大连长兴岛砂质沉积物粒度分布与石英表面结构特征研究

文章对位于渤海东缘的长兴岛地区发现的、以互层形式存在的黄土与砂土沉积剖面各层样品进行粒度分析与石英颗粒扫描电子显微镜观察,阐明了研究区沉积物的沉积特征,并探讨了物质来源与沉积环境。研究结果表明,长兴岛砂质沉积剖面上层黄土沉积（CXD5、CXD7）以粉砂为主,粒度分布频率曲线呈双峰分布且石英颗粒表面形态兼具风成与水成特征,推断其物质来源以近源为主,远源为辅;下层砂质沉积（CXD1、CXD2）粒度以中细砂为主,且石英颗粒表面水成特征明显,推测为近源物质搬运沉积;中间层（CXD3、CXD4和CXD6）粉砂含量显著增加,中细砂含量减少,且石英颗粒的硅质再沉淀作用显著,呈现过渡特征。研究结果表明,长兴岛砂质沉积物剖面存在砂层与黄土层相间分布的特征,且沉积环境以近源为主、远源为辅,为典型的陆架沙漠化沉积环境特征。

     

风尘堆积全岩和石英粒度变化对风化成壤强度的指示

已有研究表明,黄土中的石英组分在黄土区的气候条件下基本不受风化作用的影响.文章对西峰剖面新近纪风成三趾马红土和第四纪黄土-古土壤序列样品进行全岩和石英粒度测试,并计算了不同风化成壤强度样品的全岩-石英粒度中值粒径差值.结果显示,与石英粒度相比,全岩样品含有更多的细粒组分,表明全岩粒度是风尘原始粒度与后期风化成壤作用共同的产物.根据此原理,用二者中值粒径差值定义一个风化指数(Gw),风化强度愈强,Gw愈大,可作为反映风化成壤强度的有效指标.该指标在西峰剖面6.2Ma以来风成堆积序列的应用显示,晚中新世-上新世期间风化强度较强,第四纪以来风化强度呈总体减弱趋势,其趋势与不断增大的全球冰量和粉尘沉积速率相吻合.我们认为,全球变冷和亚洲内陆干旱化程度的加剧是导致风化成壤强度降低的主要原因.     

山地冰川冰消后（paraglacial）沉积的粒度与石英颗粒表面特征——以贡嘎山东坡为例

冰期向间冰期转换或现代全球气候变暖等背景下,冰川一旦退缩就会引发基岩和冰碛边坡失稳,甚至冰川泥石流等冰消后（paraglacial）地表过程;因此,该过程成为驱动原冰川作用区及其下游谷地地貌演化的重要因子。然而,冰消后过程时空变化特征及其驱动因子等相关研究,目前仍面临两方面问题：其一,各种冰消后沉积、冰碛等混杂堆积间判别的手段缺乏;其二,冰消后过程对下游谷地演化影响的关注不足。为此,本文以典型海洋型冰川作用区——贡嘎山东坡的冰碛和冰消后沉积为研究对象,并结合两处大陆型冰川冰碛,探讨了粒度和石英颗粒表面形态特征两个指标区分上述混杂堆积的有效性。结果表明,各种冰消后沉积物继承了源区冰碛的很多特征,但也呈现出一定独特性,指示出这两个指标综合对比的方法能实现各类冰消后沉积、冰碛的有效判别;同时,鉴于冰川性质、冰川作用期次和岩性等因素都可能影响源区冰碛的粒度和石英颗粒表面形态,以这两个指标判别时应限于同区域,避免选用沉积物的共性特征。基于贡嘎山东坡冰碛、各种冰消后沉积物与磨西台地不同层位粒度与石英颗粒表面形态的对比和聚类分析,确认台地底部和中部可能分别为MIS3冰碛与MIS3以来的泥石流沉积,上...     

金在石英表面沉淀的实验研究

为了考察石英表面特征对金沉淀的影响，于２０－２００℃使不同切向的石英晶体光片与含金氯化物溶液相互作用，反应后石英光片表面的ＳＥＭ／ＥＤＡＸ，ＸＰＳ和显微镜研究结果表明，所有实验中均发现金在石英表面沉淀，结合显露石英位错的浸蚀实验，发现沉淀的金晶体在石英表面的分布似受石项晶体中存在的线性缺陷控制。本文分析了本实验研究结果与前人工作的差异，讨论了金的沉淀机理和含金石脉中金的不均匀分布。     

西宁黄土石英颗粒表面结构与黄土物质来源探讨

利用电子扫描电镜分析了西宁黄土地层中的石英颗粒表面形态和机械结构特征,发现近1.2Ma以来西宁黄土石英颗粒形态以尖棱角-棱角为主,颗粒表面具有典型的剪切断口或大贝壳状断口或平行擦痕,且比例较高;有些颗粒表面还具有V形坑、水下磨光面,这类颗粒以次圆状为主,这些信息指示出,西宁黄土物质不是主要来源于沙漠环境,而是来源于青藏高原第四纪冰川和冰缘作用区.     

