毛乌素沙地北缘苏贝淖湖滨沉积物磁化率与粒度组份的相关性研究*

以苏贝淖湖滨剖面沉积物为例,研究了沉积物磁化率与粒度的变化特征;并分析了各粒级组份与磁化率大小变化的相关关系。探讨沉积物磁性矿物的可能来源及富集状态,揭示它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的古环境信息。结果显示:1沉积物磁化率和粒度自下而上分别经历了由低到高、由细到粗的总体变化趋势,代表了一种由湖滨浅湖相到风成沉积相过渡的沉积环境;沉积物整体粒径较粗,主要为砂(63μm)和粉砂[(4~63)μm],二者的平均含量之和达到99.04%,剖面风成沉积物与现代风成沙的粒度曲线变化具有很好的一致性;2磁化率与砂粒级的颗粒含量呈正相关,而与粉砂和黏土无明显相关关系或呈负相关,说明磁性矿物主要赋存在砂粒级颗粒中,主要原因是沉积物中的磁性矿物以外源为主;3沉积物高磁化率值对应较粗的沉积物颗粒,指示湖区风沙活动较强,气候干旱;低磁化率值对应较细的沉积物颗粒,反映湖区环境相对较湿润。     

长江下游洪水事件:基于南通河漫滩研究

沉积物中保留下来的信息载体可较准确地反映古环境变化,沉积物粒度与磁化率是沉积物中反映沉积环境变化的重要指标.研究了长江下游南通段河漫滩沉积剖面的粒度和磁化率特征,由此识别出长江下游南通段现代洪水事件.粒度分析表明,样品偏态系数为负偏,表明沉积物粒径总体相时较大,反映水流量大,搬运能力强.根据砂、粉砂、粘土百分含量变化,可将剖面分6层,呈粗-细-粗-细-粗-细变化.这与磁化率特征是一致的,磁化率呈高-低-高-低-高-低变化.将磁化率、中值粒径和近百年降水量变化对比分析发现,磁化率与沉积物中值粒径呈负相关关系.而沉积物粒度与降水量呈正相关关系.推断第1、3、5层的沉积特征指示该阶段水量较大(洪水期),第2、4、6层沉积特征指示水量较小,约130 a以来长江下游南通段至少发生3次较大的洪水,其中第5沉积层对应的洪水规模可能最大.     

基于MATLAB编程的沉积物粒度计算方法与结果对比研究

以Folk-Ward图解法和Mc Manus矩值法公式为基础,利用MATLAB软件编程编出一套完整的计算粒度参数程序.然后以海州湾潮滩岩芯沉积物为例,分别计算其图解法和矩值法粒度参数并进行粒度含量和参数结果的比较.结果表明,海州湾潮滩岩芯HZ01沉积物样品以粉砂为主,含量平均值为84.7%.其次是黏土,含量为14.6%,砂含量最少,约为0.6%.图解法计算得到平均粒径范围介于7.14Φ~7.71Φ之间,分选系数范围为1.29~1.51,偏态值范围为-0.01~0.11,峰态值介于1.04~1.18之间;矩值法计算得到平均粒径范围为7.24Φ~7.81Φ,分选系数范围为1.29~1.6,偏态值介于0.12~0.98之间,峰态值介于1.71~2.3之间.相关性分析表明两种方法计算的平均粒径与分选系数具有很高的相关性,相关系数分别为0.99和0.94,通过了95%的显著性检验,可以相互替代.而偏态值和峰态值则不具有相关性,相差较大,不可转换.     

猪野泽全新世古湖泊水位变化定量重建

选取干旱区石羊河流域终端湖猪野泽为研究对象,建立沉积物粒度、地球化学指标与湖泊水位之间的定量关系,将定量重建结果与沉积环境、沉积物指标进行对比验证.结果表明,基于中值粒径、平均粒径、w(总有机碳)及综合多指标定量重建的全新世猪野泽湖泊水位变化,与粒径指标、地球化学指标及沉积环境变化一致.对比亚洲季风和中亚西风带控制地区典型全新世记录发现,猪野泽湖泊水位变化受到亚洲季风模式和中亚西风模式的共同影响.     

