有机质去除程度对粒度测量结果的影响及其意义

粒度分析是研究沉积物组成特征,重建古气候变化的重要手段之一.由于有机质会影响沉积物颗粒的组成状态,因此其去除程度会对粒度测试结果产生很大影响.粒度分析是风成沉积最常用的分析方法,本研究选取古土壤、弱发育古土壤、黄土、砂黄土四种有机质含量不同的沉积物样品为对象研究有机质去除程度对粒度测量结果的影响.结果显示,彻底去除有机质后的古土壤平均粒径明显增加,说明在古土壤中有机质主要以细颗粒形式存在;弱发育古土壤和黄土的平均粒径随着有机质的去除逐渐降低,说明其中的有机质以较大颗粒的形式存在并且对沉积物产生了胶结作用;而对于砂黄土,有机质的去除程度对样品粒度测量结果影响不大,因为有机质含量较少.同时文章分析了不同有机质去除方法的优缺点,并探讨了本研究的发现对于光释光测年等需要进行有机质去除的实验的应用意义.     

龙洲丹霞地貌沉积物粒度特征及其环境意义

目的通过分析龙洲丹霞地貌沉积物岩性及粒度特征,为西北干旱地区及其它区域丹霞沉积物的进一步研究提供科学依据。方法分析龙洲丹霞地貌沉积物岩性特征,并用激光粒度仪进行粒度测定。结果龙洲丹霞地貌沉积物是由多种组分叠加组成,主要以中砂为主,不同层位夹杂其它组分。沉积物粒径值较大,平均粒径(Mz)为375μm,而且粒径值随深度变化复杂,整体韵律变化明显。结论区域沉积物物质来源与搬运方式相对单一,以河流砂沉积为主,同时还伴随风力作用的沉积。     

洛川黄土碎屑锆石的粒度特征及其古气候意义

目的 通过对洛川剖面12个层位的锆石粒度分析测量,探讨洛川黄土-古土壤及新近纪红黏土中碎屑锆石的粒度特征及其反应的古气候变化特征.方法 利用Quanta400 FEG场发射环境扫描电子显微镜获得锆石的二次电子图像,并用Scandium软件对锆石的二次电子图像进行粒径测量.结果 第四纪黄土-古土壤及新近纪红黏土中存在大量碎屑锆石,除L24层黄土外,其余黄土层中的锆石粒度均显示出相似的分布特征,主要粒级分布于20～60μm之间,与全岩粒度相比,其中值粒径、平均粒径均有差异,但L9与L15层中锆石中值粒径与全岩差异最小,红黏土中差异最大.结论 成壤作用对粉尘沉积物全岩粒度分析结果影响较大,而对稳定重矿物锆石粒径影响较小.第四纪黄土L9与L15层全岩粒度分析中粗颗粒含量明显增加,应归因于此时粉尘沉积物土壤化过程中成壤作用减弱.新近纪红黏土粗颗粒锆石百分含量的增加,并不预示着此时冬季风的明显加强,而是与周缘裸露的基底岩石提供了近距离的物源有关.L24层黄土在各项粒度指标均显示出其特殊性,可能与青藏高原的阶段性隆升有关.     

澧水下游漫滩沉积物粒度特征及其环境指示意义

通过对澧水下游野外考察、河漫滩沉积物取样和沉积物粒度分析,以期探讨澧水下游漫滩沉积物的粒度特征及其与环境的相互关系.结果表明,澧水下游漫滩21个站点沉积物中黏土-粉砂-砂含量的百分比平均值分别是13.4%、58.15%、28.36%;平均粒径(M_Z)的范围在3.18~6.28Φ、标准偏差(σ_I)的范围在2.72~1.69、偏度(Sk_I)的范围在-0.21~0.57、峰态(K_G)的范围在0.80~1.27、中值粒径(D_(50))的范围在2.24~6.24Φ.澧水下游漫滩沉积物的粒度分布与河水动力条件呈正比关系,河水动能越强,沉积物粒度越大,反之沉积物粒度越小.这与河流系统的自身行为和人类活动等因素有关,河流拐弯和汇合等使河流流速变大,沉积物的颗粒也相对变大,砂组分比重增加;人类活动如农业灌溉使河流径流量显著减少,河流水动能减弱,沉积物颗粒随之变小.     

