长江口现代潮滩表层沉积物磁性特征和自生铁硫化物的分布*

以长江口崇明岛北支潮滩的3个潮滩为对象,在粒度测量和磁性分析的基础上,揭示了现代潮滩表层沉积物的磁性变化,探讨了磁性矿物、尤其是自生亚铁磁性矿物—硫复铁矿（Fe₃S₄）在潮滩沉积微相的分布规律及机制。研究结果表明：长江口潮滩表层沉积物的磁性特征由亚铁磁性矿物及超顺磁颗粒(SP)主导。淤积型中高潮滩磁铁矿以单畴(SD)和SP为主,侵蚀型潮滩的中低潮滩则更多假单畴/多畴(PSD/MD)晶粒,反映了水动力的分选及以细颗粒矿物溶解为主的早期成岩作用。此外,最东侧的北四滧港剖面潮上带—高潮滩芦苇带普遍存在自生亚铁磁性硫复铁矿,北堡港和新卫剖面的高潮滩也局部存在硫复铁矿,反映了本区高潮滩—潮上带丰富的有机质及细颗粒沉积物、加上有限的海水淹没时间,是早期成岩作用过程中生成硫复铁矿的主要机制。     

潮滩沉积记录正演模拟初探*

以江苏中部海岸潮滩沉积为原型,提出了获取潮滩沉积记录中沉积层保存潜力信息的正演模拟方法。模拟结果显示,在沉积物供应恒定的条件下,随着潮滩的不断淤长,岸线淤进速率逐渐减小,潮滩滩面的沉积速率逐渐降低,而潮滩层序中的泥质沉积的厚度向海逐渐增厚。沉积层保存潜力的计算结果显示,潮滩上保存潜力在高潮位附近和潮下带的较低部位为最高,可达80 ％ 以上,潮间带下部存在着低值区,保存潜力低于20 ％ ,与前人在潮间带进行的现场观测结果相近。对研究方法经进一步细化(如考虑滩面坡度和粒度分布变化、波浪和风暴潮作用、潮沟摆动等因素),并与反演方法相结合,可望更好地解释沉积记录中的环境演化信息。     

总硫总有机碳比（TS/TOC）对长江三角洲南部平原沉积环境的指示意义*

根据长江三角洲南部平原12个柱状样（各柱样长2.5m）沉积物中总硫（TS）、总有机碳（TOC）含量、Cl^-浓度及pH值,计算湖沼平原、三角洲平原和现代潮滩3个沉积地貌区TS/TOC散点回归线的斜率,并分析长江口硫元素分布的主要影响因素,检验TS/TOC在研究区识别咸水、淡水沉积环境的可行性。研究结果显示,三角洲平原的 7个剖面（H2～H8）TS/TOC平均值0.026～0.044,TS与 TOC具有良好的相关性,回归线斜率0.027;湖沼平原区的3个剖面（H10～H12）TS/TOC平均值为0.029～0.032,TS与TOC回归线斜率为0.037。而位于杭州湾现代潮滩的H9剖面TS/TOC呈现显著高值,平均值为0.130,回归线斜率达到最大值0.117;崇明岛现代潮滩的H1剖面TS/TOC平均值为0.055,回归线斜率为0.054,明显高于前述淡水环境,反映了海水对TS的影响,也显示了TS/TOC指标可能是该区比较有效的咸淡水环境判别工具。另外,长江口的TS/TOC比值和TS-TOC散点回归斜率明显低于世界其他半咸水海岸带沉积,指示了大河口淡水径流作用强烈的区域性特征。     