泥石流堆积物的粒度分布及其分形结构

泥石流堆积物主要由砾石、砂砾、粉粒和粘粒组成,组成泥石流堆积物的颗粒级配变幅很大,从直径大于数十米的巨砾到肉眼难以看见的几微米的胶体微粒均有分布,大小颗粒粒径之比可达106~107。泥石流堆积物颗粒具有明显的自相似性和无标度区间。本文以小江流域多处泥石流堆积物为研究对象,采用图解法全面分析了泥石流堆积物的粒度组成特征,根据分形理论计算了泥石流堆积物颗粒的分维值,对泥石流堆积物的分形特征进行探讨,并与泥石流堆积物粒度特征相联系,发现分维很好的反映了泥石流堆积物颗粒组成及其粒度分布特征。将泥石流堆积物颗粒分维与泥石流的粘性、形成年代等性质相联系,以找出它们彼此之间的关系。     

不同气候带花岗岩母质发育的土壤中石英颗粒形态特征研究

石英颗粒形态特征已被广泛用于土壤风化和侵蚀与古气候重建的研究。我国花岗岩空间分布极为广泛,气候、植被与土地利用多种多样,其发育土壤中的石英颗粒形态必然也存在差异。本研究选取了我国5类气候带下的花岗岩母质发育的典型土壤的表层样品,利用扫描电镜分析石英颗粒形态特征,旨在进一步揭示气候对石英颗粒风化的影响。结果表明：1）石英颗粒形态特征具有明显的规律性,表现为随着纬度的降低,石英颗粒的圆化程度及溶蚀程度均有所增强,机械特征发育减弱。2）基于石英颗粒形态特征建立的半定量特征统计指标更好地表现出了显著的地带性差异,其与地理纬度之间具有显著的相关性,也进一步证明了气候因子对石英颗粒形态特征的影响。

     

膨润土与石英的粒度分析方法优选

采用淘析法、激光粒度分析法、渗透过滤法、显微镜法对膨润土及石英的粒度进行测量比较分析。实验结果表明：4种方法得到的粒度由大到小依次为淘析法、激光粒度分析法、显微镜法、渗透过滤法;由于凝聚的影响,淘析法与激光粒度分析法测试结果粒度偏大;渗透法分析结果与显微镜法结果较为接近;膨润土在水中崩解的粒度比石英要小,但采用沉降法分离提纯,膨润土比石英更易于团聚,因此在湿法提纯研究中,有必要添加分散剂。     

沙丘表面沙土密度分布特征及其成因

沙土是存在于干旱、半干旱地区的一种特殊性土,其岩土工程性质与风沙环境紧密相关。沙丘表面沙土物质成分均一,比重一致,但密度的离散性很大。观测表明,新月形沙丘迎风坡密度较大,但中部存在一个低密度区,落沙坡密度最小,接近该类沙丘沙样的最小干密度。线性沙丘上,则是沙丘脊部沙土的密度最大,接近该类沙丘沙样最大干密度,两腰部密度较小。沙丘表面沙土密度分布特征与风沙流结构和沙丘表面压力关系极为密切。     

高纯石英砂粒度分析与粒度评价体系研究

以中国国家标准(GB/T 6005-2008-R40/3)和国际标准(ISO 565-1990)筛孔尺寸为依据划分高纯石英砂粒级,用筛孔直径d微米单位对数换算值Φ=-log2d进行粒度分组和统计分析,用平均值、标准差和偏度对粒度分布特性予以精确表征,用粒度分布直方图和频率百分图形象地显示粒度分布特征,用累积正态概率图检验分布性质,以此弥补高纯石英砂粒度分布研究和评价体系空白,为高纯石英矿石研究、高纯石英砂制备、高技术石英玻璃熔制工艺以及贸易往来提供统一而精细的粒度评价依据。高纯石英砂最佳粒度特征是平均值应趋近熔制工艺最佳值,σ<0.35,SK→0,正态或近正态分布;不良的粒度分布包括双峰、平顶、细偏和粗偏等。     

