IOCAS-IR  > 海洋地质与环境重点实验室
南黄海辐射沙脊群现代沉积环境研究
刘涛
Subtype博士
Thesis Advisor石学法
2011-05-20
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Discipline海洋地质
Keyword南黄海辐射沙脊群 废黄河三角洲 沉积物输运 悬浮体扩散 地层演化 粒径趋势分析
Abstract908专项底质调查CJ09区块苏北调查区覆盖了废黄河三角洲和南黄海辐射沙脊群的主要地貌单元。本文基于此次调查所取得的大量数据资料(主要包括:表层沉积物粒度、悬浮体质量浓度、现场CTD剖面数据,悬浮体现场粒度数据,岩芯沉积相分析)对江苏研究区内现代沉积的动力环境进行了分析研究并取得了进一步认识。 根据福克分类原则,研究区内表层沉积物一共可分为四类:砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂,沙脊表层沉积物为砂或粉砂质砂,脊间沟槽中主要分布砂质粉砂,辐射沙脊群与废黄河口之间则分布大片粉砂。采用端元分离模型对表层沉积物粒径谱进行了子体分离计算,结果表明:该区表层沉积物的粒径谱可分离为四个不同的动力子体, 综合分析各子体的空间分布和研究区沉积环境演化历史,可判定其中较粗的两个子体EM1和EM2的物源分别为长江和黄河,长江源子体分布范围局限于辐射沙脊群区域,而黄河源子体因相对较细,扩散分布范围要大的多。依据该区水动力资料,结合粒径趋势分析,依据不同判别准则分别计算了沉积物种粗细组分的输运趋势。分析结果表明:在江苏岸线-辐射沙脊群构成的半封闭海域内,因潮周期内余流构成逆时针环流,易于再悬浮的较细子体在余环流驱动下向北输运,形成废黄河三角洲南侧的泥质区;而沉积物中的较粗子体则主要在涨潮优势流和冬季风浪的驱动下向南部辐射沙脊群海域输送。如此一来,便形成了该区沉积物中不同动力组分反向输运的趋势。 通过深入分析调查期间所取得的悬浮体质量浓度和现场粒度数据,对该区海底沉积物在移动性驻潮波作用下的再悬浮与扩散特征取得了进一步认识,主要可归纳为以下几点:(1)在夏季,自废黄河口沿岸线向南发育有带状高浓度浑水团,该浑水团向南延伸至辐射沙脊群中心区域。(2)浑水团的形成与废黄河口以南发育有大片泥质区有关,浑水团中的悬浮体主要来自海底沉积物的再悬浮作用,粒径一般低于60μm。(3)潮汐动力过程对浑水团中悬浮颗粒向外海扩散有限制作用,这是浑水团呈带状的重要原因。(4)在浑水团之外,因水动力强度偏弱,底质偏粗,海底沉积物中仅部分较细组分可再悬浮进入水体,水中悬浮体浓度急剧降低。而在一些沙脊顶部,因表层沉积物太粗,再悬浮作用难以发生,水体中悬浮颗粒主要来自于临近沟槽的水平扩散作用。 分析取自典型沉积环境岩芯的岩性和沉积构造特征,可归纳总结出四种沉积相类型,即:1深水潮道相、2 浅水潮道相、3沙脊边坡相、4沙脊相。深水潮道相的沉积构造以潮汐层理为特征,浅水潮道相以反复叠置的风暴层序为特征,沙脊边坡相以厚沙层夹泥质薄层为特征,沙脊相以均一的砂质沉积为特征。这四种沉积相自下而上组合到一起便构成了一套完整的沙脊区底层发育模式,反映了水深逐渐变浅,水动力能量逐渐增强的沉积环境演化过程。在沙脊群北部、废黄河口以南的区域,地层以遭受侵蚀的沙脊上覆几十厘米厚的泥质沉积物为特征。推测这些遭受侵蚀的沙脊应形成于黄河在江苏入海时期,在1855年黄河北归以后,因来沙急剧减少而遭受侵蚀并逐渐夷平,由于近年来因-15米以深海底侵蚀深度已达到均衡剖面,因此又在侵蚀面以上沉积了泥质薄层。 以动力“动力组分”思想为基础,建立一个一维的悬浮沉积物输运模型来正演沉积物输运方向上的表层沉积物粒度分布和粒径趋势,探讨了水动力能量沿程衰减和沿程增强两种不同情形下的粒径趋势特征。研究表明:粒径趋势形成的直接原因是沉积物中不同“动力组分”的混合比在净输运方向上一定距离内的单调变化。在沉积物净输运方向上,当水动力能量沿程衰减时可以先后出现两种粒径趋势类型,水动力能量沿程增强时最多可先后出现三种粒径趋势类型。水动力能量的沿程变化速度对于粒径趋势的转换有重要影响,变化速度越快,则粒径趋势类型可在更短距离内完成转换。和分选系数相比,峰度值有着相同的变化趋势且对混合比的变化更为敏感。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17675
Collection海洋地质与环境重点实验室
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GB/T 7714
刘涛. 南黄海辐射沙脊群现代沉积环境研究[D]. 中国科学院研究生院,2011.
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