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北黄海细颗粒物质的沉积特征与输运过程

程鹏  
【摘要】: 本文通过在北黄海西部海区进行的海洋地质与地球物理调查,获得了大量 沉积物样品和实测数据。根据对沉积物样品的粒度、地球化学和粘土矿物分析, ~(210)Pb沉积速率测定及ADCP数据处理,探讨了北黄海细颗粒沉积物的沉积特征 和输运过程,并分析评价了激光粒度仪测试结果,探讨了ADCP测量悬沙浓度 的可行性。 激光粒度仪具有良好的测量精度,其测量误差主要原因取决于测试样品的 制备。与传统粒度分析方法(沉降法和筛析法)相比,激光粒度仪(Cilas 940L型) 测定的沉积物平均粒径偏粗,分选偏差。测定的粘土组分含量约为沉降法的 60%,其原因在于不同测试方法的原理和沉积物颗粒不规则的形状。因而,在 分析、比较粒度数据时要保持在同一测量系统之内。 本区的细颗粒沉积物主要分布于北黄海中部和山东半岛沿岸、大连湾附 近,粗颗粒沉积物则主要分布于庙岛群岛以东和大连湾东南侧海区。沉积物平 均粒径、分选系数、偏态系数等粒度参数的分布有一定的对应性。除庙岛群岛 东侧的砂质沉积分选较好之外,其它海区的沉积物总体特征是,粒径越粗,分 选越差,偏态更正偏;而粒径越细,分选越好,偏态系数也较低。 粒度趋势显示山东半岛北侧的沉积物具有向东和向东北的输运趋势,同时 整个区域显示出向北黄海中部汇聚的趋势。研究还表明粒度趋势分析方法在大 范围的陆架区域具有较好的适用性。在操作中,使用规则的正方形网格可以较 全面地判断、合成趋势矢量,进行高密度的采样有助于揭示沉积物净输运趋势的 细节特征。应注意的是,粒度趋势矢量只代表沉积物净输运方向,而不能反映 输运率的大小。 北黄海中部泥质沉积结构均匀,粒度变化在垂向上很小。泥质沉积的厚度 自南向北逐渐减薄,整个泥区的面积约6250Km~2,沉积速率1-2mm/yr,沉积通 量为6-10×106t/yr。粘土矿物和地球化学特征表明中部泥质沉积为多源沉积, 浅地层剖面和北黄海物质供应量的分析表明黄河物质是其主要物源。 根据理论分析和现场标定,ADCP具有测量悬沙浓度的潜力;通过对实测 数据的分析,提出了深度标定方法,其测量悬沙浓度的精度可以满足沉积动力 学研究的需要. 4个定点观测站的余流和悬沙迢量的净输运方向为近东向,显示悬沙由渤 海输人北黄海.输运机制分析表明悬沙运动以平流输运和垂向环流输运为主。


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