秦皇岛附近海域表层沉积物粒度分布特征及运移趋势分析.pdf

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1、第43卷第7期2013年7月中国海洋大学学报PERl0DICALOF0CEANUNIVERSITYOFCHINA43(7)：066～071Jul．，2013秦皇岛附近海域表层沉积物粒度分布特征及运移趋势分析+尉建功，冯秀丽”，林霖，刘潇，刘杰(中国海洋大学海洋地球科学学院，山东青岛266100)摘要：通过对辽东湾西南部秦皇岛近海海域表层沉积物粒度组成及粒度参数的分析，结合Gao-Collins二维的“粒度趋势分析”方法，研究了该地区沉积物的物质来源及运移趋势。结果显示沉积物粒径呈现整体自岸及远增大、局部由西南向东北增大的趋势，既符

2、合近海沉积的一般规律，同时表明该区沉积物的输运受地形和自然条件的影响，存在局部差异性；沉积物具有河砂的特点，岸滩沉积物以河流来沙为主；沉积物整体上离岸输运，在研究区西南部沉积物由西南向东北输运，沉积区普遍具有多动力的特点。关键词：粒度；运移趋势；秦皇岛中图法分类号：P736．21文献标志码：A文章编号：1672～5174(2013)07—066—06粒度是沉积物的基本性质之一，粒度分析也是揭示沉积动力过程的主要手段之一。由于沉积物粒度受搬运介质、水动力强弱和搬运方式等多种因素的控制，因此通过研究沉积物粒度组成、粒度参数特征，可以间

3、接推断沉积物物源及发生沉积时的动力条件[1{]。在海洋环境中，由于动力和物源的复杂性，判断沉积物的输运方向并不是一个简单的问题，但沉积物粒径趋势与沉积动力和沉积环境密切相关[6。9]，这使运用粒度参数分析沉积物输运趋势成为可能。在一维分析的基础上[10。11]，Gao和Collins发展了二维的“粒度趋势分析”方法[12。，该粒度趋势分析方法在沉积环境及沉积动力研究方面得到了广泛的应用，并取得了很好的效果[13-15]。本文对研究区域121个沉积物底质样品进行粒度分析，通过对沉积物粒度组成及粒度参数空间分布特征的分析，并结合Gao

4、-Collins二维的“粒度趋势分析”方法，对该地区沉积物物源及沉积环境进行了初步探讨。1研究区概况研究区域为秦皇岛近海海域，位于辽东湾西南部(见图1)，人海河流较多，主要包括泽河、戴河、新开河、汤河、石河和九江河。该区N～NE，ESE，SSW～WSW向为强风向，N～NE，SSW～WSW向属于常风向；SE和SW为强浪向，S～SW为常浪向，波浪玫瑰图见图2；该区潮流主要受海底地形影响和海岸形状制约，属于正规半日潮流类型[16

5、。本研究区内河流众多，自东向西分布有九江河、石*基金项目：海洋公益科研专项项目(201005009)资助收稿

6、日期：2012—09—05；修订日期：2013—01—07作者简介：尉建功(1984一)，男，博士。**通讯作者：E—mail：fengxiuli@OUC．edu．cn河、新开河、汤河、戴河、洋河等，各河流主要特征见表1。但本研究区内河流均较小，河长、流量及流域面积均较小，总年均输沙量小于40万t，加之近年来各河流上游都修建了水库或防潮蓄水闸，使得人海泥沙量进一步减少。表1研究区主要河流特征[17q83Table1ThecharacteristicsofriversinstudyareaNote=①River；②Length；③A

7、nnualoweragerunoffamount；④Annualoweragesedimentdischarge；⑤ShiRiver；⑥XimkaiRiver；⑦TangRiv—er；⑧DaiRiver；⑨YangRiver2材料和方法2009年5月在秦皇岛近岸海域用抓斗式采样器采集海底表层沉积物样品共121个，样品分布区域大致为39。40『N～40。047N，119。307E～120。007E，取样位置如图1所示。绝大多数情况下样品的取样深度为8～12cm，取样重量约为1．5～2．0kg，进行沉积物粒度分析的亚样品取自每次抓取后

8、样品的顶部。该区样品的粒径在空间分布和组成上存在巨大差7期尉建功，等：秦皇岛附近海域表层沉积物粒度分布特征及运移趋势分析异，这种巨大的差异决定了不能采用单一的试验方法进行粒度分析。本文对样品中大于63p．m的组分进行烘干筛分，小于63tan的组分采用激光粒度的方法(Mastersizer2000激光粒度仪进行分析)，采用UddenE”]等比制①值粒级标准，粒组间隔为0．50，然后将2种方法得到的数据进行整合，从而获得完整的粒度分布。粒度参数采用Folk-Ward[20]公式计算，主要的粒度参数包括平均粒径(Mz)、分选系数(新)、

9、偏态(Ski)和峰态(KG)。根据《海洋调查规范(GB／T12763．8—2007)》[21]所规定的近海沉积物的分类和命名，将沉积物粒度参数输入到GSTAST(fortran程序)中计算沉积物输运趋势[13

10、。图1研究D(位置、水深地形及调查点站