介于0.04～3.7 kg m−1 d−1,净输沙方向总体呈SW向,平均日净输运通量在东北侧海域明显高于西南侧海域,涨潮段单宽输沙率略大于落潮段单宽输沙率（R4站位除外）,涨、落潮段输沙方向基本一致。     

珠江河口及邻近海域表层沉积物特征及其泥沙运移趋势

根据现场采集的1 309个表层沉积物样品,分析了珠江河口及邻近海域的表层沉积物特征。在此基础上,应用Gao-Collins的粒径趋势分析模型(GSTA模型),计算了珠江河口及邻近海域表层沉积物的净输运趋势,并结合有关动力沉积背景讨论了其实际意义。结果表明:珠江口及邻近海域表层沉积物类型共有8种,其中以粘土质粉砂和粉砂分布最广泛。受径流、潮流、沿岸流、波浪和陆架环流等动力作用,表层沉积物颗粒呈现出研究区西南部及北部口门附近的泥沙较粗,中部和东部的泥沙较细。东部(即大鹏湾及大亚湾以南的陆架区域)和西南部的分选略好于珠江河口及近岸10 m以浅区域,珠江河口及近岸10 m以浅区域的分选又略好于研究区的中南部区域(万山群岛的东南面及担秆列岛以南的区域),但泥沙总体分选差。不同级配的泥沙分布和沉积特征不一致。珠江河口及邻近海域泥沙运移规律较复杂,珠江河口及近岸区域(10 m以浅)泥沙主要向南和西南运移;外海陆架区泥沙主要向东运移;大亚湾和红海湾以南至60 m以浅区域的泥沙呈现向南运移的趋势。黄茅海北面的泥沙向西南运移;大襟岛和荷包岛以南及两岛之间是高盐陆架水入侵通道,泥沙整体向北运移;黄茅海中部泥沙以垂直落淤为主,水平运移趋势不显著,只略微向西输运,故黄茅海河口湾中西部床面有淤浅的趋势。在(113.52E,21.76N)点附近存在一个巨大的泥沙辐聚中心,其东北、西北和南面泥沙均向该点运移辐聚;在万山岛至桂山岛周边区域泥沙呈现出逆时针方向的环流运移。     

东海舟山群岛海域表层沉积物运移特性

通过潮流和表层沉积物粒度参数等实测资料,对舟山群岛海域表层沉积物的运移趋势、净输运通量以及起动流速进行了初步分析.结果表明,舟山群岛对研究区表层沉积物分布影响明显;舟山群岛海域表层沉积物整体由湾口向外海输运,平均日单宽输沙通量由杭州湾内向外海迅速减小;从杭州湾向外海,泥沙起动越来越难,单纯潮流对表层沉积物再悬浮作用相对较弱.     

黄河口邻近海域沉积物中可转化的磷

基于海洋生源物质循环研究的新思路,提出海洋沉积物中可转化的磷只能是自然粒度状态下的非碎屑态磷。黄河口附近海域表层沉积物中自然粒度下可转化的磷在５８．５～６９．８μｇ／ｇ之间,仅占总磷的９．１％～１１．０％,而全粒度（研磨）下可转化的磷在４５４．８～５２９。２μｇ／ｇ,占总磷的７４．４％～８９．１％,说明全粒度下（研磨）可转化的磷大部分不能参与海洋生物地球化学循环,同步底栖生物的调查结果发现,小、大     

长江口及毗邻海区沉积物中磷的分布特征长江口及毗邻海区沉积物中磷的分布特征

于2006年6月和2007年4月在长江口及毗邻海区采集了表层沉积物样品,利用水淘选法对沉积物进行了粒径分级,并采用改进后的SEDEX方法对沉积物样品及分粒级沉积物样品进行了磷形态分析。结果表明,2006年6月和2007年4月长江口及毗邻海区沉积物总磷变化分别为1256~1964 μmol/g和899~1991 μmol/g,其中碎屑磷是磷的主要存在形态。可交换态磷、铁结合态磷、有机磷、自生磷灰石磷及难分解有机磷在长江口外的平面分布比较一致,均在紧邻长江口门外、杭州湾外的条状带出现了含量的高值,而在口门内及口门外河口靠海一侧碎屑磷含量较高。不同形态磷在不同粒径沉积物中的含量不尽相同：有机磷、自生磷灰石磷以及难分解有机磷是小于8 μm粒级沉积物中磷的主要组成部分,而且其在总磷中所占比例随沉积物粒径的增加而下降;碎屑磷则主要集中在粗沉积物中,为32~63 μm及大于63 μm粒级沉积物中磷的主要贡献者。沉积物的粒度分异以及各形态磷在不同粒径沉积物中含量的差异,共同影响着河口沉积物中磷的分布     

