天津海域实例研究证实的碎屑沉积物分类法的比较与优选

Shepard(1954)和Folk等(1970)的碎屑沉积物分类方法是2种较为常用的分类方法,尽管都是基于沉积物粒度组成的三元分类,但二者的出发点和思路有很大的不同。用2种分类方法研究了天津海域的表层沉积物,结果表明:相对Shepard分类方法而言,Folk分类图解更简洁、更实用,沉积物类型分布与本地区的水动力格局一致,具有明显的动力学意义,在一定程度上反映了沉积环境的变化、沉积物的物源和输运方向。通过2种方法对比进行实例研究,显示出Folk分类方法的优点,建议在我国海洋沉积学研究中推广Folk分类方法,以便更好地表述并研究沉积物特征及其分布规律。     

谢帕德和福克碎屑沉积物分类方法在南黄海表层沉积物编图中的应用与比较

谢帕德(Shepard,1954)和福克(Folk)等(1970)的沉积物结构分类是较为常用的两种分类方法。尽管都是基于沉积物粒度组成的三元分类,但分类的出发点和基本思路有很大的不同。Shepard分类是三端元等价的纯描述性分类,不反映沉积物粒度组成的水动力学属性,砾质沉积物未考虑在内。Folk分类虽然也是三端元分类,但三个端元是不等价,首先按砂/泥比划分基本类型,然后再按粉砂/黏土比进一步分类,砂/泥比反映动力强度的大小,粉砂/黏土比反映介质的混浊度,具有明显的动力学意义。鉴于粒度分异与搬运距离的成因联系,Folk分类也是分析物源区的工具。笔者用两种分类研究了南黄海的表层沉积物,发现按照Folk分类,南黄海的表层沉积物分布可以分为两个沉积系列。在南黄海西部,沉积物由西向东依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂;而在东部,由东向西依次为砂-泥质砂-砂质泥-泥组成。由岸及海随着沉积水动力由强变弱,沉积物粒度变细,大致与由东西两侧的强潮流作用区到中部的静水涡流作用区的动力学格局相一致,在一定程度上反映了沉积环境的变化、沉积物的物源和输运方向。实践证明,Folk分类的应用效果明显优于Shepard分类,可以较好地满足海洋地质研究的需要,应当在我国海洋沉积物的研究中予以推广。     

两种碎屑沉积物分类的比较

近二十年来我国海洋地质工作者采用１９７５年国家海洋局制定的海洋调查规范中碎屑沉积物粒度分类。即将由国家技术监督局发而的布的新的海洋调查规范规定采用谢帕德分类。这两种类都是属于三我图解分类法。然而，两种分类中各自采用的砂－粉砂－粘土比例标准不同。在三角图中命名有差异的区域占８．２５％。比较而言，１９７５年调查规范分类中第二高含量粒度的百分比具有较重意义。     

海洋碎屑沉积物的分类

比较研究了以Shepard和Folk等为的海洋碎屑沉积物分类方案，提出沉积物的分类应兼具描述与解释两种功能。Shepard分类已经过时，Folk等的分类方案有显著的优点，但亦有不足之处，应予以改进。沉积物的成分分类受到忽视的现象应予以改变。为适应我国海洋地质测量的需要，作者提出了一套结构分类与成分分类相匹配的多重分类系统，解决了海洋碎屑沉积物分类中的矛盾和问题。     

两种碎屑沉积物分类方法的比较

全面地介绍和对比Shepard和Folk两种沉积物分类方法及图解的原理及其适用性,分析其优缺点。相对Shepard分类方法而言,Folk分类图解更简洁、更实用,其分类边界划分更客观,从而能更好地揭示沉积物特征。建议在国内沉积学研究及正在开展的海洋地质大调查中统一使用Folk沉积物分类方法,不仅可以更好的研究沉积物特征及其分布规律,而且对促进国内外学术交流具有一定意义。     

