沉积物粒径趋势与海洋沉积动力学
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南黄海西南部海域表层沉积物粒度特征及其对沉积动力环境的指示意义彭修强;程知言;孙祝友;闫玉茹;张刚【摘要】对南黄海南部海域414个站位表层沉积物进行了粒度分析,获取了粒级分布和粒度参数.采用Shepard分类方法,将沉积物划分为5种主要类型,以砂和砂质粉砂为主.应用端元分析模型对表层沉积物粒度数据进行了反演,分离出2个端元,根据各端元频率分布曲线和空间分布特征,结合南黄海西南部沉积动力格局,分析了各端元与研究区沉积物物源和水动力环境的对应关系.结果显示:2个端元所指示的物源主要为具有长江和黄河混合物源的沉积物,且反映了海洋动力过程对现代陆源沉积物的改造、输运和分选.较细的端元1和较粗的端元2分布特征分别与现代潮流通道和潮流沙脊在空间上有很好的对应关系.沉积物粒径趋势分析表明,研究区西北部沙脊和南部潮流通道口门延伸至外海的深槽尾部是沉积物集中输运区域,与EMMA分析结果基本一致.粒径趋势分析结果所揭示的沉积物输运格局与研究区水动力条件和物源吻合较好,可为研究区港口航道建设和管理提供科学依据.【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2018(049)002【总页数】11页(P290-300)【关键词】表层沉积物;粒径趋势;端元分析模型;沉积动力环境;南黄海【作者】彭修强;程知言;孙祝友;闫玉茹;张刚【作者单位】江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院南京 210007;江苏华东地质环境工程有限公司南京210007;江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院南京 210007;江苏华东地质环境工程有限公司南京210007;江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院南京 210007;江苏华东地质环境工程有限公司南京210007;江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院南京 210007;江苏华东地质环境工程有限公司南京210007;江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院南京 210007;江苏华东地质环境工程有限公司南京210007【正文语种】中文【中图分类】P736.21海洋沉积物粒度特征是表征沉积环境最敏感的指标之一,对于阐明和解释沉积物来源、沉积分异及沉积环境等具有重要意义。
海洋沉积物粒度分析与计算海洋沉积物粒度分析与计算是研究海洋沉积物的颗粒大小分布特征和变化规律的方法之一、通过对粒度数据的分析与计算,可以了解海洋沉积物的生成环境、沉积过程和物源特征等,对研究海洋地质学、古气候变化、古环境重建等方面具有重要意义。
本文将介绍海洋沉积物粒度分析与计算的基本原理、方法和应用。
1.原理海洋沉积物的粒度分布是指不同粒径的颗粒在垂直方向上的分布情况。
通常用粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂等几个等级来描述,其中粉砂为小于0.063mm的颗粒,细砂为0.063-0.125mm的颗粒,中砂为0.125-0.25mm的颗粒,粗砂为0.25-0.5mm的颗粒,砾砂为大于0.5mm的颗粒。
2.方法(1)样品采集:在海底进行采样,可以使用底播器、取样器等工具,根据研究的需要确定采样的位置和深度。
(2)样品处理:将采集的样品进行干燥、筛分等处理,得到不同粒径的颗粒。
(3)粒度分析:采用激光粒度仪、激光颗粒分析仪等设备,测量不同粒径的颗粒的浓度和体积分布等数据,并进行数据处理与统计。
(4)粒度计算:根据已测得的数据,可以计算出颗粒的平均粒径、分选系数、偏度系数等指标,用以描述沉积物的粒度特征。
3.应用(2)古气候变化与古环境重建:利用海洋沉积物的粒度分布,可以推测古代气候变化和环境演化过程,如冰期-间冰期的交替,季风气候的变化等。
(3)资源评价与利用:通过分析海洋底质的粒度特征,可以评估海底沉积物的潜在资源(如油气、金属矿产等)含量和分布规律,为资源的开发提供科学依据。
总之,海洋沉积物粒度分析与计算是研究海洋地质学和古环境学的重要手段,通过对沉积物粒度特征的分析与计算,可以揭示海洋环境变化的过程和机制,为海洋资源开发和环境保护提供科学依据。