苏北潮滩湿地不同生态带碳、氮、磷分布特征*

通过对比苏北潮滩湿地不同生态带的表层以及柱状沉积物中总有机碳、总氮、总磷和有机磷含量,并结合不同植被不同植株部位中碳、氮、磷的含量变化,分析了潮滩沉积物中碳、氮、磷的垂向和水平分布特征与规律,探讨了不同生态带以及潮滩植被对碳、氮、磷等生源要素的富集作用。对比分析结果表明:苏北潮滩湿地各生态带对不同的测量指标有着不同的富集作用,互花米草滩的总有机碳、总氮和有机磷含量要远大于其他几个生态带,光滩沉积物中总磷的含量最高; 粒度效应是控制互花米草前缘地带以及互花米草滩沉积物中有机碳和氮分布的一个重要因素,盐蒿和芦苇滩中有机碳和氮的分布更多的是受粒度之外的其他因素影响; 不同生态带表层沉积物中的C/N比值分布,大致可反映其有机物来源的差异,而不同生态带中柱状沉积物中的C/N比值相对接近,很难根据C/N比值大小来对不同生态带中的有机物来源进行判断,这可能是埋藏在柱状沉积物中的有机物更多的受到了早期成岩作用造成的。植被对潮滩湿地中碳、氮、磷的分布有着重要影响,3种物质在互花米草、盐蒿和芦苇中的含量差别不是很大,因此潮滩植被对沉积物中上述3种物质的贡献差别主要是由不同植被的生物量和其所处环境的沉积动力差异造成的。     

基于数字化海图与多时相卫星遥感的 长江口九段沙形成演化研究*

九段沙位于长江河口南北槽之间,为新形成的河口沙洲,其形成距今只有50年的历史。利用对大通水文站1950~2003年的水沙资料的分析,结合对数字化海图和多时相卫星遥感影像的解译及野外现场考察,对九段沙形成过程和演化过程中的面积、体积、高程和地貌特征等进行了综合研究,研究结果表明九段沙自形成以来面积、体积总体上是处于增大过程中,高程也在增高,成陆化作用明显。但由于来水来沙的不同和河口动力作用,这种增长不是线形的,有时因受到冲刷而面积减小,高程降低。利用采自九段沙上沙的短柱状样分析发现潮间带和潮上带的沉积速率不同,植物群落对九段沙的形成演化具有一定的影响,但总体上九段沙正处于从河口沙洲向河口沙岛的演化过程之中。九段沙的植被保持着自然演替的原生状态,植物群落结构简单,生物多样性尚较低,以芦苇群落为代表的高等湿地植被主要分布在九段沙潮间带上部和潮上带,九段沙属于发展过程中的河口湿地。     

姬塬WP地区长82沉积微相研究

WP区长8段是鄂尔多斯盆地姬塬地区勘探,开发的重点地区以及层系之一。对长82小层进行研究,通过岩心描述和测井资料分析,认为该油层组为长石质岩屑砂岩。并确定在长82期WP地区为曲流河三角洲前缘亚相沉积,在平面上沉积微相主要为水下分流河道、分流间湾和河道侧翼等,其中水下分流河道微相相对发育。通过分析沉积微相与储层物性之间的关系,认为水下分流河道是有利的沉积微相。     

砾质辫状河型冲积扇沉积微相及沉积模式:以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例*

冲积扇砂砾岩储集层具有相变快、连续性差等特点,显示冲积扇内部沉积环境的复杂性。本次研究以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例,在丰富的野外露头资料基础上,结合区域水文资料以及冲积扇文献资料,对白杨河冲积扇沉积演化特征及沉积模式进行探讨。按其沉积机制,白杨河冲积扇属于辫状河型冲积扇,具有规模大(扇体总面积约327.6km²)、坡度平缓(约4‰~7‰)、沉积粒度粗和漫洪细粒沉积物不发育的典型特征。在白杨河冲积扇内共可识别出16种岩相类型,并根据岩相形成的流体动力差异划归为5类成因,即重力流成因、高流态牵引流成因、低流态牵引流成因、静水沉积成因以及风成沉积成因。白杨河冲积扇扇体建造过程可划分为洪水期和间洪期2个时期,洪水期以沉积作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根补给水道沉积、扇根片流沉积、扇中片流沉积、扇中辫状水道沉积、扇缘径流水道沉积和扇缘湿地沉积6种沉积微相类型;间洪期以改造作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根主槽沉积、扇中辫状沟槽沉积和扇缘湿地沉积3种沉积微相类型。最后,依据白杨河冲积扇建立了砾质辫状河型冲积扇洪水期和间洪期的沉积模式。     

