汕头近岸海域表层沉积物粒度特征及其输运趋势

对汕头近岸海域70个站位表层沉积物作了粒度分析和粒度参数计算,以探讨沉积物粒度分布特征。分析结果显示,研究区表层沉积物可划分为9种底质类型,以黏土质粉砂（YT）、砂质粉砂（ST）和砂-粉砂-黏土（S-T-Y）为主;砾、砂、粉砂和黏土的平均含量分别为1.4％,29.2％,51.0％,18.4％。平均粒径在0.12~7.30 之间变化,平均值为5.53 ;分选系数、偏态和峰态值的变化范围分别为0.50~2.94,-0.65~0.30和0.63~2.67,对应的平均值为1.82,-0.02和1.11。根据粒度分析结果,结合系统聚类方法和因子分析方法将研究区分为四类沉积区,分别代表不同的沉积环境,并应用GSTA模型分析了沉积物净输运趋势。结果显示,在汕头港水深＜10 m的海区,径流来沙和海域来沙有在榕江入海口和近岸汇聚的趋势;水深＞10 m的海区,沉积物呈现出明显的沿海岸线东北向输运的特征;在柘林湾,沉积物主要表现为弱的由海岸/海岛向海湾输运的特征。粒径趋势模型所揭示的这种沉积物输运格局与研究区的物源和水动力状况较好吻合,可为研究区港口建设和航道管理的决策提供参考资料。     

雷州半岛红树林湿地表层沉积物粒度分布特征

对采自雷州半岛8个红树林湿地典型分布区的37个表层沉积物样品进行粒度分析,结果显示:(1)研究区表层沉积物粒度组成粉砂含量最高,占52. 9%;其次为砂,占27. 8%;黏土含量最低,占19. 3%。(2)研究区表层沉积物有砂质粉砂、黏土质粉砂、砂和粉砂质砂4种类型,其中砂质粉砂和黏土质粉砂主要分布在南山、高桥和观海长廊等地,砂和粉砂质砂主要分布在特呈岛、企水等地。(3)研究区沉积物平均粒径为5. 7,沉积物颗粒整体偏细;分选系数平均值为1. 90,分选较差;偏态平均值为-0. 14,为负偏;峰态平均为1. 07,峰态等级为中等。(4)通过系统聚类分析方法将研究区沉积环境分为三种类型,不同沉积环境水动力条件和环境特征差异明显。(5)沉积物砂粒含量与有机质含量、盐度呈极显著的负相关关系,与p H值呈正相关;粉砂含量与有机质含量、盐度呈极显著正相关,与p H值呈负相关;黏土含量与有机质含量、盐度正呈相关,与p H值则呈负相关。     

渤海湾西部表层沉积物粒度特征与沉积混合

根据渤海湾西部135个表层沉积物样品的粒度分析结果,分析了表层沉积物的粒度特征与规律。整体上由研究区东北部沿海岸向南沉积物粒度变细,由砂和粉砂质砂变为砂质粉砂,再变为粘土质粉砂。沉积物粒度频率曲线显示,由研究区东北部至北部,沉积物粗组分含量减少,由单峰逐渐过渡为主峰或弱峰,到中部粗组分减少为粗尾形态,到南部粗组分几乎缺失;而沉积物细组分的变化趋势则与之相反。沉积物粗组分在粒度频率曲线上的表现由单峰逐渐过渡至主峰或次峰,粗峰含量减少,到中部粗组分减少为粗尾形态,到南部粗组分几乎消失;而沉积物细组分的变化趋势则与之相反。沉积物粒度参数的平面分布规律和粒度参数之间的相关性变化形态显示出粗细2种母质组分以不同比例的沉积混合的特征,即来自东北部的粗组分与来自南部的细组分发生混合,这可能主要与区内双向的沿岸环流输运有关。     