连云港近岸海域沉积物特征与沉积环境

根据连云港地区近岸海域的表层沉积物分析结果,运用Flemming的三角图示对沉积环境进行划分,并在此基础上结合沉积物结构、地形及水动力条件,探讨了研究区域沉积物特征及沉积环境。结果表明,研究区域沉积物以潮流作用为主,沉积环境可划分为近岸和远岸沉积环境。近岸沉积环境,由于潮流由外海向岸逐渐减小,向上部搬运的泥沙粒径越来越小,因此该区域泥沙颗粒较细,主要为黏土质粉砂和砂-粉砂-黏土;远岸沉积环境,潮流流速很大,可掀动并搬运较细颗粒泥沙,使得远岸区域有进一步粗化的趋势。     

离心法在海洋碎屑沉积物粒度分级中的应用

沉积物的粒度特征受控于沉积环境的变化,是沉积学研究中的重要物理指标之一。沉积物中不同粒级的颗粒物记载了详细的物源信息及水动力活动等特征,因此,有效并快速地分离不同粒级的沉积物对古环境演化研究十分重要。沉降法是沉积物粒度分级最基本的方法,然而用沉降法对细颗粒物质含量较多的海洋沉积物进行粒度分级时,耗时久,分离效率低。离心法可以加速细颗粒物质的沉降速度,提高分离效率。因此,选择离心法对东海内陆架泥质沉积区的27个表层沉积物进行粒度分级(＜2 μm,2~10 μm,10~63 μm,＞63 μm)。显微镜观察结果显示不同粒级的颗粒间基本没有混染,表明离心法的分离效果较好。样品回收率在94%左右,最高可达97%以上。样品的损失量与细颗粒含量呈正相关,即细颗粒含量越多,损失量越大。与激光粒度仪测试结果对比发现,激光粒度仪对＜10 μm颗粒物区分度较差,低估＜2 μm颗粒物含量,高估2~10 μm颗粒物含量。本研究表明离心法可以高效地对海洋沉积物进行粒度分级。     

闽浙沿岸东部海域表层沉积物粒度特征及其沉积环境

对闽浙沿岸东部海域83个表层沉积物样品进行了粒度分析,探讨了沉积物类型和粒度参数的分布规律,并分析了物源和水动力条件对沉积物分布格局的影响。结果表明,研究区底质主要有砂、粉砂质砂、泥质砂、砂质粉砂、粉砂和泥6种类型。表层沉积物平均粒径为2.01~7.58 φ,呈现由岸向海粒度变粗、砂含量明显增加、粉砂和黏土含量明显减少的趋势;标准偏差0.48~2.86 φ,分选较差,但由中部向东西两侧分选性变好。研究区近岸细粒沉积物主要来源于长江等沿岸河流携带来的泥沙,外部粗粒沉积物主要是具有滨岸沉积特征的陆架源残留改造沉积,而闽浙沿岸流和台湾暖流对沉积物的分布起着主要的控制作用。依据粒度及其参数特征,综合考虑物源和水动力条件的影响,将闽浙沿岸东部海域划分为3个沉积区:近岸泥质沉积区、中东部混合沉积区和外陆架砂质改造沉积区。     

长城湾沉积物中碎屑矿物的初步研究

作者对采样区表层沉积物中重矿物的含量,碎屑矿物的种类、特征及分布规律进行了研究,并讨论了海湾碎屑矿物组合分区和大量出现于沉积物中的火山成因碎屑矿物的主要特征和来源。对在沉积物中新发现的自然金、含金的碲、铋、锑化合物和硫化物的含金性也作了初步分析。本文附图版1个。     

崎岖列岛海域沉积物粒度特征比较研究

崎岖列岛海域表层沉积物平均粒径在0.1~0.2 mm之间的细砂通常具有较好的分选性,平均粒径细于4Φ的沉积物通常分选性较差;平均粒径在4.5Φ~7.5Φ的沉积物通常表现为正偏态,且粒度越粗,偏度越正偏;平均粒径粗于4Φ的砂质沉积物偏度无显著的正偏或负偏倾向;崎岖列岛海域中值粒径位于4Φ~5Φ的样品数较少,因该粒级位于悬移质与跃移质之间。     