应用岩性统计方法判别沉积相*——以珠江口盆地三角洲沉积为例

传统的沉积相分析方法人为影响因素较大,对于相同的沉积构造、曲线形态及地震反射特征,不同人可能会有不同的认识,而岩性相对比较容易识别,并且能通过精密的仪器准确获得,因此,利用岩性数据进行沉积相判别,可以避免沉积相分析过程中人为认识相标志不同造成的差异。作者以珠江口盆地三角洲沉积的岩性数据为基础,通过对能够反映沉积速率、沉积物供给量及沉积水动力条件的不同岩性地层的厚度和层数的统计,选取单层厚度、地层厚度比、出现频率及层数比等统计参数,以交汇图、岩性百分含量三角图及箱线图为依托,最终建立各沉积亚相的定量判别标准。通过检验,其准确率在75％左右,可见该方法基本可行,为沉积相定量化研究提供了一种可供借鉴的方法。     

障壁岛—潟湖沉积特征及模式:以美国普拉姆岛上更新统—全新统为例*

普拉姆岛(Plum island)是美国东北部缅因湾最大的障壁海岸,岛内向陆一侧为新英格兰地区最大潟湖和沼泽区,它们是晚第四纪末次冰期冰川作用和冰后期海岸作用的沉积响应。通过普拉姆岛研究区上更新统—全新统160个钻孔描述,识别出8种沉积物: 泥炭、冰川黏土、黏土、粉砂、细砂、中粗砂、砾、坠石。根据沉积物类型及其组合特征,结合沉积环境,共划分出8种沉积微相: 障壁沙丘、滨岸沙、水下临滨沙、河道、潮汐水道、潟湖、潮坪、沼泽。研究区在晚第四纪末次冰盛期(MIS2)被劳伦斯蒂德冰盖(Laurentide Ice Sheet)覆盖,发育冰川地貌,冰川泥覆盖在基岩之上,形成底层沉积; 冰后期(MIS1),冰盖消融,海平面发生变化,在冰川地貌鼓丘附近形成沙坝,最终沉积演化为障壁岛—潟湖环境,潟湖通过潮汐水道与广海相连通。     

鄂尔多斯盆地华池-庆阳地区延长组长62-63沉积微相研究

为了更精准地研究鄂尔多斯盆地西南部华庆地区上三叠统延长组长6₂-6₃油层组储层特征,运用岩心照片、测井数据、粒度分析、录井数据等资料,对延长组长6₂-6₃油层组的岩性、碎屑颗粒、构造、测井响应、生物标志以及接触关系进行了分析研究。分析了长6油层组沉积微相特征,识别出该沉积时期半深湖-深湖亚相和三角洲前缘亚相两类沉积亚相,半深湖泥、浊积岩、砂质碎屑流砂体、水下分流河道、分流间湾和席状砂6类沉积微相,并分析华庆地区延长组长6₂-6₃期沉积相发育演化过程。沉积微相精细化描述揭示了华庆地区延长组6段油层组沉积环境,为精细化勘探开发提供地质依据。     

长江口现代潮滩沉积物粒度特征及其在沉积相识别中的应用

本研究通过对长江口现代潮滩6个柱状样沉积物的粒度精细分析,试图提取研究区潮滩沉积相识别的粒度敏感指标,并通过对长江三角洲南部平原一个全新世钻孔(SL67孔)潮滩沉积物的粒度研究,检验现代沉积粒度敏感指标在全新世钻孔潮滩沉积相识别中的应用。研究显示,长江口现代高潮滩和中潮滩的黏性颗粒(8μm)和粗粉砂(32~63μm)含量差异显著,可以成为区分高潮滩和中潮滩的敏感组分;在开敞型的中、低潮滩之间,砂(63μm)和细粉砂含量(8~32μm)也差异明显。长江口现代潮滩沉积物的粒度频率曲线及众数值也可以有效协助区分高潮滩、中潮滩和低潮滩沉积物。利用上述粒度敏感组分和众数指标检验SL67孔全新世早中期在海平面波动控制下的潮滩演替过程,并揭示了7.5 cal ka BP前后的一次海平面加速上升事件。     

