长江三角洲东部沉积物粒度特征及其环境意义

本文从沉积物粒度特征讨论不同时期的古地理环境,探讨第四纪时期新构造运动、古气候及海平面等因素控制对沉积环境的控制,建立长江三角洲东部的第四纪沉积环境演化模式。     

新概念“粒度标（GSL）”用于研究海洋沉积环境—以黄河口北…

通过对海洋沉积物含水量和有机碳的大量研究，本文用纯化学参数沉积物的含水量和有机碳含量定义了一个新的沉积物粒度标准，即“粒度标（ＧＳＬ）”，ＧＳＬ＝ψ．Ｃｏｒｇ，把其数值０．０５，１．０，１０．０作为砾、砂、粉砂，泥的分级标准，与原有的φ标准－φ，４φ，８φ分级相对应，用ＧＳＬ研究黄河口北部海域沉积物的粒度分布，实践证明，ＧＳＬ粒度分布与用筛析法得到的粒度分布结果完全一致，ＧＳＬ为纯化学工作者研究海     

小柴旦湖表层沉积物粒度分布特征

柴达木盆地分布着的大量浅水盐湖,是重建过去全球变化的重要载体。盐湖沉积物粒度的测定及其解释对湖水动力学、地貌学和沉积学的研究具有十分重要的意义;粒度作为湖泊沉积物中最直接的物理指标,在不同的湖泊中存在着多解性,因此,系统地研究不同湖泊表层沉积物的粒度空间分布特征十分必要。本文以柴达木盆地的小柴旦湖为研究对象,对湖泊中23个表层沉积物样品进行粒度分析,并结合2个风成砂样品和1个湖泊钻孔样品(XCD3),系统研究其表层沉积物粒度特征,探讨可能影响粒度分布的外力因素。结果表明:(1)在两条采样路线上,样品粒度随水位深度增加逐渐变细,其平均粒径的变化范围自50.2μm至5.3μm,说明小柴旦湖这类小型浅水盐湖的沉积特征符合湖泊中湖滨至湖心沉积物颗粒逐渐变细这一规律;(2)凡是湖泊水深超过200 cm的样品,粒度频率分布曲线具有较高的一致性,表明在小柴旦湖中较细颗粒主要赋存于深水区,指示深水区沉积环境相对稳定;(3)湖滨浅水区沉积物颗粒特征复杂,粒度频率分布曲线呈多峰态,可能受洪积扇、植被和风浪的影响。选取柴旦气象站1956—2013年气象数据中极大风速计算风浪对水体的影响,最大影响深度为0.4 m,说明湖滨深度小于0.4 m的区域受风浪影响。结合湖泊表层沉积物及周围风成砂粒度特征,对小柴旦3(XCD3)钻孔沉积物粒度特征进行分析,发现:钻孔中68—70 cm和77—80 cm层位粒度特征指示水位快速下降,湖泊干涸并沉积风成砂;其余层位均表现为相对稳定的湖相地层,湖泊水位与现代相近。     

夏垫活动断裂沉积物粒度分析及沉积环境研究

利用夏垫断裂附近采集的样品,通过激光粒度仪实验进行粒度测试、分析,研究了第四纪沉积物平均粒径、标准偏差、偏度、峰态、众数、频率曲线、累计概率曲线等粒度特征,并用解析的方法研究了沉积物成分上的特点和变化。本文依据上述特征,将地层划分为8个沉积旋回,综合得出地层沉积动力和沉积环境的变化:较低能的沼泽相沉积、中能的河流相沉积、中高能的河流相沉积、高能的河流相沉积—低能的洪积相沉积、中高能的河流相沉积、低能的沼泽相沉积、中低能的浅湖相沉积、中能的浅湖相沉积。且本文认为地层中出现的两次富含黑灰色粘土、粉砂和碳化的植物遗体的沼泽相沉积应为地震引发的断塞塘沉积。     

雅江河谷佛掌沙丘表层沉积物粒度特征

造山带河流的河谷深切,滑坡堰塞湖及其溃决洪水频发,洪水滞流沉积物经风力改造,在两岸形成大面积沙丘(以白格堰塞湖溃决洪水为例)。对雅鲁藏布江沿岸沙丘表层沉积物粒度特征的研究,可以为鉴别河谷中的古洪水沉积与风成沉积提供一定的参考意义,并为该区域防风治沙工程提供理论支持。选取雅鲁藏布江中下游河漫滩的爬坡沙丘——佛掌沙丘为研究对象,分析其与其上四个叠置的新月形沙丘表层沉积物的粒度特征和分异规律,揭示其沉积环境。粒度分析结果表明:佛掌沙丘表层沉积物以中砂为优势粒径,分选较差,极正偏,尖窄峰态。叠置新月形沙丘的粒度分布模式为坡顶粒径最粗,分选最好;就整个佛掌沙丘而言,随高度上升,沉积物的粒径变细,分选变好,这是风力分选与重力分异共同作用的结果。利用萨胡判别式判定该沙丘沉积环境为河流沉积,但将粒度数据与其他区域的河岸沙丘粒度特征进行对比发现该沙丘为典型的风成沙丘,可能是由于该区域物源较近,且受地形阻挡风力分选作用不明显,导致萨胡判别式无法很好地区分风力沉积与河流沉积。根据与河漫滩沙样的粒度特征对比发现,佛掌沙丘主要由河流中携带的物质提供沙源。     