桑沟湾海域表层沉积物粒度特征及其环境意义

根据桑沟湾和邻近海域201个表层沉积物样品粒度测试结果,分析了砾、砂、粉砂和黏土等各粒级组分含量分布特征,划分了沉积物类型,探讨了沉积环境。结果表明,沉积物组分中以粉砂粒级组分为主,砾和砂分布相对集中。海域表层沉积物类型共有12类,含砾沉积物类型7类,不含砾沉积物类型5类,其中砂质粉砂与粉砂分布最广。桑沟湾及邻近海域沉积物分布主要受控于泥沙来源、地形地貌及潮流、波浪、沿岸流等沉积动力条件的共同作用。桑沟湾西部近岸海域的泥沙为近源沉积,颗粒较粗,向海扩散有限;桑沟湾外沉积物颗粒由东向西变细,与黄海西部沿岸流携带的黄河源泥沙向西扩散有关;桑沟湾内沉积物颗粒较细,水动力较弱;桑沟湾东北部和东南部海底的脊状凸起区域,含砾沉积物为当地近源碎屑沉积,受海流冲刷的影响,细颗粒碎屑难以沉积。     

南海东部海域表层沉积物类型的研究

南海东部海域表层沉积物可被分为11种类型:含岩块砾石黏土质粉砂、贝壳珊瑚砂、黏土质粉砂、钙质黏土、钙质软泥、有孔虫砂、深海黏土、含铁锰微粒粉砂质黏土、硅质黏土、含火山灰硅质黏土、含火山灰粉砂质黏土.这些类型按物源和成因可被分为陆源碎屑、钙质碎屑和硅质碎屑、火山碎屑3大类型,其中陆源碎屑分布面积约占50%,钙质碎屑占20%,硅质碎屑和火山碎屑各占15%.在物质来源、海底地形、火山作用、生物作用、水动力条件等因素影响和控制下,由于沉积环境的差异,故区内褐色类沉积物最多(60.68%),灰色类沉积物次之(38.20%),黄色类沉积物最少(1.12%).台湾省以南到17°N以北海区沉积物以陆源沉积物分布为主;巴士海峡以西海区沉积物较粗,常含砂岩块和砾石;东沙群岛以东海区钙质生物碎屑沉积丰富;中、西部海区以含铁锰微粒沉积物为主;中、南部海区水深大,主要分布硅质沉积物;南部海区、礼乐滩北缘沉积物受礼乐滩珊瑚碎屑影响大,沉积物类型为钙质软泥.     

南沙群岛海域沉积物稀土元素地球化学研究

应用电感耦合等离子质谱法测定了南沙群岛海域3个站位沉积物中的稀土元素(REE)和过渡金属元素的含量,讨论了沉积物中REE水平及深度分布的变化特征,以特征金属元素为指标对3个站位进行了沉积区划分,同时对REE与10种金属元素的相关性进行了研究。结果表明,3个站分别为近大陆架残留沉积区、大陆坡深海沉积区和碳酸盐沉积区,各站REE含量存在较大差别,但分布模式相似,均为轻稀土富集型和Eu负异常,每个站各层REE分布模式线几乎重合;3个站沉积物中REE都与Ti、Zr有很好的相关性,与其它金属元素不存在明显的相关性,表明3个站沉积物物源主要为陆源上地壳物质。结合测年资料,认为该海域3个站全新世以来沉积物物源变化很小,沉积环境稳定。     

泉州湾海域表层沉积物矿物碎屑分布特征及其环境意义

对泉州湾13个表层沉积物样品进行了矿物碎屑定量分析．通过矿物分析，发现泉州湾不同站位的轻、重矿物组分、含量和表征存在差异．根据矿物的分布和组合特征．将耒州湾划分为4个组合区，不同组合区所处沉积环境是不同的．分析表明，研完区表层沉积物的碎屑矿物具有明显的亲陆性，物质来源主要为河流输砂和沿湾海岸侵蚀来砂，且其分布受物源、水动力条件和矿物物理性质等因素所控制。     

杭州湾表层沉积物碎屑矿物分布及物质来源

对2008年采自杭州湾内的232个表层沉积物进行了碎屑矿物研究。结果表明,杭州湾沉积物中重矿物质量分数较低,平均为3.39%,重矿物以普通角闪石、绿帘石为主,富含云母类片状矿物,稳定矿物如钛铁矿、石榴子石、锆石、榍石等质量分数较低。轻矿物以石英、长石为主,绢云母为特征矿物,物源指示意义大。重矿物中优势矿物(普通角闪石,绿帘石)、赤铁矿和褐铁矿以及特征片状矿物可以作为沉积物输送和扩散的指标,碎屑矿物分布特征表明杭州湾表层沉积物以长江输入为主,湾内南部沉积物中混有钱塘江及周边河流的输入物质,岛屿侵蚀产物对沉积物碎屑矿物组成影响有限。     