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。     

福建安海湾表层沉积物粒度特征及其现代沉积过程分析

通过对福建安海湾表层沉积物的粒度分析和对比,应用系统聚类分析、粒径趋势模型和切应力计算公式,探讨了研究区粒度的分布特征、沉积环境分区、表层沉积物输运趋势及其影响因素.研究结果表明,研究区包括6种表层沉积物类型,以黏土质粉砂和粉砂为主,沉积物大体呈现自海湾两侧潮滩向潮汐通道变粗的分布趋势.表层沉积物粒度的分布特征与水动力条件和物质来源密切相关,湾口附近及湾内深槽内,细颗粒的沉积物被再悬浮带走,粗颗粒的含量增大;在湾内潮滩上,悬浮物质因水动力作用逐渐减弱发生分选沉降,形成向岸变细的横向分异.海湾外泥沙随潮流不断地向海湾东侧岸滩运移,海湾周边陆源来沙由湾顶部往湾口方向下泄,两者是导致表层沉积物出现明显的顺时针方向汇聚趋势的原因之一;表层沉积物的输运趋势、悬浮泥沙的输运、潮滩植被与湾口沙嘴的遮蔽效应共同影响了研究区内浅滩地形的形成和变化.研究区可分为四类沉积环境区,以潮滩和潮汐通道环境为主,不同沉积区内的粒度参数、粒级频率和敏感粒级均有差异,动力条件差异和不同物源的影响程度是现代沉积环境格局的主要影响因素.     

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。     

别里库姆沙漠胡杨回涡沙丘表层沉积物粒度特征

胡杨回涡沙丘是别里库姆沙漠常见的一种风积地貌类型,通过测试分析来自6个样区胡杨回涡沙丘的195个表层沉积物样品,结合粒级-标准偏差法、Sahu成因判别和相关统计分析法,对其粒度特征进行研究,以分析别里库姆沙漠表层沉积物类型、沉积环境的稳定性。结果表明:(1)胡杨回涡沙丘表层沉积物粒度组成以砂和粉砂为主,从北向南、从东向西沉积物粒级均呈现变细趋势。(2)6个样区平均粒径的均值属于极细砂或细砂范围,71.79%的物质样品分选较好,97.94%的沉积物样品属于近对称分布,100%的物质样品属于中等峰态。(3)6个样区的粒级-标准偏差曲线均呈现多峰分布,沉积环境不稳定。(4)6个样区胡杨回涡沙丘表层沉积物的Sahu成因判别值介于-7.277~ -5.912,均属于风成沉积。     

西藏札达盆地沉积物的石英砂表面特征及其环境意义

在扫描电镜下对札达盆地香孜组、古格组和托林组地层中的石英砂表面结构特征进行观察,三个组中石英颗粒外形磨圆度均不好,以棱角和次棱角状为主,结合区域地质认为,盆地的沉积物源距离盆地沉降区很近,为盆地周围的山地.其中香孜组的上部和中部冰川砂粒表面特征明显,认为是水体较浅冰缘区河湖相沉积环境;香孜组下部为湖泊水体较深的冰缘区河湖相沉积环境.古格组石英砂颗粒表面具有溶蚀坑和沟,属于低化学能的湖相沉积.托林组则表现出河流相沉积的特点.     

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。     

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。     

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。     

海南昌化江入海口底表沉积物粒度特征及输运趋势

对海南岛昌化江入海口110个底表沉积物样品进行了粒度分析,并利用二维沉积物粒径趋势分析模型对沉积物粒度参数开展趋势分析.研究结果表明,按照Folk沉积物分类三角图解法,昌化江入海口外底表沉积物可划分为含砾砂、砂、砾质泥质砂、砂质砾、粉砂、泥、砂质泥、砾质砂、砂质粉砂和粉砂质砂共10种沉积物类型,其中砂和砾组分的分布范围...     

鄂尔多斯盆地白垩纪沙漠石英沙颗粒表面特征

沉积环境的判别是沉积盆地分析、古地理、古气候研究和储层评价的重要手段。石英具有较大的硬度和较高的化学稳定性,因而其沉积物颗粒表面特征能很好地反映沉积环境,而通过扫描电镜研究石英颗粒表面微细特征是分析沉积环境行之有效的方法。尽管鄂尔多斯盆地早白垩纪志丹群存在沙漠沉积已被广为接受,但石英颗粒表面微细特征分析还比较薄弱。对采自鄂尔多斯盆地白垩纪志丹群洛河组 (K₁l)和罗汉洞组 (K₁lh)的沙丘沙进行石英颗粒表面微细特征分析的结果表明,其石英沙颗粒表面特征具有明显的风成特征,及易与水成特征相区别。因此,本研究从石英沙颗粒表面特征方面进一步肯定了鄂尔多斯盆地白垩纪古沙漠的存在