南海中部表层沉积物的元素地球化学

根据1983年9月—1984年7月所调查的南海中部91个表层沉积物中Fe,Mn等18种元素分析并结合其它资料的详细研究结果表明:(1)南海中部沉积物具有在近海—深海环境下形成的半深海沉积物的地球化学特征;(2)元素含量分布规律是,Al,K,Fe,Mg,Cu,Ce,Ni,Ba,Mn,Zn,Pb,N含量从陆架外缘到陆坡直至深海递增;Ca,Sr,C_(有机)从陆架外缘到陆坡含量渐增,由陆坡向深海锐减;Si和Ti含量在陆坡低、陆架外缘和深海高;(3)因子分析得出三种元素组合,即常量元素Al,Si,K,Fe,Mg,Ti,微量元素Cu,Co,Ni,Mn,Ba和Ca,Sr,C_(有机),N组合;(4)沉积物元素组成和含量的主要控制因素是沉积物类型。     

江苏岸外辐射沙洲区沙岛形成过程的初步研究

江苏岸外辐射沙洲曾经历了由暗沙到明沙的发育过程，进入20世纪90年代后，近岸的沙洲由于持续淤高并高出大潮平均高潮位而成为沙岛。通过卫片判读和实地观测对沙岛自然属性和形成机制进行了初步研究，认为条子泥西部多年来的持续淤积和潮沟的稳定是沙岛形成的关键，而潮汐和风暴潮是沙岛形成的动力因素。沙岛的形成说明辐射沙洲的发育进入一个新阶段即成岛阶段，并标志着沙洲并陆过程的开始。     

渤海辽东湾沉积物的元素地球化学

几十年以来,渤海辽东湾沉积物的元素地球化学研究取得了长足的发展,尤其对辽东湾北部、南部、河口和潮间带沉积物重金属环境地球化学的研究取得了显著成果。目前,辽东湾沉积物元素地球化学的研究多集中在辽东湾北部和河口等地区表层沉积物的重金属分布和污染评价方面,对于辽东湾沉积物系统地元素地球化学,特别是稀土元素地球化学和浅地层元素地球化学研究仍有待加强。     

苏北近岸海域表层沉积物粒度及其对环境动力的响应

对2007年9-11月在南黄海辐射沙脊区和江苏北部潮滩采集的表层底质样品进行粒度分析,获得了平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数,并对其进行了聚类分析。结果表明,9 m以浅和20 m以深的样品可归为两种类型的沉积物,而水深9~20 m之间的沉积物两种类型都有,多样性较大。由Gao-Collins粒径趋势分析模型获得的沉积物净输运趋势显示,除外毛竹砂处沉积物有向外海输运的趋势之外,其他外围的断面均显示泥砂向辐射沙洲中心输运,这与历史资料中记录的结果相一致,表明粒径趋势分析适用于大型辐射沙洲海域。根据Sternberg图分析,粒度参数的空间分布是由差异性输运造成,沉积物从射阳河口岸外向大丰潮间带上部输运的过程中,众数粒径几乎全部以悬移质的形式输运,而小庙洪向东灶潮滩上部输运的众数粒径以悬移方式输运的概率只有60%,从而使射阳河口岸外与大丰潮间带上部的沉积物粒度参数相同,而小庙洪与东灶潮间带上部的沉积物粒度参数有显著差异。     

黄海辐射沙洲沉积物地球化学特征及其环境意义

对黄海辐射沙洲烂沙洋水道区域的3个钻孔共81个沉积物样品进行了微量、常量元素分析和^14C测年分析．化学元素质量分数的变化与当时沉积环境的变化相对应。突发事件(如风暴潮)的发生不但在沉积物的岩性上有所体现,而且在微量元素质量分数的变化上也有很明显的体现。微量元素Zr可作为沉积能量变化的地化指示剂,潮汐通道北部的西太阳沙区域的沉积动力环境在4000a以前是较弱的。潮流通道的上段沉积物是来自水深较浅的区域,由于潮流和波浪的作用使其能够保持稳定的水深。     

冲绳海槽中部现代海底热液活动在沉积物中的元素地球化学记录

对采自冲绳海槽中部现代海底热液活动区的H9岩心沉积物进行了常量、微量元素分析,结果表明大部分元素含量在岩心75~80 cm处有一个明显的突变,上段中明显富集多种微量元素,这些元素正好对应于海槽中非热液活动区沉积物中相对亏损的元素,是热液活动区沉积物中的富集特征元素.75~80 cm处岩心沉积物中元素含量突变标志着冲绳海槽中部现代海底热液活动的开始或显著加强.除锰外,在其他热液活动区(如洋中脊等)显著富集的铁、铜、钴、镍在该区富集程度不高,但铅、鉮、锑、汞在上段岩心沉积物中的平均含量较下段高3~6倍,较非热液活动区沉积物中含量高3~12倍.这些富集元素与冲绳海槽热液活动成因硫化物中富集元素非常一致,表明该区热液活动对沉积物中锰、铅、鉮、锑、汞具有重要贡献,锰、铅、鉮、锑、汞是海槽中部现代海底热液活动的特征性示踪元素组合.岩心沉积物中很好地记录了热液活动的发展演化,该区海底热液活动从距今5740a开始发生或显著增强,并且一直持续到现在,只是其间活动程度经历了强弱变化,岩心上段锰的平均堆积速率约为40.461μg/(cm2·ka),与其他热液活动区的相当.     

