黑石岛附近海域地形地貌及表层沉积物分布特征分析

黑石岛附近海域位于山东威海黑泥湾东部,沉积环境复杂多变,多种因素控制表层沉积物分布,形成多种发育演化模式。利用单波束测深系统、浅地层剖面系统、表层沉积物取样、海流观测和实验室沉积物粒度测试、资料综合解释等方法,于2021年9—11月对研究海域开展综合地质环境调查。通过调查数据分析研究区水深地形特征、浅地层结构特征以及表层沉积物分布特征,并从多个角度揭示该海域沉积物分布特征的控制因素和成因。研究发现：目标海域水深介于3～24 m,平均水深约14 m,西部浅、东部深,存在陡坡,随着水深的增加坡度逐渐变缓,地貌类型主要以水下侵蚀岸坡为主;海底浅地层声学反射界面清晰,可全局跟踪,淤积厚度为0.5～2 m,沉积层厚度东西存在差异但相对稳定;表层沉积物类型多样,大致围绕黑石岛呈环带状分布,离岛方向上依次为粉砂、砾石、泥质砾;自西向东表层沉积物粒度逐渐减小,分选性变好。研究区表层沉积物分布受区域地形地貌和水动力条件的共同影响。     

海洋工程对觉华岛国家级海洋公园海域生态环境影响研究

文章根据2016—2019年觉华岛周边海域生态环境监测结果,并结合期间大规模海洋开发活动,分析了觉华岛国家级海洋公园海域环境变化趋势。结果表明:2016—2019年,觉华岛周边海域水质要素监测结果均符合《海水水质标准》中的二类标准,沉积物要素监测结果均符合《海洋沉积物质量》中的一类标准。水质与沉积物大部分监测要素的平均含量年际变化呈先降低再上升的变化趋势,生物环境状况整体水平变化情况与水质和沉积物的变化趋势有良好的对应关系,说明海洋工程建设对觉华岛国家级海洋公园海域生态环境造成了一定的负面影响,但影响程度不大。     

台湾岛西南海域福尔摩沙海脊冷泉区地形地貌特征分析

利用水深数据和ROV近海底影像资料,对福尔摩沙海脊冷泉区的海底地形地貌和冷泉系统的海底表征进行了描述和分析,并讨论了二者之间的响应关系。结果表明,相对于船载多波束数据而言,近海底多波束测深系统所获得的数据能更高精度地反映冷泉区海底地形地貌特征,是研究冷泉系统不可或缺的基础资料。基于ROV近海底观测影像资料,福尔摩沙海脊冷泉系统整体表现为局部被化能自养生物群落覆盖并有流体喷口零星分布的巨大自生碳酸盐岩岩丘,海底表征主要包括形态各异的自生碳酸盐岩结壳或岩体、化能自养生物群落、流体喷口、还原性沉积物等几种形式。研究表明,福尔摩沙海脊冷泉区的地形地貌特征与冷泉系统海底表征具有良好的响应关系,并且该区的地形地貌特征主要受控于出露于海底的自生碳酸盐岩的形态特征及规模。首次揭示了福尔摩沙海脊冷泉区地形地貌特征与其海底表征之间的响应关系,以期为后续的冷泉研究提供必要的背景资料支持。     

南日岛东部海底地形地貌及沉积特征

利用测得的高精度多波束数据,绘制海底三维地形图及海底深度等值线图,对海底地形地貌特征进行了分析。A区海底地形总体上呈NW-SE向延伸的沟-脊相间的条带状分布;B区南部海底地势较平坦,中北部海域地形主要受到岛屿和礁石影响。对研究区海域沉积物进行采集,采用筛析法和激光粒度仪相结合的方法对样品进行分析,并用谢帕德分类图解法将沉积物分为10种类型,绘制研究区表层沉积物类型分布图。根据实测的表层沉积物粒度资料,对沉积物平均粒径、分选系数、偏度及峰态等4种粒度参数进行计算,并绘制粒度参数的等值线图,对各参数的平面分布特征进行分析。测区范围内没有发现严重影响风力发电设施建设的灾害性地质因素存在。     