长兴岛邻近海域的沉积物粒度参数特征及对底床动力环境反演

采用传统法分析了长兴岛及邻近海域11个表层沉积物样品的粒度参数。基于沉积物粒度参数的分析,反演了区域的水动力环境,结果表明表层沉积物平均粒径和分选系数的变化方向指示的长时间尺度下的沉积物输运格局较为一致,砾石、极粗砂和粗砂含量5%的等值线以及极细砂和粉砂含量20%的等值线分布较好的推测了长兴岛区域近底床优势流速。     

利用网格采样法比较潮间带沉积物不同粒度区域重金属含量特征

采用网格采样法,在渤海湾潮间带泥质区、泥沙过渡区和粉沙区分别以10 m和1 m为间隔,采集了384个表层沉积物样品,对Al、Fe、Ti、Mn、Ba、Sr、Zn、Cr、Ni、Cu 10种重金属含量特征进行研究,对比了潮间带不同粒度沉积物中重金属的蓄积特征.结果表明,10种重金属在淤泥、泥沙混合、粉沙3种研究区的总含量分别为147.37、98.68和94.27 g·kg-1,粒度变化造成重金属含量的显著分异;除Ba、Sr倾向在富含长石的粗颗粒区富集外,多数重金属元素呈现细颗粒区富集倾向;Sr含量受粒度变化影响最大,而Cr、Ti含量受粒度变化影响相对较小.     

陕西红碱淖湖底表层沉积物粒度特征

根据不同沉积环境的代表性和空间分布的均匀性原则,对陕西北部红碱淖湖泊表层沉积物进行了较为系统的采样和粒度分析。粒度分析结果显示,红碱淖湖泊表层底泥主要由三种沉积类型组成：湖心稳定的湖泊沉积、受入湖河流影响的河口及三角洲沉积、相对稳定的近岸沉积。粒度分布的多组分特征不仅指示了沉积物来源差异,还指示了其环境和沉积动力。平均粒径的空间分布特征可以指示湖泊底流的流向及动力特征。发现西部湖盆目前仍受入湖径流的影响,而东部湖盆则受入湖径流影响相对较弱。粒度揭示的湖泊底流特征,可以作为研究入湖污染物及其扩散规律的依据之一。     

曹妃甸近岸表层沉积物粒度和粘土矿物分布特征研究

为探讨曹妃甸近岸海区表层沉积物粒度和粘土矿物组成和分布特征,利用激光粒度仪和X-射线衍射(XRD)分析的方法对曹妃甸近岸海区15个表层沉积物样品进行分析。结果表明:曹妃甸近岸海区沉积物以粉砂为主(45.2%),其次是砂(30.2%)和粘土(24.6%);研究区内四种粘土矿物含量依次为伊利石(55.8%)蒙皂石(24.9%)绿泥石(9.9%)高岭石(6.7%)。研究表明曹妃甸近岸表层沉积物含量和分布特征受物源、水动力等自然因素和围填海工程等人为因素共同影响;其中,围填海工程的长期实施对研究区表层沉积物中较细颗粒(粉砂和粘土)的分布影响较为明显;伊利石、高岭石和绿泥石分布特征与围填海导致的水动力改变密切相关。研究结果对曹妃甸近岸海区的沉积特征及沉积物物源、了解围填海工程对海洋沉积环境的影响有着一定的科学意义。     

长兴岛邻近海域的沉积物粒度参数特征及物源分析

采用筛分法和吸液法分析长兴岛邻近海域11个表层沉积物样品,获得了1Φ间隔的粒度参数数据。分析结果表明,临港工业区附近海域的沉积物类型主要有G、S、S-T-Y、TS、YS、G-S-T、ST、YT共8种,S和ST是该区的优势和次优势组份。平均粒径在-1~2.623Φ,分选系数在0.221~3.213,偏态在0.311~1.311,峰态在0.828~3.978。基于沉积物各粒级的空间分布规律,对研究区域的物质来源情况,进行了分析讨论。     