腾格里沙漠北缘沙丘粒度特征及区域差异分析

以腾格里沙漠北缘沙丘为研究对象,选取不同形态的沙丘类型,进行系统的野外地貌调查,沙丘形态测量和沙丘沉积物粒度分析,研究了腾格里沙漠北缘沙丘的粒度特征以及空间变化规律.结果表明,沙丘沉积物主要由细沙和中沙组成,细沙含量为63.92%,中沙含量为32.82%.平均粒径为2.20Φ,分选系数为0.40~0.68,属于分选好和分选较好的范围.沙丘断面粒度曲线显示,沿主导风向背风坡和迎风坡沉积物粒度呈现微弱变细的规律,且沙丘高度与平均粒径具有较好的正相关性.说明腾格里沙漠北缘沙物质的粒度特征在空间上表现为从物源区向沉积区沉积物颗粒变细、分选性变好的规律.将腾格里沙漠北缘、孟根布拉格和乌力吉苏木3个沙区样品对比,从南向北沿纬度方向沙丘粒度组成中沙、粗沙和极粗沙含量呈现增加的趋势,细沙和极细沙含量呈现减小的特点.以新月形沙丘和沙垄为例,从南向北沿纬度方向新月形沙丘和沙垄同样具有粗沙含量增加,细沙含量减少,平均粒径变粗的趋势.以上变化表明,植被、风况、沙丘高度是控制沙丘形态及粒度变化的重要因素.     

浅水湖泊表层沉积物粒度垂向分布及其水动力表征

为揭示浅水湖泊表层沉积物粒度组成特征,解析沉积物粒度分布对沉积物物源和水动力的响应,并为浅水湖泊沉积物营养盐分布特征研究提供支撑。利用激光法对里下河地区4个不同大小和形状的浅水湖泊沉积物样品的粒度进行研究,结果表明:(a)研究区表层沉积物平均粒径随深度增加而减小;(b)面积大的湖泊表层沉积物的中值粒径垂向分布差异较大;(c)面积大且宽的湖泊中的砂粒搬运作用强于面积小且窄的湖泊;(d)对于面积较大的湖泊,湖心区砂粒含量高于湖泊周边区域;(e)粒径的三角分布图显示研究区表层沉积物颗粒大多落入壤粒和砂粒的范畴,表明研究区湖泊水动力活动较强;(f)风浪扰动较大的九龙口沉积物垂向分布连续性较差;(g)蜈蚣湖和得胜湖沉积物平均粒径垂向分布变化不大,表明其水动力条件变化相对较小,与实际调查一致。     

洞庭湖“四水”的水动力条件对比分析

河流沉积物元素组成是源区岩石、风化作用、河流水动力分选等各种自然过程的结果.其中,水动力条件因控制沉积物的搬运形式、粒度特征、矿物组成等而对河流沉积物元素组成有极重要的控制作用.本研究对“四水”(即湘江、资江、沅江、澧水)入湖河床沉积物的矿物组成、元素富集特征进行分析,并选取合适的特征元素计算水动力分选指数(WI)来反演“四水”河流水动力条件.结果显示,Al₂O₃、TiO₂、Zr等元素是指示沉积物水动力条件的主要特征元素,“四水”的河流水动力条件为澧水>沅江>湘江>资江,WI(Zr/Al₂O₃)为本研究中描述“四水”水动力条件的最适宜指标.     

