空间插值与遥感反演的潮滩沉积物类型精度对比

以射阳河口南部潮滩为研究区,分别利用普通克里格插值和遥感反演得到潮滩表层的沉积物组分质量分数,进而获取沉积物类型,并对2种方法进行比较分析。结果表明,研究区分布3种沉积物,分别为粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂。根据沉积物分类精度和空间分布特征的对比,空间插值获得的沉积物组分质量分数精度较高,沉积物类型总体分类精度均为87.9%,但高光谱遥感反演出的沉积物组分分布图能较好的反映出沉积物组分的空间异质性特征,沉积物类型的分布也具有更明显的空间变化规律,呈现出由低潮位向岸、由潮沟向滩面颗粒逐渐变细的趋势,这种空间分布特征与采样点粒度分析结果所表现的趋势基本一致,且与研究区的水动力环境特征及沉积物物质来源相吻合。     

削弱水分影响的潮滩表层沉积物遥感分类方法研究

潮滩沉积物中的水分掩盖了沉积物本身的光谱信息,不利于沉积物遥感分类。利用江苏大丰潮滩沉积物在不同含水量下的398条实测光谱曲线数据,基于线性光谱分解方法定量化分析了沉积物光谱对含水量变化的响应,建立削弱水分影响的潮滩表层沉积物组分(砂、粉砂、黏土)含量反演模型,应用于Hyperion高光谱遥感影像,获得沉积物组分的空间分布,并结合Shepard三角分类法实现了潮滩表层沉积物的自动分类。研究结果表明:(1)当沉积物含水量增加时,沉积物光谱中水分权重以含水量的2倍速率增加,含水量大于25%,则水分对光谱的影响占主导作用;(2)2 143 nm波段反射率对沉积物的含水量变化敏感,利用2 143 nm波段反射率进行潮滩沉积物的含水量反演,模型拟合度r2可达0.81;(3)983,1 134 nm波段反射率对沉积物组分含量反演敏感,将含水量与沉积物组分敏感波段一起建立多元线性回归方程,可有效削弱水分的影响,适用于高含水量潮滩区的沉积物组分含量反演;(4)将组分反演结果结合Shepard分类,可实现潮滩沉积物分类,得到潮滩沉积物类型的空间分布特征,分类精度为75.93%,Kappa系数为0.6。     

中国渤黄海的沉积物源及输运路径研究

基于中国渤黄海120个表层沉积物粒度分析,研究了其表层沉积物分布特征与物源和水动力的关系。结果表明,研究区底质类型主要有黏土质粉砂、粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、砂和砂-粉砂-黏土6种类型,以砂质粉砂和黏土质粉砂为主,整体粒度较细、分选较差,在老铁山水道、莱州湾、北黄海北部等水动力较强区域分选相对较好且沉积物粒径相对偏粗。根据沉积物粒度参数、物源、输运路径将研究区划为5个沉积区,分别为渤海湾、滦河口粉砂沉积区,黄河口、莱州湾砂质沉积区,渤海中部粉砂质沉积区,北黄海西部黏土质粉砂沉积区,北黄海北部砂质沉积区。物源和水动力条件控制了研究区沉积物粒度分布。     

基于线性光谱分解的潮间带表层沉积物分类

星载高光谱遥感技术是进行潮间带表层沉积物分类和信息提取的有效手段。以江苏射阳河口南侧淤泥质潮滩为研究区,选择星载高光谱Hyperion影像,利用线性光谱分解技术得到潮滩表层沉积物的类型。研究结果表明:沉积物分类精度为84.5%,Kappa系数为0.558。反演结果能够较为准确地体现潮间带沉积物的空间分布特征,可间接揭示研究区的水动力状况及其地貌发育演化特征。     

登州浅滩海域表层沉积物分布特征

依据2010年在登州浅滩海域采集的沉积物样品资料,划分了研究区表层沉积物的分布类型,分析了登州浅滩海域沉积物的分布特征和粒度参数变化规律,在此基础上初步探讨了沉积物分布的影响因素。研究结果表明,登州浅滩海域表层沉积物主要包括砾石、砾砂、粗砂、中粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、黏土质粉砂、粉砂质黏土等11种类型;浅滩沉积物以中粗砂为主,水道东侧以砾砂为主,西侧主要成分为黏土质粉砂;沉积物粒径具有自南向北由细变粗再变细,自东向西由粗变细的趋势;区域表层沉积物的分布格局与水动力环境相适应。     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物粒度及矿物成分