钦州湾外湾水下地形地貌特征及沉积物来源

人类对海岸带的开发利用活动改造了岸线形态,严重改变海洋区域性流场、水下地形形态及沉积物分布。利用单波束测深、沉积物采样分析等手段,查明研究区海底地形地貌和沉积物分布特征,探讨其沉积物来源。结果显示:①钦州湾水下地形复杂多变,水深为0～20 m,分为中部钦州湾外湾水下地形区、东部三娘湾水下地形区、西部防城港东侧水下地形区及南部湾外水下地形区等4个区域;②地貌分为潮控三角洲、潮流沙脊群、潮流冲刷槽和水下岸坡4个主要海底地貌单元以及潮滩、海蚀平台等潮间带地貌单元;③钦州湾砂质沉积分布广泛,占70%,自茅尾海口门向外海沉积物粒径逐渐变粗,由砂质泥变为泥质砂,再过渡为细砂和中粗砂。沉积物碎屑矿物主要由石英、长石、岩屑、钛铁矿、白钛石和电气石组成,粘土矿物以高岭石为主,其次为伊利石、蒙脱石,沉积物来源为近源河流的陆源输入为主。随着围填海和堤坝建设,钦州湾外湾海岸形态变化巨大,伴随着落潮流速大于涨潮流速的峡道效应,水下地形呈现出槽脊规模和高差加剧,近岸淤积加重的特点。     

钦州湾海底沉积物Hg元素分布特征分析

根据2006年5月获得的海底表层沉积物和柱状样品测试资料,分析了钦州湾海底沉积物中有害元素Hg的平面分布和垂向分布特征。结果显示:平面分布上,钦州湾口门附近Hg含量较高,Hg影响较大,湾内的Hg含量则较小,湾外向外海方向Hg含量逐渐降低;垂向分布上,海底表层的Hg含量高,向下则逐渐降低,至海底表层70cm以下,Hg值趋于稳定。根据沉积速率,确认约700年前开始,钦州湾受人类活动的影响逐渐增加,至约130年前,人类活动影响加剧。对比历史事件,认为钦州湾海底沉积物Hg含量变化与人类活动相关。总体上,钦州湾海底沉积物Hg测量值均低于标准值,说明其环境目前尚好。     

辽东湾表层沉积物粒度分布特征及其地质意义

对辽东湾140个表层沉积物进行了粒度分析,探讨了辽东湾表层沉积物的粒度分布特征和沉积物类型的分布格局,结合该区沉积物物源和沉积动力环境,探讨了两者对辽东湾海域沉积过程的控制作用。结果表明,研究区表层沉积物类型以砂质粉砂、砂质泥和泥质砂为主。研究区表层沉积物平均粒径变化范围较大(-0.06~7.42 Φ),大多数站位集中在4~6 Φ,平均粒径有两侧向中部逐渐变细的趋势。整体上,辽东湾东侧表层沉积物粒度比西侧粗,砂含量明显增加。研究区沉积物主要来源于沿岸河流携带的入海泥沙,而潮流和沿岸流对沉积物的分布起到控制作用。根据沉积物底质类型、物源及区域水动力强弱,将研究区划分为湾顶泥质、西岸砂质、渤海泥质、辽东浅滩砂质以及残留过渡沉积等5个沉积区。     

山东黑山岛近海风电场海底地形地貌及沉积特征

山东海域海上风资源丰富,风电规模化开发条件好。为了解海底地形地貌及沉积物分布特征,以顺利推进近海风电场的开发,选取黑山岛附近海域作为研究对象,在研究海域进行了综合地质地球物理调查。对调查数据的分析表明,研究区域海底地形平缓,整体水体较浅,最浅10 m,最深25 m,平均17.5 m。研究区内沉积物主要呈青灰色、灰色、浅褐色。沉积物类型主要粉砂,粉砂含量均在75%以上,全区分布。沉积物峰态主要表现为平坦、中等、尖锐3种。研究区西区海底表层沉积物分选系数为1.35～1.8,东区海底表层沉积物分选系数为0.9～1.75。整个研究区海域表层沉积物平均粒径在4.3Φ～5.9Φ之间变化,沉积物颗粒较细,以粉砂为主。分析表明,这种地形地貌及沉积物特点反映出研究海域属于离岸海域,水动力作用较弱,适于进行海上风电开发等工程建设。     

厦门湾及邻近海域沉积物分布特征和沉积速率

2007年和2010年在厦门湾及邻近海域进行底质表层沉积物和柱状岩心样品采集,并进行粒度分析及粒度参数计算,获得了研究区底质表层和柱状沉积物样品的粒度分布特征.结果表明,厦门湾海域沉积物类型多样,以粉砂质砂和砂质粉砂为主.平均粒径介于?1.5Φ~7.5Φ之间.采用 Gao-Collins粒径趋势分析方法,发现九龙江口的沉积物主要呈东南方向净输运,而大金门南侧海域沉积物则有向九龙江口输运的趋势,同安湾内沉积物由海岸向湾中央输运;厦门东部海域沉积物向北输运,翔安南部海域沉积物向同安湾口以及澳头近岸输移.对柱状岩心进行放射性同位素210Pb 测年分析,计算得到九龙江口沉积速率为2.62 cm/a,进而探讨了九龙江口的沉积环境演化特征,研究成果可为区域资源开发和环境保护提供科学依据     