套子湾现代沉积物元素地球化学特点及环境意义

通过对胶东半岛套子湾底质表层沉积物中元素地球化学及粒度特点进行分析,发现因为气候原因,Al2O3、SO3、K2O、MgO、SiO2、P2O5、TiO2、Sr不易流失而保存在沉积物中,使它们在湾底沉积物中的含量略高于中国浅海沉积物中的含量;而Cu、Rb、Pb、As、Zn的含量远高于中国浅海沉积物中的含量,与人类排入套子湾的各类污水有关;Ba的含量也较高,主要是因为胶东半岛和辽东半岛提供大量含Ba的载体在套子湾沉积的缘故;多数元素在近岸河流入海口处的含量为最高或接近最高,港口和近岸河流排污对此有很大贡献。CaO、Na2O在底质沉积物中表现出往海的方向,CaO的含量升高,Na2O的含量降低,与其在海水和淡水中的不同性质有关。除此以外,分析还表明,元素含量分布还受湾底水动力的影响。     

苏北辐射沙洲区间流系分布格局及对大气强迫力的响应

苏北辐射沙洲海域由10余条主沙脊和10余条主水道组成,其沙脊群间水动力的消长决定了沙洲的生成、发展及消亡,形成了滩槽相间、水道交错的独特地貌。黄海旋转潮波与东海前进潮波交汇于沙洲中心弶港,在沙洲外围诸多流系如黄海沿岸流、苏北沿岸水和长江冲淡水等影响下,又受复杂地形和大气强迫对浅水作用的影响,沙洲间余环流结构呈现4种环流结构迥异的特征。本文利用2006-2012年间8次共23站一年四季、涵盖主要沙脊和水道间准同步调查数据,以及沙洲南部4站长达1个月以上连续观测的ADCP资料,结合吕四和洋口港海洋站气象水文数据,分析了沙洲间余流四季输运分布格局,并重点讨论和分析了沙洲南部余流与风应力的响应关系。     

苏北岸外辐射沙洲海域潮汐余流分析

根据南黄海江苏岸外辐射沙脊群潮流水道中16个站位的实测水文数据,利用潮流准调和分析方法和潮汐余流计算方法,对各个水道中的各测站的潮汐余流进行分析,计算得出了江苏辐射沙洲海域各潮汐水道对应的潮汐余流的数值结果。分析表明,辐射沙洲海域的潮汐余流的量值较大,外海开阔海域的潮余流量值较小;整个辐射沙洲区域有一顺时针方向的半封闭的潮余环流。     

南黄海辐射沙脊群特大潮差分析

根据辐射沙脊群中部条子泥两翼沿海自建的4座潮位遥测站的实测记录,2012年10月17日新条鱼港站观测到了9.39m的特大潮差,不仅证实了20世纪80年代小洋口海域9.28m的潮差记录的可信性,而且刷新了此海域最大潮差记录。基于移动驻潮波和动力地貌理论,本文采用潮位实测分析、二维水动力数值模拟和潮滩地貌遥感解译等方法,阐述了特大潮差的动力成因及其地貌响应机理,提出了条子泥二分水同步潮位跳绳效应,从理论上分析了该海域实测特大潮差的合理性。如若改变最大潮差统计方法,该海域最大潮位差可达9.62m,关于辐射沙脊群对重新认识辐射沙脊群及中国沿海极值潮汐特征更具有创新价值。     

江苏辐射沙洲海区潮流对涌浪能量传播的影响

为研究了江苏辐射沙洲地区潮流场对涌浪能量传播的影响,本文利用双向耦合的Delft3D-FLOW和SWAN模型进行了对江苏辐射沙洲地区风-浪-潮流的整体模拟。时间尺度,是表达波能传播速率的有量纲参数。本文利用时间尺度这一物理概念来描述涌浪的波能在地理空间和谱空间中的传播规律。时间尺度越小,波能的传播速率越快。研究发现,通过计算和对比波能的时间尺度在地理空间、谱空间内的变化规律,发现在辐射沙洲地区,波能时间尺度在谱空间内变化偏大。而在潮流影响下,涌浪的频率运移表现更明显。通过理想实验的对比,发现涌浪能量的时间尺度在有潮流明显较无潮流作用时变小,这反映了潮流对于涌浪能量的传递速率有正向作用。在地理空间上,波能的时间尺度在涨潮时刻减小,落潮时刻增大。     