粒度分析理论技术进展及其应用

粒度分析在区分沉积环境、判定物质输运方式、判别水动力条件和分析粒径趋势等方面具有重要作用。本文主要介绍粒径测试技术方法及其新进展,包括传统的直接测量法、筛析法、沉降法和以计算机为依托的激光粒度测试仪法;评述沉积物分类命名方法理论及其在区分沉积环境、判定物质输运方式和判别水动力条件等方面的应用,以及粒度分析在研究海洋环境中沉积物输运方向、即粒径趋势分析方面的重要作用。随着计算机技术的快速发展,粒度分析测试技术正朝向自动化和测试内容多样化方向发展,其在实践中的应用也将更加广泛。     

泰国湾表层沉积物陆源碎屑的粒度特征及其展现的沉积动力环境

海洋碎屑沉积物的粒度特征是海底沉积动力环境的直接体现,是用来研究海洋动力环境变化的重要手段,尤其是陆架海底表层沉积物的粒度分布,对于研究沿岸和水柱底边界层现今海洋动力环境可起到重要作用。该项研究通过调查遍布泰国湾至湄公河口海底表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征,以期获得影响现今特定海域沉积作用的海洋动力环境过程。粒度分析的结果显示,泰国湾表层沉积物的陆源碎屑以细砂-细粉砂为主,分选总体较差,频率分布以正偏为主。其中,细砂-极细砂组分主要分布在曼谷湾和柬埔寨沿岸。湄公河岸外沉积物为细砂,且分选比泰国湾区域的沉积物要好。这些表层沉积物的粒度特征具有良好的环境变化指示作用。湄公河岸外分选较好、近于正态分布的中砂沉积物指示了波浪作用下的沉积环境。曼谷湾和柬埔寨沿岸分选较差的中砂-细砂粗粒沉积物反映了潮汐和波浪的共同作用;泰国湾东西沿岸区域分选中等、呈正偏态的极细砂-中粉砂沉积物体现了潮汐的控制作用;而泰国湾中部分选较差的沉积物则指示了表层洋流作用。研究表明,泰国湾和湄公河岸外表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征可用于区分不同海洋动力因素的控制作用,揭示出泰国湾的沉积动力环境主要受潮汐、波浪和洋流的共同影响,湄公河岸外的沉积动力环境主要受波浪的影响。     

莱州湾海洋沉积物粒度特征及其环境响应分析

基于20个柱状样粒度信息,文章对山东莱州湾海域1~3 m厚度的沉积环境展开了研究。莱州湾海域沉积物粒度组分以砂质和粉砂质为主,整体上分选性偏差,在沉积过程中受周边环境改造明显。莱州湾海洋沉积动力环境在粒度方面有较好的响应,柱状样粒度分布图反映不同海域沉积物所处的外力作用阶段各有不同,但总体上随着搬运距离增大,至中部浅海平原,概率累积曲线斜率逐渐变大,阶段分化愈发明显。莱州湾浅部海域共同环境敏感组分为3≤φ≤4,沿岸河流性质和泥沙输运路径对粒度组分影响明显。综合前人关于沉积速率的研究成果,表明莱州湾东部海域粒度组分阶段性变化与1855年黄河改道在时间上存在一定的对应关系。就沉积物形成环境而言,莱州湾中部海域沉积环境水动力较强,物质来源多样。屺坶岛—刁龙嘴海域沉积物的颗粒略粗,需要的临界起动速度较大,发生再悬浮的几率相对较小。黄河水下三角洲沉积环境比较动荡,能量不稳定,处于重力流后期,能量衰减并向牵引流转化。南部的水下岸坡在波浪、潮流作用下有一定量的泥沙淤积。     