天津南港工业区海区表层沉积物粒度特征及沉积环境分析

通过对南港工业区毗邻海域采集的40个表层沉积物样品做粒度分析,结果表明:研究区大部分采样点沉积物为粘土质粉砂,仅有少数3个采样点为粉砂,1个采样点为砂质粉砂.又根据沉积物粒度参数特征,将研究区划分为3组沉积环境:I组沉积物平均粒径相对较大,沉积物砂含量较高,水动力为中低能,根据沉积物粒径和海域位置又分为受河流影响较强沿岸流影响较弱的沉积环境(I-1组)和受河流影响较小潮流影响较大的沉积环境(I-2组); II组为受较强河流水动力和潮流水动力双重影响的潮下带沉积环境; III组沉积物整体上颗粒较粗,水动力环境较为稳定,为受季节性湾内环流影响的沉积环境.另外,研究区西南岸潮间带向东北部,沉积物粒径变细,原因是西南岸河流将粗颗粒物质携带至潮间带,在河流和沿岸流共同作用下向北运行,受到南港工业区阻挡,粗粒沉积物沉积,细颗粒物质随水流反弹向南回流后,又在向北移动的环流作用下向东北方向移动,造成该海域沉积物偏细.     

基于表层沉积物粒度特征的鸭绿江口沉积环境分析

为了研究鸭绿江河口地区沉积物的来源和沉积环境,对不同断面43个点位表层沉积物进行了采样分析,通过对沉积物的分类和粒度参数的计算,探讨了沉积物类型和粒度参数的分布特征及其指示意义。研究结果表明,鸭绿江河口地区的表层沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砂质粉砂和极少量黏土质粉砂,其中砂的分布范围最广;鸭绿江河口地区表层沉积物来源具有多元性和空间差异性,以河流径流输砂为主体,同时也有浅海表层沉积物的向陆运动,其中鸭绿江下游地区沉积物来源主要为河流输送,中水道、西水道、辽东浅滩的沉积物来源既有河流输送又有浅海表层沉积物的向陆运动;河口不同区域的沉积环境不同,既有河流径流影响又有海洋潮汐和波浪的影响。研究结果可以为鸭绿江河口系统演变提供研究依据。     

胶州湾表层沉积物粒度特征及其沉积环境

通过对胶州湾44个表层沉积物样品粒度组分进行分析,探讨了该区表层沉积物粒度特征和沉积物类型;并以沉积物组分分布和粒度特征为依据对沉积物进行聚类分析,结合其周边河流以及海底地貌分布,对其沉积环境进行了划分。结果表明,研究区沉积物类型主要有砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和泥;沉积物主要粒级为1.1Φ~7.1Φ,优势粒级为5Φ~7Φ,平均值为5.7Φ,粉砂的平均含量达到58.6%,砂、黏土的平均含量为23.6%和17.3%。将研究区沉积环境划为4类：湾顶及东部近岸浅水区域(I),大沽河—洋河水下三角洲区域(Ⅱ),湾西南部及中部深水区域(Ⅲ)和沧口砂脊周边及湾口区域(Ⅳ)。     

渤海东部与黄海北部表层沉积物的粒度特征及其沉积环境

渤海东部和黄海北部表层沉积物粒度组成分析揭示,沉积物主要由砂、粉砂、粉砂质砂和砂质粉砂组成,部分海域出现含砾沉积物。总体分布表现为南细北粗、东西分带的特点,形成以平行岸线的条带状分布格局为主体的南北不同的镶嵌形态,由岸及海、由北向南呈现由粗到细的分布特征。沉积物分布主要受物质来源、地形以及海洋环流控制,根据沉积物成因划分出老铁山水道-辽东-渤中浅滩砂质沉积区、山东半岛沿岸流泥质沉积区、北黄海中部泥质沉积、南黄海中部泥质沉积区、西朝鲜湾潮流沙脊沉积区、渤海中部泥质沉积区,并讨论了不同沉积区的沉积环境。