科尔沁沙地响水河河岸沙丘粒度特征

以科尔沁沙地西部响水河河岸沙丘为研究对象,野外沿盛行风方向从河流边滩采样至河岸沙带外缘灌草丛沙丘地,室内经激光粒度仪测试,研究河岸沙丘不同地貌部位粒度特征及分布规律,探讨河流对下风侧沙丘发育的影响.结果表明,科尔沁沙地响水河东岸沙丘沙物质组成优势粒径为细沙和中沙,所占比重为43.83%和38.57%,平均粒径在0.09~0.34mm,均值为0.22mm,属中等分选;频率曲线近对称且均为单峰,峰度均值1.01,多为常峰态.植被带对沙丘粒度分布有重要影响,致使在河岸沙带尺度上,因距离河岸远近不同,沙丘粒度参数呈现变化特征.     

大理盆地隐仙溪河道沉积物粒度分布特征

通过单人系统取样,用筛析法对云南大理盆地隐仙溪河道沉积物进行了粒度分析。结果表明,河流上游以砾石沉积为主,平均质量分数(含量)达57.92%以上,砾石粒径以10～50cm为主,在砂质沉积物中以粗砂为主,其含量达28 35%,中细砂含量只有13.76%;河流中游虽然也以砾石沉积为主,但砾石粒径明显变小,以5～10cm为主;河流下游则以砂质沉积物为主,其中中砂、细砂和粉砂总含量高达77.64%,尤其是细砂和粉砂含量显著升高,分别达到27.96%和32.26%,而粗砂和砾石含量明显降低。不同河段沉积物粒度及其含量的变化主要受水动力条件、地形坡度和搬运距离控制,但搬运距离与沉积物粒度之间不存在简单的线性对应关系。     

汉江上游谷地黄褐土粒度组成特征及其意义

对汉江上游谷地河流一级阶地上黄褐土的粒度组成进行了分析.结果显示:剖面下部黄土的粒度参数数值(σ=1.72,Kg=1.03,S=1.15)和粒度分布曲线与古土壤的参数(σ=1.73,Kg=1.03,S=1.15)和曲线一致,而与区内典型洪水滞流沉积物洪水SWD(σ=1.9,Kg=1.10,S=1.20)不同;在粒度成分三角图中,黄土和古土壤集中落在小的区域内,而洪水SWD呈分散分布;黄土的Y值均小于—2.741 1,而洪水SWD大多数样品Y值大于—2.741 1.这证明汉江上游谷地古土壤S0继承了黄土的基本特征,两者具有风成堆积物的特性.与渭河谷地典型黄土对比,汉江上游谷地的黄土粒度与其十分相似,说明二者具有同源性.     

云南抚仙湖沉积物粒度分维特征及环境意义

通过对抚仙湖沉积物粒度特征的研究,分析了湖泊沉积物粒度指标与分维值的变化特征及其相关性,探讨了深水湖泊沉积物粒度分维特征指示的环境意义。结果表明:抚仙湖沉积物主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分别约占14.71%和85.29%;湖泊沉积物分选性较差,呈极负偏态,峰态从很窄到极窄,平均粒径变幅较小,在7.10～8.45μm之间波动,均值为7.76μm;其分维值的变化范围为1.81～2.76,较其它粒度参数显著,均值为2.36,所对应的相关系数为0.94～0.99,指示了抚仙湖沉积物粒度分布具有显著分形特征。同时,抚仙湖沉积物分维值与平均粒径、分选系数、峰态间存在显著的正相关关系,说明湖泊搬运营力与区域沉积环境的变化、粒度分维值均具有较好的响应。通过对比抚仙湖流域自1700年来人类活动的记录发现,频繁的人类活动导致流域变化均与湖泊沉积物中记录的分维值极值具有较好的对应。因此,分形研究在深水湖泊中的应用,将为进一步研究区域沉积环境特征提供科学依据。     

黄河沉积物中REE制约与示踪意义再认识

根据黄河不同地区的20个沉积物全岩样、酸溶相和酸不溶相中的稀土元素(REE)组成分析,并与1999年的研究比较,揭示出黄河沉积物REE组成主要受流域黄土源岩控制,而粒度、化学风化和人类活动等因素影响较弱.磷酸盐和Fe-Mn氧化物是形成酸溶相中的中稀土富集主要因素;而重矿物则明显影响了全岩和酸不溶残渣态REE分异特征.在世界大河中黄河沉积物REE组成非常独特,直接反映了我国上陆壳和陆表沉积物的组成特征,也可以用做标准化物质,用来对比研究世界其他河流的REE分异特征.     

