西沙群岛宣德环礁的精细水下地貌组合特征及其成因机制

海底地形地貌及类型分布特征对指示区域地质构造影响、海平面升降、海洋水动力等有重要意义。本文通过侧扫声呐、单波束测深、表层沉积物取样等方法,分析了西沙群岛宣德环礁精细水下地貌组合特征,并探讨了其成因机制。结果表明:（1）宣德环礁为残缺型环礁类型,中部为潟湖沉积,礁盘之间形成西沙洲口门、“红草门”、环礁西缺口和环礁南缺口等4处水深超过60 m的深水口门,并首次识别了西沙洲口门;（2）宣德环礁水下地貌类型可划分为3级11类地貌类型。研究区的沙波及槽沟等动力地貌单元显示,宣德环礁浅水区海底特征地貌由盛行季风和波浪场所控制,深水口门形成的潮汐通道水体为塑造宣德环礁潟湖区动力地貌的主要因素。研究区东南部向海坡存在6级水下阶地,通过对比南海珊瑚礁阶地特征,宣德环礁向海坡阶地成因很可能是全球海平面变化和地壳沉降的共同作用。     

富纳富提环礁阿马图库岛的海岸侵蚀

1943－1944年在位于太平洋中部富纳富提环礁东北端的阿马图库岛礁坪上开挖了一个引导水道－港口和一个长采坑。二者一直捕获沉积物、引导水道－港口内的水流还会将捕获的沉积物搬运到泻湖，从而导致了海岸侵蚀。1979－1996年岛西北端点后退了45m。这是一个典型的例子, 显示海岸工程引起的缓慢的、长期进行的海岸侵蚀。南沙和西沙群岛礁坪上都开挖有引导水道－港口，它们对海岸环境的影响值得注意。     

南沙群岛永暑礁小Xi湖岩心有孔虫动物群及其沉积环境

根据永暑礁小Xi湖“南永3”井高分辨率的岩心材料，结合其高精度TIMS U系测年，系统研究了1682aB.P.以来环礁Xi湖沉积柱样的有孔虫分类、类型与属种的组成，揭示了其垂直变化。有孔虫共48属62种，都是全新世一现代种，其中底栖有孔虫55种。其组成表征了印度洋－太平洋有孔虫区系和 热带珊瑚礁相环境。即使由温凉水种浮游有孔虫偏多的时段所反映的表层水温也相对偏低，推测其变化幅度很小。底栖有孔虫茸刺距轮虫δ^18O含量的变化曲线呈4峰4谷交替，反映了永暑礁海区近1682a以来的气候有4个凉期和4个暖期，同2000a以来的全球气候变化周期一致。有孔虫种类的垂向变化也反映了海平面有些小变动。     

永暑礁小潟湖岩心粒度特征及其环境意义

南沙群岛永暑礁小■湖“南永3井”沉积柱样长5．90m，沉积物为泛灰黄的白色，岩性松散，未胶结，主要为粉砂质砂，少量为砂、砂质粉砂和粉砂－砂，常含小砾石。沉积物由珊瑚类为主的生物碎屑组成，分选性差，负偏态值和双峰态等均表明沉积物搬运距离不远、水动力条件较弱的特点。柱样底部 TIMS U系年龄为 1682±15 a B．P。对照有关文献，发现该井沉积跨越了小冰期D至现代气候最适宜期A等4个小气候期，其沉积物粒度百分含量变化趋势可以作为气候变化的替代性指标。     

永暑礁小Dao湖岩心粒度特征及其环境意义

南沙群岛永暑礁小湖“南永3井”沉积柱样长5.90m,沉积物为泛灰黄的白色,岩性松散,未胶结,主要为粉砂质砂,少量为砂、砂质粉砂和粉砂-砂,常含小砾石.沉积物由珊瑚类为主的生物碎屑组成,分选性差,负偏态值和双峰态等均表明沉积物搬运距离不远、水动力条件较弱的特点.柱样底部TIMS U系年龄为1 682±1 5 a B. P..对照有关文献,发现该井沉积跨越了小冰期D至现代气候最适宜期A等4个小气候期,其沉积物粒度百分含量变化趋势可以作为气候变化的替代性指标.     