武威黄羊河剖面始新世湖相沉积物粒度端元组分及其沉积机制

为了解武威地区晚始新世湖相沉积粒度分布特征并提取古气候环境演变信息,本文利用一般化的Weibull分布函数的参数化端元分析方法(EMMA),结合沉积相、谢帕德三角分类图以及中值粒径、标准偏差等粒度参数,对武威地区黄羊河剖面湖相沉积物粒度数据进行分析。结果表明：黄羊河剖面沉积物主要以细粉沙、极细沙和细沙为主。剖面沉积物各粒级组分垂向含量变化曲线分为三个阶段,沉积相依次对应氧化浅湖亚相—滨湖亚相—扩张湖亚相。结合各粒级组分含量垂向变化特征,剖面自下至上一定程度上指示气候由湿润转为干旱化的过程。剖面粒度数据反演得到3个端元(EM),其中EM1可能指示风力高空远距离悬移搬运来的黏土以及区域风力搬运的粉沙组分;EM2可能指示地表径流作用下河流水动力搬运入湖的沉积物;EM3可能代表洪水作用沉积的粗颗粒跃移组分或湖泊经二次扰动再沉积的粗颗粒组分。     

天津近岸表层沉积物重金属和放射性核素分布特征

对渤海湾天津海域14个表层沉积物样品进行粒度、重金属和核素放射性活度测量,结果显示,沉积物组成以粉砂为主,其粒径在研究区横纵向上分别呈由南至北、由东至西逐渐变粗的分布特征.重金属元素含量为Cu:25.6~35.1mg/kg、Pb:44.1~67.7mg/kg、Zn:60~73.5mg/kg;210Pb活度为13.2~35.3Bq/kg,137Cs活度为0.05~1.28Bq/kg,重金属含量和放射性活度随粒径减小而增大,总体上呈由北至南逐渐增大的分布特征,在中部和南部分别呈由西北至东南和由西至东逐渐增大的分布特征.这主要是因为细颗粒组分对Cu、Pb、Zn、210Pb和137Cs的吸附作用大于粗颗粒组分,因此,其分布受渤海湾水流及其所导致的粒径变化所影响.     

潮间带沉积物粒度空间分异及其与TC、TN的空间相关性分析

以辽河口潮间带典型区域作为研究对象,借助现场调查、实验分析、地统计分析和数理统计分析方法,分析了沉积物粒度组成、特征与沉积物营养元素的空间分异之间的相关关系,结果表明:沉积物粒度组成、特征参数在空间分布上呈现由陆向海的梯度变化趋势;沉积物TC和TN在空间分布上与沉积物粒度组成及分选特征具有较强的相关性;发现沉积物粒度参数能够对营养元素进行有效的指示,黏土物质对TC指示作用要强于TN,而分选系数对TN的指示作用要强于TC。本文研究证实了沉积物对环境要素的指示作用,同时也验证了在区域小尺度沉积物对营养元素空间分布的影响。     

太湖湖滨湿地沉积物营养元素分布特征及其环境意义

针对当前修复湖滨湿地去除氮磷营养盐长期效果的不确定性,以东太湖自然湖滨湿地与东部滨岸区、竺山湾修复湖滨湿地为代表,采用放射性核素210Pb计年法测定湖滨湿地沉积物的年代,据此计算出沉积速率,并结合沉积物柱中粒度组成与碳氮磷的含量变化,推算出自然湖滨湿地沉积物中碳氮磷的平均蓄积量.结果表明:太湖自然湖滨湿地与修复湖滨湿地沉积物的颗粒组成均以粉砂粒为主.东太湖自然湖滨湿地沉积物的平均沉积速率为:芦苇群落,0.74cm/a;茭草群落,0.69cm/a;香蒲群落,1.24cm/a;牛鞭草群落,1.27cm/a;荷群落,0.81cm/a.近40a来,东太湖自然湖滨湿地单位面积(cm2)沉积物中碳氮磷的蓄积量平均为:总有机碳1408.0mg,总氮138.2mg,总磷14.31mg.对于修复湖滨湿地而言,随着植物群落的发育演替,营养元素在修复湖滨湿地系统内可以不断累积,其沉积物库的蓄积量潜力很大,在控制外源污染输入的前提下,湖滨湿地具有净化水质的长期环境效应.     