南海南部海域海底沉积物弹性性质及其分布

报道和分析了12°N以南的南海南部海域海底沉积物弹性参数纵波速Vp、横波速Vs、弹性模量E、体积弹性模量K、压缩系数β、剪切模量μ、泊松比ν和拉梅常数λ,并对大陆架和大陆坡、深海盆的结果进行比较分析。结果表明,海底浅层沉积物声速(纵波速)以低声速为主,高声速沉积物主要在大陆架和个别岛礁区域,低声速沉积物连成一片,高声速沉积物不是连成一片。大陆架海底沉积物弹性模量、体积弹性模量、泊松比和拉梅常数等4项参数比大陆坡海底沉积物要高,大陆坡海底沉积物压缩系数比大陆架海底沉积物要高,剪切模量在大陆架和大陆坡海底上相差不大。讨论了它们之间的关系、平面分布特征及其普遍意义。     

渤海辽东湾区海底地形分区特征和成因研究

为了探明辽东湾区海底地形,通过测深系统对辽东湾区海底地形进行了高进度、全覆盖测量,进而根据地形起伏特点对辽东湾区海底地形进行了分区,并分析了影响辽东湾地形发育的主要因素。结果表明:辽东湾区海底地形分为5个子区,地形发育受地质构造、水动力来源和沉积物供应的复合影响。     

辽东湾近海波流作用下的泥沙浓度特征分析研究

海岸和河口地区是波浪和潮流相互作用最复杂的区域,在潮流和波浪作用下,该区域泥沙运动是当下的研究热点,也是难点。为探究波浪和潮流共同作用下的泥沙悬浊度的分布情况,本文采用辽东湾近海区域实测水文及泥沙悬浊度数据,进行波流作用下的泥沙浓度特征分析研究。分析显示:观测期间,潮流呈现半日潮性质,呈现东北-西南走向,涨潮流流速略大于落潮流流速;观测期间波浪以西南向波浪为主;泥沙浓度与垂向水深呈正比关系,且与流速相关性较好,而与波高、波浪周期相关性较差;利用窦国仁公式对辽东湾近岸泥沙浓度与动力条件关系进行拟合分析,得到α、β分别为0.0045和0.00037,相关系数γ=0.76。     

辽东湾西北部海域沉积物重金属含量分析及污染评价

为了解辽东湾西北部海域沉积物重金属的分布特征及污染程度,文章基于2017年3月辽东湾西北部12个采样站位表层沉积物7种重金属含量(Hg、Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、As)的测定,对辽东湾西北部海洋沉积物中的重金属进行了研究。SPSS用于沉积物中重金属含量统计分析并通过地累积指数和潜在生态风险指数的方法评估重金属污染和生态危害的程度。结果显示:(1)辽东湾西北部沉积物重金属含量平均值只有Cd符合海洋沉积物一类标准,变异程度由高到低依次为Hg、Cd、As、Zn、Pb、Cu,汞和镉受人为来源控制最高;(2)地累积指数法评价结果表明重金属元素污染程度由大到小依次为Hg、Cd、Zn、As、Cu、Pb;(3)潜在生态风险指数法评价结果表明,单因子潜在生态风险系数由高到低依次为Hg、Cd、As、Cu、Pb、Zn、Cr,Hg具有很强的生态风险,综合生态风险指数在233.77~4785.15,平均1224.12,处于很强的生态风险水平。文章揭示了辽东湾西北部海域沉积物重金属的分布特征,为该海域的生态环境建设提供依据。     

海南岛崖州湾表层沉积物空间分布特征及其受控机制

基于崖州湾海域141个表层沉积物粒度分析数据,研究表层沉积物的粒级组分、粒度参数及其沉积动力环境特征。结果表明,研究区底质类型主要有泥质砂质砾、砾质泥质砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂6种,砂质粉砂分布最为广泛;粒径总体趋势表现为自北向南由细变粗再变细的NEE条带状分布特征,分选系数总体偏高,反映了该区复杂的物源和水动力条件。运用Flemming三角图式,结合粒度象、研究区物源、水动力条件及地形特征,将研究区划分为3个沉积环境：近岸主要受控于波浪掀沙和搬运作用,粒径较细,表现为波控沉积特征;中部主要受控于径流、波浪和潮流共同作用,粒径粗,分选差,表现为河口沉积特征;南部主要受控于潮流输沙作用,波浪作用减弱,粒径细,分选相对较好,表现为相对低能的沉积环境。沉积物输移趋势分析显示研究区中西部为一沉积物汇聚中心,近岸侵蚀物质、宁远河输运物质以及外海潮流输运物质均向该处运移。     