海底地形与海洋流体动力学的关系海底地形是指海洋底部的地貌特征,包括海底山脉、海沟、海岸线等。
而海洋流体动力学则是研究海洋中流体的运动规律及其影响因素的学科。
海底地形与海洋流体动力学密切相关,相互影响。
首先,海底地形对海洋流体的运动起着重要作用。
不同的地形特征会导致海洋流体在水平和垂直方向上的流动方式发生变化。
例如,海底山脉通常会阻碍水流的水平运动,导致有大量的水流垂直上升或下降。
而海沟则会引导水流向下流动,形成强大的水流和洋流。
这些地形特征的存在使得海洋中的水流呈现出复杂而多样的运动模式。
其次,海洋流体的运动也会对海底地形产生影响。
水流的侵蚀和沉积作用会改变海底地貌的形态。
强大的洋流会带来巨大的冲刷力量,将海底的沉积物冲刷到其他地方,形成新的地貌特征。
同时,水流的携带和沉降也会导致海底地形发生变化。
例如,沉降的沉积物可能会在海底堆积形成河床,而悬浮的颗粒物质则会在水流的冲刷下形成小溪和山谷。
此外,海底地形还对海洋流体的温度和盐度分布产生影响。
海床的不规则形状会导致海水流动时发生湍流,从而加快了水体的混合。
这种混合过程会使得海洋中的温度和盐度均匀分布,对海洋生态系统的平衡和稳定起着重要作用。
另外,在海底山脉和海沟等地形特征的影响下,海洋中的冷、暖水团体发生相互作用,形成了独特的海洋环流系统,影响着全球的气候和气温分布。
从以上分析可以看出,海底地形与海洋流体动力学之间存在着密切的关系。
海底地形既能够影响海洋流体的运动方式,也会受到海洋流体的侵蚀和沉积影响。
海底地形对海洋中的温度、盐度分布和海洋生态系统的平衡都起着重要作用。
因此,在研究海洋流体动力学时,必须考虑海底地形的影响因素,而在研究海底地形时,也必须考虑海洋流体动力学的作用。
只有综合考虑这两个因素,才能更加全面地了解海洋的运动规律与地貌变化,并对相关领域的研究和应用提供参考依据。
舟山群岛海底表层沉积物特征及沉积作用分析作者:章卫星肖志伟谢永清来源:《西部资源》2016年第02期摘要:舟山群岛海岸带地质环境条件复杂多样,众多的人类活动对海岸带的自然环境产生着重大的影响。
通过舟山群岛局部海域采样、测试,初步分析了舟山群岛海底表层沉积物特征,指出研究海域沉积物以粉砂、粘土质粉砂为主,少量砂质粉砂,极少量的砂:同时指出了研究区域的水动力条件及形成的3个沉积聚集区。
1.区域地质构造背景研究区处于浙东南陆相火山岩区,岩相、岩性及厚度变化较大,其分布受火山机构的控制。
出露的地层有下白垩统火山碎屑岩夹凝灰质砂岩、粉砂岩、砂砾岩和第四系。
研究区褶皱构造不发育,但定海东西向断裂、普陀——簸箕湾北西向断裂、定海——小湖南北向断裂等多组基底断裂发育,形成了以北东向、北北东向断裂为主,北西向、北北西向和南北向断裂为辅的盖层断裂格局(图1)。
多期次的断裂构造对区域内岩浆活动、沉积作用具有一定的控制作用。
4.2分析结果研究海域整体呈现3个沉积聚集区,东港沿岸的A区,朱家尖岛西南的B区及小干岛南岸的C区。
研究区属于近岸岛屿地区,区内各种水道发育,峡道效应较大,水道两侧岸坡,尤其是凹岸流速相对较小,处于接受沉积的环境条件,图示结果显示3个沉降中心基本都属于这种类型的沉积环境。
实地调查表明,3个沉降区域都已形成较大的滩涂,从侧面反映了运移趋势分析的准确性。
同样,从沉积物的平均粒径分布来看,3个区域都在6.7~7.0φ之间,沉积物平均粒径相对较小,反映了3个区域的水动力条件相对较弱。
研究区北部海域沉积物一部分沿沈普水道向东输运,一部分往北向东港沿岸聚集,普陀山莲花洋海域沉积物主要往南朝东港沿岸汇聚。
研究区南部海域沉积物一部分是经马峙门水道、老鼠门水道以及福利门水道向朱家尖岛西南侧浅水滩涂海域聚集,另一部分是由南往北向小干岛沿岸汇聚。
5.结论(1)粒度分析结果表明调查海域表层沉积物有四种类型,以粉砂、粘土质粉砂为主,少量砂质粉砂,极少量的砂。
4.1近岸带按动力作用分(1)与大河流有关的河口湾,三角洲(2)以海洋过程为主,不受河流直接影响的海滩、障蔽岛〔波浪作用为主〕;潮坪、砂坝-泻湖〔潮汐作用为主〕。
二、河口湾的水动力特征2、潮汐潮汐对河口湾作用最重要,其作用是混合淡、咸水,向海或向陆搬运悬浮体。
按潮差大小可将河口湾划分为弱潮型〔潮差<2米〕中潮型〔2-4米〕强潮型〔>4米〕三、河口环流1、河口环流成因淡水径流流入河口湾后,向来自外海的咸水休扩散,这两种具有不同盐度、不同密度的水体的混合,导致了河口湾特有的环流系统,主要包括三种类型:(1)盐水楔型位于弱潮河口,淡水在密度较大的咸水之上向海扩散:咸水呈楔状体位于下层,尖端朝向陆。
淡、咸水之间存在盐跃面。