水动力作用对潮滩表层沉积物重金属时空分布的影响

选取上海滨岸滩具有代表性的4个采样断面，分析了重金属在潮滩表层沉积物中的季节含性量变化。结果表明，在水动力作用较弱的地貌部位，表层沉积物中重金属元素明显趋于富集。在崇明东旺沙、白龙港排污口附近和奉新边滩表层沉积物中，Cu、Pb、Fe、Mn、Zn的最低值出现于夏季，而在东海农场表层沉积物中，这几中重金属元素的最低值出现于秋季，夏季值反而较高。Cd与此不同。这说明在长江冲淡水作用下，重金属污染物能沿岸发生迁移与扩散，Cd受长江冲淡水影响较小。     

调水调沙工程长期实施对黄河口近岸沉积物粒度分布与黏土矿物组成特征的影响

基于对2013年10月获取的黄河口近岸海域28个沉积物样品的激光粒度分析和X-射线衍射(XRD)分析,探讨了调水调沙工程长期实施对沉积物粒度分布以及蒙皂石、伊利石、高岭石、绿泥石这4种矿物组成特征的影响.结果表明,2002年调水调沙工程实施以来,黄河口近岸海域的沉积物粒度尽管在砂含量上(平均约占23.5%)较渤海海域和黄河沉积物高,但仍主要以粉砂为主(平均约占59.1%),黏土组分相对较少(平均约占17.4%).黄河口近岸海域的黏土矿物组成与黄河沉积物的组成相近,但较调水调沙工程实施前存在较大差异,其不同组分含量整体表现为伊利石蒙皂石绿泥石高岭石.研究发现,相对渤海海域大范围的研究,对黄河口近岸海域的局部研究更能揭示调水调沙工程长期实施对河口沉积环境的影响.     

滇西北剑湖沉积物钒空间分布特征和生态风险

用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定剑湖表层及柱状沉积物钒（V）含量,采用改进BCR连续提取法提取V各形态,并对V空间分布特征和生态风险进行了分析,揭示了粒度对剑湖沉积物V及形态含量的影响.结果表明,剑湖表层沉积物和柱状沉积物颗粒均以粉砂粒和细砂为主,细颗粒V含量更高.表层沉积物V含量为（117.82±63.31）mg/kg,其水平空间分布差异较大.V可交换态、可还原态、可氧化态和残渣态含量分别为（8.91±8.91）,（18.36±10.53）,（7.67±7.67）,（80.22±58.71）mg/kg,主要以残渣态形式存在,且黏粒和粉砂粒对V可还原态和残渣态影响较大.V垂直分布差异大,底层V含量高于表层,少部分区域受黏粒和粉砂粒影响.剑湖沉积物V污染程度小,大部分地区潜在生态风险较低,底层沉积物污染程度和潜在生态风险都高于表层.     

泉州湾滩涂沉积物对Cu（Ⅱ）的吸附实验

研究了Cu(Ⅱ)在泉州湾滩涂沉积物上的吸附行为。探讨了pH和温度对吸附作用的影响，测定了其吸附等温线。实验结果表明，常温下Cu(Ⅱ)在泉州湾滩涂沉积物上的吸附平衡时间约需3．5小时；吸附量随pH的升高先增大而后减少，pH=6．0左右时达最大；吸附量随温度的升高而增大；其吸附行为可以很好地用Langmuir型吸附等温线来描述。并在此基础上初步探讨了Cu(Ⅱ)在泉州湾滩涂沉积物上的吸附机理。     

崇明东滩表层沉积物重金属空间分布特征及其污染评价

以崇明东滩潮间带表层沉积物为研究对象,在粒度分析、重金属以及有机碳含量测定的基础上,采用ArcGIS中的地统计分析模块研究了重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd的空间分布格局,应用克里金法进行空间插值作图,估算了沉降通量,并运用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染现状进行了评价.结果表明:①目前崇明东滩重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd含量平均值分别为42、27、69、71、0.23μg.g-1,均超过上海潮滩背景值,且受沉积物粒径分布和有机碳的影响,重金属含量呈现自岸向海和自北向南下降的趋势;②崇明东滩重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd的年沉降量分别为187、121、395、312、1.04 t,总沉积通量为11 g.(m2.a)-1,反映崇明东滩仍具有较强的重金属污染物"过滤器"功能;③重金属污染状况总体为清洁,但Cd、Pb和Cu的污染程度相对较高.     

苦草（Vallisneria natans）根系对沉积物中各形态磷的影响

采用磷分级提取的方法研究苦草(Vallisneria natans)生长过程中根系分布与沉积物不同形态磷和总磷的变化过程.在实验开始后20、50、80 d,分别测定苦草根系在沉积物的分布及沉积物中各形态磷的垂直变化.结果表明,苦草根系在实验装置中垂直分布在0~14 cm区域内.平均每株苦草根系根数为58条,平均根长为5.86 cm.苦草根系生物量在沉积物深度0~3、4~6、7~10、11~14 cm分配的质量分数分别为45.99%、32.75%、16.03%、5.23%.沉积物中总磷(TP),NaOH提取磷(NaOH-P)和有机磷(OP)含量在苦草根系分布集中区域内显著降低(P<0.05).HCl提取磷(HCl-P)和无机磷(IP)的含量无显著差异(P>0.05).