辽东湾表层沉积物的重金属污染特征与质量评价

本文研究了辽东湾表层沉积物中重金属的分布及污染特征,评价其生态风险及环境质量。对辽东湾表层沉积物8种重金属（As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn）的空间分布进行了研究,采用Hankanson法和I_geo（地累积指数）分析了该海域重金属潜在生态风险,并评价了该海域的环境质量。在辽东湾葫芦岛附近海域、西南部六股河口东南部海域以及西部近岸海域表层沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn含量偏高。地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,辽东湾生态环境具有潜在危害的重金属主要是Cd、Hg和As,8种重金属潜在生态风险系数由高到低依次为Cd、Hg、Cu、Pb、As、Zn、Ni和Cr,各站位重金属综合潜在生态风险指数均大于150,生态风险总体上处于中等生态风险等级。Cd和Hg是该海域沉积物重金属中主要污染物,局部区域达到中、中-强污染程度。环境质量评价表明,辽东湾表层沉积物重金属引发有害生物效应的可能性不大,但Cd和Hg显著富集,应予以重视。     

辽东湾表层叶绿素浓度时空变化遥感分析

叶绿素浓度是评价海水的一项重要指标,它对于渤海北部的辽东湾海域具有重要的研究价值。2011年投入使用的静止轨道水色传感器GOCI有较高的时空分辨率。利用GOCI数据获取叶绿素含量的季节分布规律,分析了辽东湾海域表层叶绿素含量时空变化及演变特征,证明了利用GOCI叶绿素产品观察赤潮的可行性。结果显示:2015年辽东湾海域叶绿素浓度在总体空间分布上呈现近岸较高、海湾中央海域较低的特点。叶绿素浓度的月平均值为3.50～5.35,秋冬季高于春夏季。秦皇岛海域叶绿素浓度普遍高于其他海域,营口海域也有较高的分布,但不及秦皇岛海域。秦皇岛沿岸海域叶绿素浓度常年保持在一个较高水平,冬季及早春受西北风影响,秦皇岛附近海域表层海流携带浮游植物流动形成了自西北向东南叶绿素浓度从高到低的分布趋势。通过2015年6月14日、17日和20日秦皇岛海域的叶绿素浓度分布观察到了一次夜光藻赤潮的发生和消亡。因此,GOCI数据可以应用于监测叶绿素浓度的时空变化和观察赤潮的发生和消亡。     

辽东湾中部浅地层沉积结构与沉积环境初探

本文以辽东湾中部高分辨率浅地层地震资料及工程地质钻孔资料为依据,运用地震地层学理论及方法,通过研究浅地层的沉积结构,并将它们转换为对应沉积现象,如:河口扇体、埋藏古河道、底辟等。通过分析研究,试图探讨这一区域的浅地层沉积环境。     

辽东湾柱状沉积物中无机碳的形态

根据沉积物中无机碳的结合强度,运用连续浸取的方法将沉积物中的无机碳分成5种不同的形态:NaCl相、氨水相、NaOH相、盐酸羟胺相、HCl相。并以渤海辽东湾柱状沉积物为例,探讨了各形态无机碳的含量特征及其控制因素。研究表明,辽东湾不同层次沉积物中各形态无机碳的含量特征比较明显:氨水相>盐酸羟胺相≈盐酸相>NaOH相>NaCl相。氨水相、盐酸羟胺相和盐酸相无机碳占沉积物中总无机碳的绝大部分,大于80%;NaCl相和NaOH相无机碳只占总无机碳的一小部分。沉积物中各形态无机碳含量的变化受沉积环境如pH、Eh、Es、含水率、Fe3 /Fe2 、有机碳含量等因素的影响。其中NaCl相无机碳受pH、Eh影响较大;氨水相无机碳主要由含水率、Fe3 /Fe2 、pH、Eh控制;NaOH相无机碳主要由含水率、Eh和pH控制;盐酸羟胺相无机碳主要受含水率、Eh、有机碳的影响;HCl相无机碳的控制因素和盐酸羟胺相的相似,但它受pH和Eh的影响更显著。虽然有机碳和各个形态的无机碳都呈负相关关系,但它对每一形态的影响都不相同,其作用受其它环境因素的制约。环境的氧化能力越强,pH值越小,越不利于盐酸羟胺相和盐酸相无机碳的保存,而有利于NaCl相、氨水相和NaOH相无机碳的形成;环境的还原能力越强,pH值越大,越有利于盐酸羟胺相和盐酸相无机碳的保存,而不利于NaCl相、氨水相和NaOH相无机碳的形成。辽东湾沉积物的弱氧化-还原环境有利于盐酸羟胺相和盐酸相无机碳的保存。