广西钦州湾外湾海域表层沉积物粒度特征及沉积环境

沉积物粒度特征是反映沉积作用、沉积环境和沉积动力条件的明显标志,为了解广西钦州湾外湾海域沉积环境,对研究区167组表层沉积物样品进行粒度测定,分析粒度参数特征并划分沉积物类型,运用Pejrup三角投图对研究区进行沉积动力环境分区,采用Gao-Collins粒径趋势分析法总结研究区表层沉积物的运移趋势。结果表明: 研究区表层沉积物以粉砂和砂为主,分选系数差。Folk-Ward分类法的结果显示研究区表层沉积物类型共12种,以砂质粉砂、砂质泥和粉砂分布最广,分别占样品总数的22.16%、17.37%和14.97%。沉积动力分析显示研究区的沉积环境复杂,水动力整体表现出由湾口向外逐渐减弱的特征。粒径趋势分析表明研究区表层沉积物整体向湾口及潮流深槽(航道)方向运移。综合分析表明研究区的沉积环境主要受潮流、波浪及人类活动等的影响。研究成果可为港口建设、深水航道改扩建以及海洋牧场建设等提供科学参考。     

表层沉积物粒度所指示的渤海现代沉积体系

本文基于140个渤海表层沉积物样品的粒度分析,探讨渤海的现代沉积体系。结果表明,渤海现代沉积体系主要分为三类：1）渤东潮流沉积体系,以潮流动力作用为主,包括渤东涨潮流三角洲及其前缘的泥质沉积,以及该三角洲以北的变余沉积和残留沉积;2）河流水下三角洲沉积,以河流与海洋动力交互作用为主,主要包括黄河水下三角洲、滦河水下三角洲、辽河水下三角洲、海河水下三角洲和潍河-弥河水下三角洲等;3）陆架沉积,其中,渤海湾中部发育陆架泥质沉积。渤海东部涨潮流三角洲沉积体呈较为完整的扇形分布,扇形中轴大致由老铁山水道强潮流速区指向秦皇岛至滦河口近海的弱潮流速区,其三角洲前缘发育泥质沉积。渤东涨潮流三角洲以北存在一块面积较大的古河流相沉积洼地,由于周边碎屑物质供应匮乏,尚未被现代沉积物明显覆盖,估计应为渤海面积较大的一处变余沉积-残留沉积区。渤海泥质区（带）由渤海湾内的陆架泥质沉积和渤东涨潮流三角洲的前缘泥质沉积相互叠加、衔接而成。从物源上来看,该泥质区（带）由黄河（再）悬浮的细颗粒物质长期、缓慢沉降堆积而成,由此也构成了黄河物质向北扩散的边界。模式分析显示,落潮流可能是黄河物质向北黄海搬运的主要驱动力。

     

广西防城港海域沉积物粒度时空变化特征及沉积速率

为了解防城港海域沉积演化规律,对防城港近岸海域垂直海岸线方向上的5个柱状沉积物进行粒度分析和²¹⁰Pb同位素测年,分别得到5个柱状样的粒度参数变化特征、沉积物类型,同时计算沉积速率并结合防城港地貌及人类活动分析了物质来源、沉积动力及沉积速率影响因素。结果表明：柱状样FC13Z、FC16Z及FC12Z在深度60 cm以上层位的粒度参数变化范围相对较小,表明其所处的沉积环境相对较稳定,柱状样FC14Z、FC15Z及FC12Z在深度60 cm以下层位的粒度参数变化范围相对较大,表明其所处的沉积环境相对波动;沉积物分选性较差-差,偏态属于近对称-正偏,峰态很平坦;研究区柱状沉积物可分为砂质粉砂、粉砂、砂质泥、泥质砂、含砾泥质砂、含砾泥和泥7种类型;由近岸到前缘沉积物以砂为主逐渐过渡为以泥为主,沉积速率呈现出逐渐降低的趋势;沉积物来源主要为河流输入及沿岸侵蚀物,沉积动力主要来自于潮流和近岸流系;沉积速率受潮流影响较大。研究结果可为防城港近岸海域沉积环境与地貌演变研究提供参考依据。     

云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分（C1）、细粉砂组分（C2）、粉砂组分（C3）、细-中砂组分（C4）、粗砂组分（C5）,拟合众数粒径范围为0.6~423.0 μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。     