对山东半岛东北部滨浅海区海底表层沉积物的粒度和矿物组分进行了分析,探讨了其物源及其粒度分布特征与沉积动力条件的关系。结果表明,本区表层沉积物主要来源于现代黄河物质,底质类型主要有黏土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂3种类型,其中黏土质粉砂约占该区沉积物分布面积的60%以上,呈“Y”形由西北向东南展布。研究区沉积作用的主控因素是黄海沿岸流,各粒级组分的分布和粒度参数特征与海流的方向和强弱有明显的相关性。     

舟山群岛表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征与物源指示

通过对舟山群岛表层沉积物样品的粒度分析和黏土矿物含量测定,研究了表层沉积物的粒度分布特征及黏土矿物组成。利用Flemming三角图示法分析了研究区域的沉积动力环境,并探讨了沉积物的物质来源。结果表明,舟山群岛表层沉积物共有5种类型,其中粉砂含量最高,呈片状广泛分布于舟山群岛东部宽阔海域;研究区表层沉积物分选性较差,以正偏为主;沉积物样品在Flemming三角图上投影显示,粉砂沉积物集中在D-Ⅱ,E-Ⅱ,E-Ⅲ区,砂质粉砂等沉积物零星分布在D-Ⅱ,C-Ⅱ及S区,表明研究区沉积物整体粒径较细、岛屿间水动力较强,开阔水域水动力较弱。研究区黏土矿物中伊利石为优势矿物,质量分数均值为61.5%;其次为绿泥石,质量分数均值为15.0%;高岭石和蒙脱石含量较少,质量分数均值分别为12.7%和10.9%。黏土矿物组合类型以伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石为主,伊利石-绿泥石-蒙脱石-高岭石次之,具有类长江型沉积物特征。舟山群岛表层沉积物以陆源成因为主,物质来源以长江为主、浙江河流入海输沙以及舟山群岛岩石风化产物为补充。     

南海北部表层沉积物类型及沉积环境区划

对南海北部224个表层沉积物样品的粒度组成和碳酸盐含量进行了测试和分析,探讨了沉积物的运移方式及其沉积环境。结果表明,南海北部表层沉积物可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土、黏土等类型,其中深海-半深海沉积物又可分为:硅质黏土、钙质黏土、含钙质和硅质黏土、有孔虫砂、钙质黏土质粉砂、钙质砂-粉砂-黏土、硅质黏土质粉砂。粉砂质黏土、黏土质粉砂、砂、砂质粉砂、黏土是分布最广泛的沉积物类,约占该区面积的80%以上。同时对粒度相关参数和碳酸盐含量进行了因子统计分析并作沉积环境分区,结果表明上述参数可分为3类因子,将研究区分为4类区域。因子1作用于Ⅰ、Ⅱ两个区域。Ⅰ区为黏土级沉积区,主要分布在研究区东南部水深较大的海域;Ⅱ区为中、细砂质沉积区,主要分布在粤西外大陆架和华南大陆沿海。因子2作用于Ⅲ区,为粗、中粉砂质沉积区,主要分布在琼东南、珠江口外海大陆坡以及台西南外大陆架。因子3作用于Ⅳ区,为粗砂质沉积区,主要分布在台西南内大陆架海域。     

苏北废黄河口表层沉积物分布特征及其控制因素

基于苏北废黄河口附近海域表层沉积物粒度分析结果,分析研究了废黄河口表层沉积物分布特征及其控制因素。研究结果表明:废黄河口表层沉积物类型主要有粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和泥等4种,其中粉砂为分布最广的沉积物类型,分布面积在50%以上;粉砂粒级为研究区最主要的粒级组分,平均含量高达66.3%;表层沉积物优势粒径高度集中,从泥-粉砂-砂质粉砂-粉砂质砂,主峰Φ值不断变小,在细颗粒一侧的低频率尾部逐渐变长。研究区沉积环境可分为高能量区和低能量区,低能量区又可细分为浅水亚区和深水亚区;研究区水动力主要以波浪和潮流作用为主,其中港池南侧近岸主要受波浪作用控制,水动力条件最强,砂质粉砂覆盖区受波浪和潮流作用的双重影响,粉砂覆盖区主要受潮流作用影响。     

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)。     

山东半岛东北部海底表层沉积物粒度分布特征和沉积作用研究

通过对海底表层沉积物的粒度分析,探讨了山东半岛东北部滨浅海底质沉积物的类型和分布特征。结果表明,该区的底质类型主要为粘土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂三种类型,其中粘土质粉砂约占该区沉积物分布面积的60%以上,呈侧倒的“Y”字形由西北向东南展布,沉积物各粒级组的含量与海流的方向和强弱有明显的相关性。     