近年长江口北支涌潮变化及其成因分析

长江口北支的围垦使北支上、中段形成了河宽沿程变率较小的弯曲河槽,沿北支北岸的深槽水深条件得到改善,减弱了涌潮发生的条件,导致青龙港涌潮自2003年以来大为减弱。通过引进局部地形指数,建立了局部地形指数与青龙港平均涨率之间的良好相关关系。研究表明,青龙港平均涨率的年际变化与人类活动(围垦)在北支的进程以及青龙港附近的局部地形变化相应,并认为对于复式断面,采用全断面水力指标并不能很好地反映局部地形对涌潮的影响。由于长江口北支涌潮的近年变化将对长江南、北支分流点水域的河床演变产生重大影响,因此本研究对北支的航道整治和岸线开发利用具有现实意义。     

黄河三角洲潮滩的侵蚀和再沉积:示踪砂棒法的应用

利用示踪棒方法,对现代黄河三角洲潮滩的半年和整年的再沉积进行了定量测量,分析了潮滩沉积动力的影响因素。测量结果显示,尽管潮滩地形平均变化值只有1cm左右,但是平均沉积交换量(侵蚀和再沉积之和)是它的10倍。因此,潮滩地形处于基本稳定状态,但是无论是北侧还是南侧潮滩,都存在强烈的物质交换。对比结果表明,北侧潮滩沉积交换最强,且主要发生在下半年。北侧潮滩每年的沉积交换量为15~33cm。南侧潮滩沉积交换量次于北侧潮滩,上半年和下半年的沉积交换量相当。东侧潮滩沉积交换最弱。影响沉积交换和再沉积的原因包括海洋动力、河流输沙、局部地形特征、海滩植被、海滩蟹类活动、人工突堤等,此外气候(冰冻)也影响北侧潮滩沉积交换。     

三峡水库调节作用对长江近河口段水文水动力特性影响

为了评估三峡水库蓄水对长江感潮河段水文水动力特性的影响,建立了具有预测功能的水动力模型。考虑径流与潮流之间的相互作用,模型在只有上边界流量过程的条件下可以给出下边界的潮位过程。在此基础上应用一维河网非恒定流数学模型,对三峡水库蓄水前后长江近河口段大通—徐六泾的水流运动进行了10年的数值模拟。统计分析结果表明,水库调蓄作用对感潮河段各站的潮位累积频率及水文水动力因素的年内过程变化影响甚大。     

三峡水库对长江河口北支咸潮倒灌影响探讨

为了解三峡水库的运行对长江河口北支咸潮倒灌的影响,对三峡水库初步运行前后北支咸潮倒灌的变化进行了分析.结果表明:三峡水库运行后,受水库下泄水量变化影响,北支咸潮倒灌时间提前,10~11月咸潮倒灌强度增加,12月至次年4月倒灌强度减弱,咸潮倒灌强度的降幅小于增幅;在咸潮倒灌最为严重和长江口淡水利用最为重要的1~4月,水库的实际运行所引起的北支咸潮倒灌减弱的幅度并不大;三峡水库的实际运行使得北支咸潮倒灌的强度在各月重新分配,但对一年中整个咸潮期咸潮倒灌的总强度影响不大;水库运行后,北支极端咸潮倒灌的强度降低,这对提高长江口水源地的供水安全及保证率有利.     