湛江湾红树林湿地沉积柱粒度特征及沉积动力分析

粒度是反映沉积动力特征的重要参数,红树林湿地沉积物在输送和沉积过程中记录了丰富的沉积环境信息。为探讨湛江湾红树林湿地沉积物粒度垂向特征及沉积动力过程,加强对湿地生态保护,通过运用图解法、对比研究法分析湛江湾南海堤(NHD)、东头山岛(DTSD)、湖光镇(HGZ)和观海长廊(GHCL)4个站位红树林湿地沉积柱粒度参数特征、频率分布曲线以及沉积速率,揭示近百年来湛江湾的沉积动力演变。结果表明:(1)NHD和DTSD沉积柱的²¹⁰Pb_ex比活度都呈现较好的指数衰变趋势,且沉积速率逐年增加。近百年来,NHD和DTSD平均沉积速率分别为1.277 cm/a和1.034 cm/a,但在2011年之后DTSD的速率远超过NHD。(2)各沉积柱粒度特征存在明显差异。NHD沉积柱粒径均值为3.42ϕ,以砂为主(67.23%),为粉砂质砂;DTSD粒径均值为5.71ϕ,分选系数2.21,组分以粉砂为主(55.13%),为砂质粉砂;HGZ沉积柱粒径均值为5.49ϕ,沉积物类型为砂质粉砂;GHCL粒径均值为4.18ϕ,砂为主要组分(55.85%)。(3)各沉积柱4个层位的粒度频率分布曲线呈现多峰态特征,沉积过程掺杂了多种沉积介质的作用。NHD和GHCL粒级集中在砂质颗粒端,指示较强的沉积动力;DTSD和HGZ粉砂粒级突出,沉积动力较弱。(4)沉积物粒度特征与所在陆源或岛屿、径流来沙有关;沉积过程深受潮流动力、红树林的分布及人类活动的影响。近年来湛江湾沉积速率的加快可能会对航道产生影响,应加强对湾内湿地生态环境的重视。     

沉积学粒度分析方法综述

文章回顾了粒度分析的历史,总结了常用的粒径类型,介绍了粒度标准和目前沉积学中常用的5种粒度分析方法,并对其中的沉降法、场干扰分析法、图像法作了详细的分类说明。此外,对每一种粒度分析方法的适用范围、测定原理以及其存在的优缺点也进行了详细的介绍。其中：直接测量法简单易行,但精度较差;筛析法较为普遍,但只限于松散或弱胶结沉积物,且不能反映颗粒形状;沉降法适用于松散样、弱胶结样和液体样的分析,可对细砂、粉砂或泥等细粒沉积物进行测量;场干扰法主要依据碎屑颗粒的衍射、散射及电压脉冲响应进行,固体样和液体样均可,精度高,适用性广;图像法手段多样,简单直观,操作性强。总体上,未来的几十年内,粒度分析方法仍将是新旧技术并存,多种方法共用的状况。     

滹沱河古河道剖面粒度参数特征及沉积环境

滹沱河平原段从20世纪70年代中期开始,河道常年干涸断流,两岸土地沙化,河流生态系统遭到严重破坏。开展滹沱河浅埋古河道研究,对于研究区水文生态环境的可持续发展具有重要意义。在高密度取样和详细测年数据的基础上,应用沉积物粒度频率分布曲线和概率累积曲线分析方法,结合剖面岩性特征,对滹沱河古河道剖面(GCA)进行沉积相分析,讨论了研究区3万年以来的沉积环境变化过程。结果表明：GCA剖面地层由两个沉积阶段组成,以1 060 cm为界;下段为29.4～26.9 ka B.P.(1 240～1 060 cm)期间,研究区以浅湖沼相沉积环境为主,后期转变为河漫滩相沉积环境,水动力条件弱;上段为26.9 ka B.P.至今(1 060～0 cm),发育了河床-心滩相沉积组合,共同构成一个较完整的辫状河道沉积序列,水动力条件强且变化大。     