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。     

文登近岸海域表层沉积物分布特征及影响因素

根据2013年文登近岸海域130个表层沉积物样品资料,分析了研究区表层沉积物分布特征,结合表层沉积物起动流速、波浪破碎水深和潮流数值模拟等资料,初步探讨了表层沉积物分布格局的影响因素。结果表明,研究区表层沉积物主要包括砂、粉砂、黏土质粉砂等8种类型,由岸向海粒径变细、分选变差。母猪河、昌阳河主要影响研究区东部沉积物的分布,黄垒河主要影响研究区西部沉积物的分布,河流的存在控制着研究区沉积物分布的基本格局。"波浪掀沙,潮流输沙"控制了表层沉积物的分异,形成了研究区中部颗粒较粗,东西两侧颗粒较细的沉积物分布规律。     

越南红河水下三角洲北区表层沉积物类型及分布特征初探

对2007年采自越南红河水下三角洲北区24个表层沉积物样品进行了粒度分析和粒度参数计算,初步探讨了该区沉积物的主要类型及分布特征。结果表明,越南红河水下三角洲北区的表层沉积物主要由粉砂组成(体积平均含量为54.35%),平均粒径为6φ。按Link沉积物命名法,该区沉积物主要类型有砂、砂质粉砂和黏土质粉砂。水平分布上,由西部的砂向东逐渐变为黏土质粉砂,呈现出由近岸三角洲前缘相的粗粒级沉积物逐渐向前三角洲-浅海相的细粒级沉积物变化的趋势。与前人研究成果对比发现,红河水下三角洲北区沉积物黏土的比例较1996年的比例明显增大,可能与海岸线近10a来总体上呈向陆迁移、水下三角洲沉积向岸蚀退以及纵向上水动力逐渐变弱有关。     

Structure and chemistry of sediments in Belfast Lough,a semi-enclosed marine bay

In a study of the benthic environment of Belfast Lough the structure of the subtidal sediment was examined along with its content of organic matter and selected metals (Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Pb). A wide range of sediment types occurred within the lough but the mean grain sizes for individual sites lay predominantly within the size classes of fine sand, very fine sand and silt. The content of organic matter and metals in the sediments showed strong positive correlations with each other and with the content of silt/clay. Both organic matter and metals decreased in concentration in a seawards direction. The content of organic matter lay generally within the range of 1–5% which is normally associated with shelf sediments, but constituted up to 12% of the sediment in the docks area. Likewise, metals were usually within the range reported within other nearshore coastal waters of the U.K., but sediments in the docks area and inner lough were enriched with several metals. Cluster analysis identified four major subdivisions in the lough which were distinctly different in their contents of silt/clay, organic matter and metals.     

青岛海岸带及邻近海域地形和沉积物类型研究

研究了青岛海岸带及邻近海域的地形特征、沉积物类型及分布特征。总体看来,沿海岸粒度较粗,为砂、粉砂质砂等,向海深处粒度有逐渐变细的趋势,海深处的沉积物主要为砂—粉砂—黏土,局部为粉砂质黏土、黏土质粉砂和黏土质砂。灵山岛周围,沉积物粒度较粗。胶州湾口内外为一海底深槽,水深流急,冲刷强烈,沉积物粒度非常粗,主要为粗砂、中砂,局部有基岩出露。深槽南北两侧各有一条突出海底的砂脊,平行于深槽延伸方向砂脊由中砂组成,混有少量黏土,北侧砂脊表面呈不规则起伏,南侧砂脊表面则较为平整。胶州湾内沉积物粒度总体较细,主要为粉砂质黏土、黏土质粉砂及砂—粉砂—黏土等。根据沉积物类型及分布特征,可把青岛海岸带及邻近海域的沉积划分为4个沉积区:胶州湾口及滨岸现代沉积区、北部浅海沉积区、南部浅海沉积区和残留—残余沉积区。     

北仑河口的表层沉积物类型及其分布特征

北仑河口84个表层沉积物样品的分析结果表明,该河口有含砾砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂-粉砂-粘土、粘土质粉砂等7种沉积物类型,并具有自西北往东南逐渐变细的特征;分析结果还表明北仑河口可划分为近口、河口和口外海滨3个沉积区,近口区以河流作用为主,河口区粗颗粒沉积作用主导,而口外海滨区则主要受到两种营力的共同作用．     

海南岛东南浅海表层沉积物粒度特征及沉积环境

对海南岛东南浅海377组表层沉积物样品(平均水深112.3 m)开展粒度测定及沉积物类型划分,并运用统计规律及沉积输运趋势分析,探讨了底质沉积物分布格局与物质来源及沉积动力环境关系.结果表明,海南岛东南浅海沉积物类型复杂,共分布13种沉积物类型,粒度组成以粉砂和砂为主,平均粒径均值为5.73Φ,优势粒级为细粉砂级(6～...     

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。