黄土高原西部典型古土壤与黄土的磁学特征及其古气候意义

探讨并详细对比了位于黄土高原西部的九州台黄土剖面的黑垆土和马兰黄土上部土层的磁学性质,初步探索了黄土高原西部黄土的磁学性质与成壤作用和气候变化间的内在关系.结果指示晚更新世以来黄土高原西部地区黄土风尘沉积物的磁性矿物质量分数总体较低,以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿、赤铁矿和少量针铁矿;磁晶粒度特征介于单畴与多畴.不同土层的磁学特性存在明显差别:黑垆土中磁铁矿和赤铁矿质量分数高,磁晶粒度相对更细,高矫顽力矿物含量少;马兰黄土上部中磁铁矿和赤铁矿质量分数少,针铁矿质量分数相对较高,磁晶粒度性质更接近于多畴,高矫顽力矿物含量多;过渡层磁晶粒度性质介于上述两段之间,总体磁学性质更接近于马兰黄土的.     

大理盆地隐仙溪河道沉积物粒度分布特征

通过单人系统取样,用筛析法对云南大理盆地隐仙溪河道沉积物进行了粒度分析。结果表明,河流上游以砾石沉积为主,平均质量分数(含量)达57．92％以上,砾石粒径以10～50cm为主,在砂质沉积物中以粗砂为主,其含量达28．35％,中细砂含量只有13．76％;河流中游虽然也以砾石沉积为主,但砾石粒径明显变小,以5～10cm为主;河流下游则以砂质沉积物为主,其中中砂、细砂和粉砂总含量高达77．64％,尤其是细砂和粉砂含量显著升高,分别达到27．96％和32．26％,而粗砂和砾石含量明显降低。不同河段沉积物粒度及其含量的变化主要受水动力条件、地形坡度和搬运距离控制,但搬运距离与沉积物粒度之间不存在简单的线性对应关系。     

川东南志留系小河坝组致密砂岩储层粒度特征及其环境指示意义

粒度是沉积物的重要特征之一,通过粒度资料可以判别沉积物的搬运方式、水动力条件等,是分析沉积环境的重要依据.基于川东南志留系小河坝组小河、浩口、回龙场、双流坝4条实测剖面78个样品的粒度分析研究表明:小河坝组搬运方式为跳跃、悬浮搬运,频率曲线以双峰态为主,平均粒径均值为4.49φ、标准偏差均值为1.14、偏度均值为2.40、峰度均值9.42,整体水体动能较低,频率曲线以双峰态为主,概率累积曲线以一跳一悬夹过渡式为主;粒度参数C-M图显示为牵引流沉积、Sahu函数计算结果表明沉积环境为河流-三角洲沉积.根据粒度概率累积曲线纵向变化辅以C-M图等综合判断川东南志留系小河坝组沉积环境为三角洲前缘沉积环境,其中小河、浩口地区经历了水下分流河道—河口坝-席状砂的沉积过程;回龙场、双流坝地区经历了河口坝—席状砂—河口坝—席状砂的沉积旋回.     

