冲绳海槽南部沉积层序的粒度特征

对取自冲绳海槽南部的A2 3孔经前处理后的沉积物样品进行了粒度测试,探讨了陆源沉积层序的粒度特征。沉积物平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数的变化显示出A2 3孔的沉积层序以 4 0 0cm为界可分为上、下两段,下段各参数稳定,代表了比较稳定的水动力条件的沉积环境;上段则波动较大,小规模浊流沉积频繁发育,暗示了不稳定的沉积环境。浊流层内粗粒与细粒组分含量及粒度分布的变化具有明显的规律性。通过分析A2 3孔陆源沉积层序的各沉积参数特征,认为冲绳海槽南部的沉积环境和动力在时间尺度上有较大的变化,东海陆架物质向南部海槽的输运可能是以峡谷为通道的重力作用引起的床底沉积作用为主。另外,对陆源碎屑和全样粒度结果的对比,显示了前处理方法对于海洋沉积物粒度分析的重要性.     

海南岛博鳌港沉积物的沿岸输送

分析了博港沿岸沉积牧粒度参数的沿岸变化，并应用沉积物粒径趋势分析模型（GSTA模型）对沉积物运动趋势进行了分析。GSTA模型结果表明，博鳌港沿岸的泥沙在横向上表现为：万泉河口以北岸段为由海向岸运动，近期处于淤积状态；万泉河口以南岸段即玉带滩大致以NNE走向到NE走向的转折点为界，北部主要是由岸向海运动，是侵蚀岸段，而南部则主要为由海向岸运动，有少量的淤积，博鳌港沿岸泥沙输送在纵向上表现为：万泉河口以北由南向北运动，万泉河口以南，北部是由北向南运动，南部是由南向北运动，其次还运用了经验公式对GSTA结果进行了验证，得到了通过万泉河口南部（玉带滩）3个断面的沿岸漂沙量，其沿岸漂沙方向主要为南北向，以上两种分析方法得出的结果和当地的许多地貌证据基本符合，而GSTA模型在玉带滩北部泥沙纵向输运方向与经验公式计算结果所表现出的一些差异，主要是由于研究时间尺度和所用的资料特征的差异性造成的。     

海南岛东南部新村港和黎安港潮汐特征及潮汐汊道P-A关系

以2013年8月实测的水位和流速资料为依据, 基于调和分析和统计方法分析了海南岛东南部新村港和黎安港潟湖的潮汐和潮流特征及其分布规律, 并探讨了潮汐汊道的P-A关系及其影响因素。结果表明, 双湖附近海域潮汐以全日分潮O1和K1为主, 半日分潮M2次之, 浅水分潮亦较显著, 属于非正规的全日混合潮; 调和常数反演的潮位与实测潮位基本吻合, 表明潟湖水位主要受潮汐控制。此外, 双湖均存在潮高日不等和涨落潮历时不等的现象, 涨潮历时略大于落潮历时。新村港平均高潮位0.65m, 较黎安港高0.15m; 平均低潮位-0.28m, 较黎安港低0.06m。新村港平均潮差0.50m, 最大可能潮差1.63m; 黎安港平均潮差0.36m, 最大可能潮差1.22m; 双湖平均潮差相差0.14m, 而最大可能潮差相差较大, 约0.41m。新村港平均潮差由口门向湾内有增大的趋势, 而黎安港却恰好相反。实测和模拟结果显示新村港和黎安港潟湖潮流分布格局类似, 都呈现出口门流速较大, 潟湖内部区域流速较小(小于0.1m/s)的分布规律, 且落潮流略强于涨潮流。新村港和黎安港的P-A值与华南海岸潮汐汊道P-A关系回归线吻合较好, 其中黎安港P-A值基本在华南海岸P-A关系回归线上, 而新村港略微有点偏离, 这说明新村港和黎安港潮汐汊道基本处于均衡状态。     

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。     

江苏大丰潮滩悬沙级配特征及其动力响应

根据2002和2003年夏季在江苏大丰潮滩的现场观测资料,详细分析了悬沙级配的时空分布特征、影响因素及其对再悬浮、沉降和流速的响应.研究结果表明,悬沙颗粒较细,以粉砂为主,悬沙级配在潮周期内的变化模式有两种类型:一是稳定型,悬沙级配的时空(垂向和平面)变化很小;二是双峰型,悬沙级配的时空变化显著,粗细峰高度不断变化.再悬浮、沉降、涨潮时输入潮滩的悬沙和底质级配是影响悬沙级配的重要因子.再悬浮使粗颗粒悬沙的含量增加,悬沙与底质级配不断接近,沉降对悬沙级配的影响与再悬浮相反.再悬浮发生时悬沙级配对流速有明显响应.在没有再悬浮和沉降影响的情况下,潮滩不同部位、不同时间的悬沙级配趋于稳定和相同,对这种状态下的悬沙级配可称为背景悬沙级配,大丰潮滩背景悬沙级配的平均粒径为7μm.     