南海东沙海域内孤立波形态研究

本文基于反射地震数据和MODIS遥感数据,对南海东沙海域内孤立波及孤立波群的形态有了系统的认识。内孤立波存在上升型和下降型两种极性波,又根据波形分成“钟形”、“平底形”和“碗形”三种类型,孤立波在波谷处的形状与孤立波振幅有关。单个内孤立波在传播一段时间后,受到各种因素的影响,会发育成波群。东沙海域的不同位置存在两种波群:“有序型”波群和“复杂型”波群,结合它们的位置及波群传播过程,认为这两种波群可能是孤立波从深海向陆架的整个传播过程中的两个阶段,“有序型”波群在被东沙岛阻碍后,受到各种海底地形、东沙环礁、波-波相互作用的影响,转变成“复杂型”波群。     

南沙群岛道明群礁库归沙洲脊槽地貌定量研究

脊槽地貌（Spur and Groove）是现代珊瑚礁礁坪和礁前的典型地貌,其发育特征是揭示珊瑚礁形成与演化过程的重要基础,目前有关环礁各地貌带脊槽地貌形态及成因的研究仍较为薄弱。南海南沙群岛岛礁脊槽地貌发育,是进行相关研究的理想区域。本文以南沙群岛北部道明群礁东北库归沙洲的典型脊槽地貌为研究对象,基于多波束测深数据,借助小波分析和过零点分析等方法,对环礁脊槽地貌形态参数进行定量研究。结果表明：库归沙洲各地貌带脊槽发育平均起始水深为15~16 m,主要为深水脊槽,最大起始水深相差较大（达8 m）,而终止水深相似（平均为16 m左右）。脊槽高差在礁前斜坡和内礁坪为2.15 m左右,在潟湖坡为1.24 m;平均槽宽在礁前斜坡为47.30 m,在潟湖坡达54.92 m。因此,在礁前斜坡脊槽发育相对密集且高差大,潟湖坡脊槽发育相对稀疏且高差小。从礁前斜坡至潟湖坡,脊槽边坡坡度逐渐增大,由“V”型脊槽向“U”型脊槽过渡,槽谷由左倾逐渐转化为右倾。同时,在内礁坪和潟湖坡多发育次一级脊槽,“V”型和“U”型共存。与全球代表性珊瑚礁脊槽形态的对比分析表明：南海地区各环礁多发育深水脊槽,其槽宽和延伸长度的关系部分符合波浪侵蚀作用主控的“V”型脊槽的拟合直线,部分符合生物建造作用主控的“U”型脊槽的拟合直线,表明其可能受上述两个作用共同控制,不同地貌带两者相对强弱不同。同时,频繁的热带风暴的破坏作用可能也是一个要因。     

潮流作用下环礁断面的流动特征研究

本文首先通过循环水槽试验测量分析了正向和反向潮流影响下概化环礁断面的流动特性,试验结果表明：在正向流和反向流作用时,礁坪上仅存在亚临界流,并可观察到经典的壁面有界流动流速剖面特征;沿礁的平均水位与各个测线上的流速随潮流幅值的增大而增大。本文随后采用雷诺平均的Navier-Stokes方程并结合标准的k-ωSST湍流模型建立数值水槽,进一步研究了多种水动力与礁型因素影响下前后礁外礁缘处的流速变化规律。数值模拟结果表明：后礁外礁缘处的平均流速均大于前礁外礁缘处;平均流速随潮流幅值的增大而增大,随礁坪水深、礁坪宽度、潟湖宽度和礁前斜坡坡度的增大而减小;最后基于数值模拟结果提出了预测各种因素影响下前后礁外礁缘处流速的幂函数型经验公式。     

南海宣德海域表层沉积物粒度特征及其输运趋势

对宣德海域151个表层沉积物样品进行了粒度组分、粒径参数分析,结果表明岛礁区分布有8种沉积物类型,粒度组成以砂和砾为主,粉砂和黏土相对较少。通过因子分析和聚类分析,研究区可分为4类沉积区,Ⅰ区位于研究区中心地带,Ⅱ区位于岛礁附近海域,Ⅲ区主要位于环礁中心海域,Ⅳ区主要位于宣德环礁的礁盘外沿海域。粒径趋势分析显示,沉积物输运格局与研究区水动力条件吻合,并在七连屿海域形成汇聚区。