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。     

辐射沙脊群潮滩地形遥感遥测构建

潮滩地形是合理开发利用潮间带滩涂最重要的指标之一。滩涂水边线测量法是目前公认的具有可操作性的滩涂地形遥感测量方法。本文以水边线测量方法为基础,提出一种基于水位测站基线的潮滩地形遥感遥测构建方法。以江苏沿海大面积潮滩为研究区,将该区域自建的4座水位测站的连线作为水位测站基线,结合不同潮情下采集的遥感影像提取的滩涂水边线数据,通过水位测站基线计算滩涂水边线高程,从而构建出辐射沙脊群潮滩地形。采用实测地形数据进行检验,结果表明:构建的DEM能够反应当前潮滩的基本形态,平面精度达30 m,垂直精度达20 cm。     

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。     

南黄海辐射沙脊群悬沙总体输运特征分析

利用2006年夏季江苏近海调查中流速流向以及含沙量资料,采用通量机制分解法,重点计算了南黄海辐射沙脊群地区悬沙输移总量以及各个分量,并对总体悬沙输运特点进行分析。辐射沙脊群地区悬沙输运受到潮汐系统影响,近岸有很强的向岸输沙,且呈现从近岸向外逐渐减小的趋势。在辐射沙脊群区域,悬沙浓度大,地形复杂,悬沙输移也较强较复杂。悬沙输运主要以平流输移为主,其他项贡献很小,其中潮汐捕获项与垂向净环流项表现出与潮汐系统特点相关的辐聚辐散现象。     

The reverse sediment transport trend between abandoned Huanghe River (Yellow River) Delta and radial sand ridges along Jiangsu coastline of China-an evidence from grain size analysis

To reveal the sediment transporting mechanism between the abandoned Huanghe River(Yellow River) Delta and radial sand ridges,"End Member" Model and grain size trend analysis have been employed to separate the "dynamic populations" in the surficial sediment particle spectra and to determine the possible sediment transporting pathway.The results reveal four "dynamic subpopulations"(EM1 to EM4) and two reverse sediment transporting directions:a northward transport tend from the radial sand ridges to mud patch,and a southward transport trend in deep water area outside the mud patch.Combined with the published hydrodynamic information,the transporting mechanism of dynamic populations has been discussed,and the main conclusion is that the transporting of finer subpopulations EM1 and EM2 is controlled by the "anticlockwise residual current circulation" forming during tidal cycle,which favor a northward transporting trend and the forming of mud patch on the north of radial sand ridges,while the transporting of coarser EM3 is mainly controlled by wind driven drift in winter,which favors a southward transporting direction.     

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。     

南黄海太阳沙西侧潮流脊槽的沉积物分布特征和沉积环境演变

对南黄海太阳沙西侧潮流脊槽区进行了底质调查,采用密集站位的振动活塞柱状沉积物采样器取样。根据粒度分析结果,比较精细地研究了厚度约2～3 m浅表层沉积物的空间分布特征。结果表明:表层沉积物中,细砂主要分布在潮流脊和岸滩上,其它较细的沉积类型主要分布于潮流槽内,呈显“脊砂槽泥”的沉积地貌基本特征。同时,沙脊上的表层细砂的分布范围明显与沙脊至海岸的距离有关,除了潮流的影响外,主要与外侧沙脊的消浪作用有关。另外,根据表层沉积物分布的沉积地貌特征,探讨了潮流脊槽的沉积环境演变。     

辐射沙脊主要水道的演变特征及其水动力机制研究

近四十年来的水下地形资料对比显示：南黄海辐射沙洲区水道普遍存在逐渐向南偏移的趋势（西洋主槽冲深、南延,南翼烂沙洋水道、小庙洪水道向南逼进）。有关辐射沙洲整体南移的原因及机理虽有诸多猜想,但至今没有统一可靠的认识,这种趋势性过程的驱动力成为辐射沙洲区海岸冲淤动态研究及港口建设过程中亟待解决的问题。在恢复黄河北归以来苏北黄河三角洲海岸不同发育阶段的岸线位置和水下地形的基础之上,通过所建立的潮波数学模型,研究了在苏北黄河三角洲不同演变阶段南黄海潮波系统的特征及水动力变化。研究表明,随着岸线后退和水下三角洲的夷平,辐射沙洲地区潮差不断增大;水动力不断加强,而且加强的区域逐渐向南偏移,这种大范围区域性水动力主轴的向南偏移就有可能是导致辐射沙洲整体南移的主导因素之一。