江苏海岸中部近岸冬季潮汐和潮流特征

南黄海西侧的江苏海岸近岸区域,素以地形复杂、潮流强劲、悬沙输运剧烈著称,但是较长期的同步潮位和潮流观测数据仍然缺乏,尤其是在近岸(20 km)浅水(20 m)区域。2014年1月在大丰港附近开展了连续潮位和潮流观测,获得的数据揭示了一系列特征。此地潮汐潮流为正规半日潮,浅水分潮显著。平均潮差为3.05 m,最显著的两个分潮为M2和S2分潮,振幅分别为1.45 m和0.52 m。潮流最显著的半日分潮M2分潮和最显著的浅水分潮M4分潮在沿岸方向上振幅分别为0.84m/s和0.12m/s,在跨岸方向上振幅分别为0.24 m/s和0.01 m/s,沿岸方向占绝对优势。潮波的沿岸传播介于前进波和驻波之间,驻波的特征稍强。M2分潮潮流椭圆最大流(长轴)方向为南偏东7.4°。存在冬季沿岸向北的余流,垂向平均值的大小为2.2 cm/s。以上潮汐潮流特征为该区域海洋物质输运研究提供了基础资料。     

地质科学:历史与哲学的思索——评孙荣圭的新著《地质科学史纲》

孙荣圭的新著《地质科学史纲》(1984年北京大学出版社出版)是一本值得推荐的好书。对于教育,这是一本篇幅适中的教科书;在科学史研究上,这是国内第一本系统地论述地质学史的专著。一本好的地质科学史书不仅必需记述史料,而且应该从哲学的高度解释和评价史实。作者从历史和哲学两个方面思索了地质科学的发展历程,提出了不少新颖的见解。     

长江河口南槽纵向余环流:径流、潮汐和地形耦合机制

经典河口环流理论认为河口纵向上存在表层向海、底层向陆的单环流,但该理论中并未包含对地形因素的考虑.本研究于2018年洪、枯季(7、12月)在长江口南槽开展全潮周期的现场调查,通过锚系剖面和座底三脚架观测获得了从陆向海3个站位的同步流速、温盐剖面等数据,探讨了河口拦门沙地形对纵向余环流的影响.研究结果显示,长江口南槽拦门...     

长江口水下三角洲表层沉积物有机质分布特征

根据对长江口水下三角洲31个表层样沉积物粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)的测定,得出了粒度及有机质的分布特征,利用C/N比分析有机质来源及不同来源的贡献率。研究结果表明: 1)长江口水下三角洲表层沉积物平均粒径介于3~8Φ之间,存在由陆向海变细的趋势; 2)TOC含量在0.1% ~1.2% 之间,平均值为0.52%; TN含量介于0.02% ~0.08% 之间,平均值为0.057% 。TOC和TN含量的分布特征相似,具有自陆向海、由低至高的变化趋势,这主要是受到沉积物粒径的影响,但是TOC在崇明岛东侧和九段沙东侧有两个高值点,可能与人类活动或局地因素有关; 粒度校正之后,TOC含量在0.40% ~1.67% 之间,平均值为0.68%; TN的含量介于0.05% ~0.10% 之间,平均值为0.07% 。TOC含量在近岸地区略高,TN含量是北部地区略高于南部地区,并且TOC和TN都在崇明岛东侧和九段沙东侧有两个高值点; 3)C/N比值在6~16之间,平均值为9.6; 利用C/N比值估算得到的陆源有机碳含量在35% ~90% 之间,平均值为60% 。C/N比和陆源有机碳含量在长江口南支外围邻近海域表层沉积物中较高,表明南支带来了大量的陆源有机质入海,并呈舌状向东北方向凸出; 而在长江北支附近其值相对较低,表明北支径流影响相对减弱,潮流作用相对增强。研究表明,长江南支是主要的陆源有机质入海通道,而进入水下三角洲之后陆源有机碳分布受到了河口混合过程的显著影响。     

环礁沉积体系的过程-产物关系: 勘察式模拟初探

海洋沉积体系的定量模拟可分为仿真和勘察式模拟,后者的目标是建立沉积特征的连续谱、凝练新的科学问题。本文提出一个勘察式模拟的方法论框架,即根据控制方程确定自变量的定义域,进而由模拟计算给出应变量的值域,并结合物质收支平衡原理和“圆台状环礁”几何模型,以此方法预估环礁及其海底阶地物质输运和堆积格局。环礁是珊瑚礁的独特类型,其礁盘区提供了礁体生长和礁外坡、海底阶地堆积的几乎全部物源。结果表明,环礁自身生长受控于生物碎屑生产,而海底阶地的范围和沉积速率不仅决定于离礁悬沙通量,而且受到环礁外水深和海盆环流的制约。悬沙输运和重力流过程形成常态沉降和水下滑坡的交替沉积。此模型所预测的环礁沉积体系高程-面积曲线与南海环礁的实际曲线相对照,可获得环礁演化的机制信息。模拟结果还提示了需进一步研究的科学问题,如环礁生长规模及其控制机制、环礁沉积体系中周期性沉积的时间尺度、环礁外坡由于珊瑚生长自组织机制形成的重力流事件与地震等极端事件的对比和机制识别、环礁群的海底阶地沉积记录多样性、海面变化对环礁演化的影响和沉积记录、环礁人居环境安全等。