黄河口邻近海域中表层沉积物间隙水的某些地球化学特征

本文研究了黄河口邻近海域中Cl‰、PH、SO_4~(2-)在表层沉积间隙水中的地球化学特征。我们认为,可用氯度参数在地质学上指示出这一海区的泥砂运移方向。本文提出:表层沉积间隙水中的硫酸盐含量呈现异常增高现象,而自生黄铁矿在沉积中的生物氧化过程可能是产生此种异常的原因。     

夏季黄河入海径流对黄河口及附近海域环流影响的数值研究

基于区域海洋模式ROMS,建立了一个三维非线性斜压浅海模式,考虑了包括径流、风场、海面热交换以及黄渤海环流等因素,研究了夏季8月份黄河入海径流量对黄河口及附近海域环流结构的影响。数值实验较好地佐证了黄河冲淡水的"北偏"现象,并很好的体现了冲淡水对河口附近海域环流结构的影响。数值研究表明:黄河入海径流量对河口附近海域环流结构有显著影响,径流越大冲淡水向北-西北方向偏转越明显,同时流轴中心余流流速也显著增大;莱州湾顺时针环流受黄河入海径流影响显著,径流量越大越不利于该环流的发育和维持,而径流量越小环流越稳定;径流量越大导致河口附近海域表层余流加大,余流垂向梯度得到加强,底部补偿流增强,河口垂向环流越明显。     

黄河口海域有机氮的分布特征

海水中含氮化合物按其化学存在形式可分为无机和有机两大类,前者主要是 NO_~-、NO_2~-、NH_4~+;后者主要是蛋白质、氨基酸、尿素等。按其存在形态又可分为颗粒态和溶解态含氯化合物。海洋有机分析中,一般是采用能否被GF/C玻璃纤维滤膜截留来区分溶解态和颗粒态。能被截留的为颗粒态有机氮(PON),主要是生物体及其残骸碎屑中的含氮化合物。通过滤膜的为溶解态,包括溶解无机氮(DIN)和溶解有机氮(DON)。     

南极普里兹湾及毗邻海域表层沉积物中高岭石的红外光谱分析

本文利用红外光谱法对南极普里兹湾及毗邻海域10个表层沉积物粘土矿物样品中的高岭石作了分析。结果表明,该区表层沉积物粘土中高岭石含量在2—26%之间,其分布特征随离岸距离的增加而降低。高岭石含量与沉积物粒级的关系是与粗沙、中沙和细沙呈正相关关系;与粗粉沙、细粉沙和粘土呈负相关关系,并说明高岭石含量主要来自南极本地,入海后受沉积环境的牵制。     

东海陆架北部表层细粒级沉积物的级配及意义

本文依据东海陆架北部 2 3个表层沉积物样品的粒度分析资料 ,就东海陆架北部表层细粒级沉积物的级配及意义进行了研究。结果表明 ,研究区表层沉积物中细粒级部分以 <0 .0 16 mm为优势粒级 ,可占到总细粒级沉积物的 75 %以上。济州岛西南泥质区以细于 0 .0 0 8mm粒级的沉积物占据优势 ,长江口泥质区则以 <0 .0 16 mm粒级的沉积物为主 ,两泥质区细粒级沉积物的级配很不相同     

青岛前海沉积物运移特征

根据2002—2005年在研究区所获取的237个表层沉积物样品的粒度分析、浅地层剖面和多波束测量以及水动力等有关资料,对青岛前海的动力作用和物质运移进行了讨论,结果表明:在特定的动力作用下,青岛前海可区分出5种沉积类型;从胶州湾口到东部的拦门沙坝外侧,为一套以退潮流为主体的泛平原沉积体;潮流侧向运移结果形成潮道两侧的(南北)沙脊;沿岸各海湾海滩中部和沿岸波基面附近则是波浪作用的含砾砂质沉积体。本区的动力作用主要是潮流和波浪,潮流主要对纵向和侧向滚动旋转的物质运移起作用,波浪和局部沿岸流则对沿岸各海湾沙滩提供物质并对沉积物分选起作用。