图门江下游沙丘粒度分布与石英表面结构研究

图门江下游沙丘粒度频率累积曲线形态全部为双峰,负偏态,粒度变化范围大,平均粒度数值小,标准偏差平均值为0.61;粒度分布特征方法判断沙丘沉积环境以河流成因为主。通过扫描电镜研究其石英颗粒表面结构,机械作用以贝壳状断口、V形坑和次棱角状形态组合为主,化学作用为中等-强烈溶蚀特征;石英颗粒表面结构特征表明沙丘为河口沉积;热释光测年结果表明沙丘受全新世海平面变化的影响,经历海水及风力改造。     

珠江河口沉积物粒度特征及其对底层水动力环境的指示

珠江口伶仃洋及邻近海域沉积物粒级变化大。频率分布曲线形态的变化揭示了珠江河口不同区域泥沙来源的差异。在平面分布上,粗粒级含量从西北部和北部向东南部迅速降低,而细粒级含量高值往往出现在河口中部。表层沉积物平均粒径梯度变化方向与珠江口悬浮物的运移方向大致吻合。反演获得的底层海流不同区域的优势速度与实测资料相符。两者较好地指示了沉积物多年平均优势海流速度和方向,表明利用沉积物粒度数据比较成功地反演出了珠江口沉积物推积前的搬运水动力环境。     

异重流沉积动力学过程及沉积特征

异重流(hyperpycnal flows)是指在汇水盆地水深足够条件下,由于携带大量沉积物颗粒,导致流体密度大于稳定环境水体的密度,流体受浮力影响小,沿盆地底部流动的高密度流体,在海水环境中形成异重流的临界沉积物密度为36~43 kg/m~3(体积浓度1.3%~1.7%)。异重流主要受洪水触发形成;从河口到汇水盆地经过回流区、深度有限流区、潜入区的演化,最终形成异重流;主要经历"早期沉积—侵蚀过路—晚期沉积"的沉降过程,在沉积近端以侵蚀充填沉积为主,远端以持续沉积为主;异重流的形成及其沉积主要受地形、气候、物源的控制,地形高差大、半干旱气候条件、丰富的细粒悬浮沉积物供给有利于异重流形成。异重流沉积特征及沉积序列受"源—汇"系统的控制,以流水成因交错层理、层内突变接触面或侵蚀接触面、碳质碎屑和植物碎片为区别于其他深水重力流沉积的典型沉积构造;沉积序列由沉积近端到沉积远端可能依次发育厚层序列、逆正粒序序列、薄层细粒序列。异重流研究具有十分重要的意义,能够丰富和完善深水重力流理论、探究古气候变化和古洪水作用规律、合理解释深水重力流沉积和砂体分布特征、指导深水常规和非常规油气的勘探。     

筛法/激光粒度仪法接序测定全样泥沙级配的调整处理

筛法／激光粒度仪法接序测定全样泥沙粒度是泥沙粒度分析的基本方法,分级交混现象会时有出现,需要研究全样级配的调整处理。本文从先用筛分法分析全样泥沙到分界粒级,再将分界粒级以下(筛下)泥沙做全样用激光粒度分析仪法分析的作业程序,按激光粒度分析仪法小于分界粒级D_(FJ)的泥沙的质量／体积比例等于1(100％)和小于1(100％)两种可能,提出了相应的粒度分析级配序列计算调整方法和全样级配序列的接序方法。分析了以“筛法分界粒级级配为准”和“以激光粒度分析仪法最大粒级级配为准”的不足。认为激光粒度分析仪法向上粒级的分界交混质量较小,应用本文“激光粒度分析仪法分析小于分界粒级D_(FJ)的泥沙的质量／体积比例小于1(100％)”的方法和公式,调整处理分级交混问题比较合理。     

黔东北印江合水剖面“回星哨组”上段砂岩的粒度特征及沉积环境讨论

原划入中志留统＂回星哨组＂（S2hx）上部数十米厚的石英砂岩夹粘土岩的沉积环境分析方面所做工作较少,通过分析合水剖面＂回星哨组＂上段砂岩的岩石学特征、沉积物粒度资料,并结合其他沉积构造,识别出海滩环境的亚环境临滨—前滨带海水逐渐变浅的两个沉积旋回序列。