不同预处理对沉积物粒度分析结果的影响

粒度分析的方法很多 ,无论是传统的方法还是现代的激光粒度分析法 ,都需要对样品做预处理 .不同的预处理所得到的分析结果不同 .取自东海农场泥质潮滩的 4 1个样品 ,经稍做振荡分散、加少量双氧水与盐酸和加大量双氧水与盐酸等三种截然不同的方法预处理后 ,平均粒径减小 ;中值粒径减小 ;标准偏差增大 ,但不影响沉积物的分选等级 ;粒级含量变化 ,但不影响沉积物的命名 .这些变化一方面是沉积物中颗粒有机质和贝壳、生物碎屑类碳酸盐被双氧水和盐酸除去所致 ,另一方面可能因潮滩沉积物中絮凝颗粒被破坏而造成     

黄河中游地区马兰黄土主要化学成分的再研究

通过对黄河中游地区马兰黄土的大面积野外实地考察、系统采样和室内化学分析，并采用质量加权平均的计算方法，给出了较为准确的马兰黄土主要化学成分的平均数据。马兰黄土与世界各地的黄土相比，它们的主要化学成分之间存在明显差异，这意味着世界各地的黄土在物源区的物质组成、地质地理条件及古气候等方面可能存在一定差别。马兰黄土相对于全球下地壳和全地壳较富Ｓｉ，Ｋ等亲石元素而贫Ｆｅ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｍｎ等亲铁元素；与全球     

南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其环境意义

【目的】研究南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其影响因素。【方法】通过测定南黄海82个站位表层沉积物样品中生源要素的含量及表层沉积物的平均粒径,分析研究区表层沉积物中生源要素和沉积物粒径的分布特征,并从表层沉积物中有机质来源、沉积物粒度、水动力作用和环境等因素探讨其对生源要素分布的影响。【结果】南黄海表层沉积物中生源要素总有机碳(TOC)、总氮(TN)及总磷(TP)的含量与平均粒径存在显著的相关关系,近岸沉积物粒度较大,对应生源要素的含量较低,在南黄海中部海区的沉积物粒度较细,各生源要素的含量较高。【结论】表层沉积物的粒度是影响生源要素含量分布的主要因素,即粒度越细,表层沉积物中生源要素含量越高。同时,有机质来源和水动力作用在一定程度上也影响和控制着表层沉积物粒度及生源要素的分布。生源要素TP分别与TOC、TN之间相对较弱的相关关系和近岸河口等地生源要素的高值表明,可能存在其他外部环境因素也会对其含量造成影响。     

小型河流库坝建设对河道重金属元素分布的影响

【目的】研究小型河流库坝建设对河道沉积特征及重金属元素分布特征的影响。【方法】以淮河4级支流索河三仙庙水库至丁店水库段为研究对象,依据水流方向及库坝位置将其分为上、中、下3段,分别采用单因素方差分析和冗余分析,对3段的表层沉积物及下表层沉积物粒度特征,以及As、Cr、Pb、Cd、Cu、Hg和Zn 共7种重金属元素进行了分析和评价。【结果】表层和下表层沉积物各粒度组分和有机碳含量基本相同,但表层重金属含量略高,表明库坝建设后该区域沉积环境总体上较为稳定,而重金属污染有所加重; 3段间的水文条件差异较大,上段常处于相对断流状态,沉积物中砂粒含量较多,中段水流较小,粉粒和黏粒等粒径较小的沉积物粒度组分含量较高,下段常年积水,但水位变化较大,沉积物特征与上段相似; 重金属元素分布特征显示其在中段的含量均高于上段和下段; 有机碳在中段的含量极显著高于其在上、下段的含量。【结论】总体上,库坝建设改变了河流的水文条件,影响沉积物特征,对重金属元素分布影响较大,使得中段重金属元素相对容易富集。     

东北地区中、东部黄土成因初步研究

本文通过粒度分析法,分别对东北地区的中部和南部的黄土进行分析,结果表明,南部辽东半岛的黄土有两个物源:近地面西北季风吹来的滨海沉积物组成黄土中的粗粒组分;中纬度高空西风带来的中亚地区沉积物主要构成黄土中的细粒组分,且以近源搬运为主。中部长春的黄土则为河流洪积、冲积物原地风化而成,颗粒较细。本文对东北地区黄土的研究丰富了我国黄土类型的研究内容,同时为恢复东北地区第四纪环境提供了依据。