江苏灌河入海口附近重金属元素环境地球化学质量分析

以往对灌河口附近海域进行地球化学调查发现,海底沉积物及海水质量总体良好,但局部沉积物中Cr含量高于一类标准,Cu、As、Pb、Hg等其他重金属元素含量也明显高于其他地区,个别重金属元素已接近一类标准最高限,存在潜在生态风险。为进一步了解其与人类活动是否有关,对灌河靠近入海口40 km长的河水进行了地球化学调查,发现灌河河水中Hg、Cu、Pb等重金属元素存在一定程度的超标现象。结合其他证据认为,人类活动不仅对灌河下游河水质量产生了负面影响,还对入海口附近的海域环境质量产生了潜在威胁。借鉴内梅罗综合指数评价思路对灌河下游及入海口的重金属元素环境质量进行评价,并对如何降低、消除生态风险提出了若干建议。     

长江三角洲北翼J9孔揭示地层和古地磁特征

长江三角洲北翼地区缺少较长尺度的第四纪海陆变迁及环境演变的深入探讨,深达423m的海安县基岩标J9孔为此提供了较好的研究对象。通过观察该孔松散层岩心,总结其沉积特征,认为岩心可明显地划分为6个特征岩性段。同时,地层古地磁测试结果显示:0～200m为布容正极性世,200～334m为松山负极性世,334m以下为高斯正极性世。综合分析岩心沉积特征并参考古地磁测试结果对地层进行了初步划分,认为:0～39m为全新世地层,39～153m为晚更新世地层,153～200m为中更新世地层,200-334m为早更新世地层,之下为新近纪地层。地层中存在晚更新世晚期特征的硬粘土标志层,指示本地不是冰后期古河谷的发育地。     

长江口北支倒灌影响区盐度预测经验模型

为预测不同径流过程影响下的盐水入侵强度,以长江口南支上段为研究对象,采用实测资料和理论分析相结合,建立了以大通流量和农历日期快速估算氯度值的经验模型。首先,以徐六泾实测潮位资料结合调和分析理论,在考虑11个主要分潮情况下证明日均潮差为半月周期函数,提出了用农历日期估算日均潮差的方法;其次,采用东风西沙实测氯度资料,选用不同函数形式,分析了以支汊盐水倒灌为主的情况下日均氯度对径流、潮差的量化响应关系;最后,提出了指数函数形式的氯度预测经验模型,模型计算值与实测值之间的决定系数在0.8以上。提出的经验模型可由大通流量快速估算特定位置的盐度,为相关的工程和规划研究提供了便捷途径。     

2011长江中下游旱涝急转前后河口表层沉积物地球化学特征研究

系统分析了2011旱涝急转前后长江口表层沉积物中常量元素、微量元素和有机碳等地球化学特征的变化及其影响因素,探讨了旱涝急转状况对河口沉积地球化学分区的影响。结果显示,洪涝期河口沉积物粒度总体有变粗的趋势,尤其是南支水道至三角洲前缘区。洪涝期含量下降的组分主要有Al2O3、K2O和Na2O等,含量增加主要有TFe2O3、CaCO3、CaO、TiO2、Mn和P等。干旱期常量元素组分与黏土的正相关性更高,但S4站的情况相反,这可能主要跟径流携带的流域物质的输入状况和该区特有的沉积动力条件有关。洪涝期大多数沉积物中微量元素的平均含量表现为不同程度增加,反映了研究区洪涝期沉积物粒度整体变粗和流域洪水导致的入海物质通量升高的影响。不同时期TOC和TN均具有较好的正相关关系,有机质C／N值指示洪涝期陆源贡献大于干旱期：但C／N值整体相对偏低,这可能跟物源贡献和微生物作用有关。洪涝期各元素变量在主因子载荷图上的分布更加分散,反映了洪涝期粒度对元素组合分布的控制作用有所减弱和径流携带流域物质的输入有所增强。基于各样品的因子得分,发现旱涝急转前后河口沉积物样品的元素地球化学分区基本一致。