径流驱动为主,盐水楔顶端形成砂坝。
(2)局部混合型位于中等潮差河口,淡、咸水在界面附近上下扩散,无明显界面。
但整个河口区仍存在垂向和纵向的盐度梯度。
(3)强混合型潮差大、流速大,破坏了垂向盐度梯度,存在纵向盐度梯度,科氏力使得面向陆右侧盐度高,产生横向混合,悬移质浓度口门附近最大。
五、河口环流动力作用的分带性1〕河流作用区2〕河口环流作用区3〕海洋作用区七、沉积特征2、沉积相序列沿河口特长轴方向常出现岩相的依次更替,即河口湾河流相组—河口湾相组—河口湾海相组。
河口湾沉积判别标志1〕在剖面中常与陆相或海相地层相接,并常和障壁层序共生。
2〕单个旋回不厚,一般多由假设干个旋回组合在一起,分布范围仅为数十或数百小方公里。
3〕弱潮河口律层序具有向上变细的趋势,粉砂、泥是最主要的沉积类型。
中、强潮河口湾层序此趋势不明显,且砂质沉积占有一定比例。
4〕具有交织层理构造以及潮汐层理构造,以潮汐作用为主的河口湾常发有大型交织层理,交织层具有明显的双向性。
5〕丰富的半咸水至正常海相生物,但门类有限。
4.2三角洲形成的根本条件“三基〞浅平的口外海滨区丰富的泥沙来源较弱的海洋动力三角洲的发育过程〔l〕河口砂坝和河道分叉的形成河流入海的河口区,水流展宽和潮流的顶托作用使流速骤减,河流底负载下沉而堆积成水下浅滩。
埕北海域底质沉积物粒度分布特征及其动力环境意义田动会;冯秀丽;姜波;滕珊;姜建新;王晓明;王晓磊【摘要】Based on the analysis of 181 grain size testing data which sampled in Chengbei sea area,and the application of Flemming triangular diagram method in the study area,the results show that the sediments are mainly composed of silty sand,sandy silt,silt and clayey silt.Grain size is comparatively coarse,and the grain size frequency curves are mostly unimodal pattern.Dynamic environment analysis shows that the sediments in the study area are mostly suspensible and sahatory.Grain size characteristics and sedimentary response strength are symmetrical along the water depth of 6 m and 12 m.Distribution and transport of sediments along the water depth of 12 m are mainly controlled by the seasonal variation of wind wave,and controlled by the zone of wave breaking along the water depth of 6 m.%通过分析181个埕北海域底质沉积物样品的粒度资料,并应用Flemming三角图示法对研究区进行沉积动力环境分区,结果表明:研究区底质沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和黏土质粉砂4种类型,整体上由岸向海粒度呈现细-粗-细的分布特征,且呈条带状与岸线平行;粒度相对较粗,粒径频率曲线多以单峰为主,分选中等偏差,多为正偏;沉积动力环境分区表明该海域沉积物多以悬浮和跃移为主;粒度特征和沉积动力强度以6m和12m等深线为轴对称分布,12m水深等值线两侧沉积物的分布类型和运移趋势主要受季节的风浪变化控制,6m水深等值线两侧沉积物分布和运移趋势主要受波浪破碎的紊流作用控制.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】8页(P554-560,577)【关键词】埕北海域;底质沉积物;粒度分布;沉积动力环境【作者】田动会;冯秀丽;姜波;滕珊;姜建新;王晓明;王晓磊【作者单位】中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】P736.21埕北海域沉积动力环境较为复杂,因其蕴含丰富油气资源,历来颇受专家学者关注。