江苏如东近岸海域表层沉积物粒度特征及其环境意义

基于江苏如东近岸海域32个表层沉积物粒度参数分析,探讨了沉积物类型、粒级组分及粒度参数分布特征.在此基础上,结合Folk三角图示法、Q型系统聚类法和研究区潮流动力特征,将如东近岸海域划分为3个分区,即近岸潮滩-沙脊区、潮流通道区和辐射沙洲外缘区.研究结果表明,受物质来源和沉积动力变化的影响,江苏如东近海表层沉积物粒度分布具有明显的空间差异.如东海域表层沉积物类型主要有3种,以砂质粉砂为主,平均含量为50%;粉砂质砂次之,平均含量为46.87%;砂含量最少,为3.13%.平均粒径介于25.65～171.72μm之间,均值为70.61μm,其分布与砂含量具有一致的变化趋势.分选性、偏度和峰态分别具有较差-差、近对称-极负偏、尖锐-很尖锐的特征.空间分布上,(1)近岸潮滩-沙脊区,水深较浅,地形冲淤动态变化复杂,沉积物砂含量较多,粒径整体较粗;(2)潮流通道区,水道内部深度大,底部受水动力影响较小,黏土含量较多,粒径变细;(3)辐射沙洲外缘区,水深大,受潮流动力作用小,沉积环境相对稳定.     

新疆策勒沙漠-绿洲过渡带不同运动形式沙尘物质粒度特征差异分析

运用野外采样及室内分析的方法,研究策勒沙漠-绿洲过渡带近地表沙物质的粒度特征,可为防风治沙提供理论依据.结果表明:沿主风向,自流沙前沿至绿洲边缘,沙物质粒径逐渐细化,以极细砂为主,分选系数介于1.50~1.92,分选性中等.偏度介于-0.10~0.10之间,相对于平均值呈近对称分布.峰态数值介于0.95~1.06之间,属于中等峰态.地表输沙物质、灌丛沙堆表面沙物质各粒度参数间均呈现出较显著的线性相关性.流动沙丘表面沙物质的平均粒径与分选系数呈显著线性正相关,裸平沙地与大气降尘沙物质的偏度与峰态呈显著线性负相关,其余各参数特征间的线性相关性均较低.地表输沙物质、灌丛沙堆表面的黏粒、粉砂、砂的含量与各粒度参数呈现极显著相关性(p0.01),而裸平沙地、大气降尘、流动沙丘表面沙物质黏粒、粉砂、砂的含量与部分粒度参数呈极显著相关性(p0.01).植被覆盖度、高度、风力、地形及空间差异等是影响近地表沙物质粒度差异的主要因素.     

北极克罗斯峡湾冰川活动的沉积记录

对取自北极克罗斯峡湾的沉积物岩芯进行了沉积组分分析和放射性年代测定,探讨了20世纪30年代以来粒度的垂直分布特征和沉积类型变化,以揭示过去几十年高纬度冰川前沿峡湾地区发生的环境变化.结果表明,该区域自20世纪90年代以来沉积速率(0.35 cm/a)显著增加,约为20世纪90年代以前的2倍(0.16 cm/a). 20世纪90年代以后平均粒径和中值粒径增大,出现了显著的沉积物粗化现象.同时,分选性下降,偏度向正偏变化,峰态波动增大,粒度组成发生了显著变化.沉积环境的改变反映出近三十年来克罗斯峡湾地区发生了环境变化,气候变化引起冰川的快速融化,进而增加了高纬度冰川前沿峡湾地区的陆源物质输入.     

黄河宁蒙河段沙样粒度与分形维数特征

采用分形理论与线性回归方法研究了黄河宁蒙河段附近地区沙漠表层沙样的粒度及其分形维数特征,发现其机械组成中以细砂、粉砂为主,粒度分形维数值与砂粒呈反相关关系,与粉粒、黏粒呈正相关关系.从腾格里沙漠沿河而下直到库布齐沙漠,4个沙区的分选系数、粒度分形维数值依次减小,并且两者呈现较好的正相关关系.在粒度及分形维数分析结果中,0.10 mm粒径是一个重要的分界值.     

渤海湾西部海域底质特征及其沉积环境分析

对渤海湾西岸研究海域的39个底质沉积物样品进行了分析,对其类型和参数的分布规律进行了总结;采用Flemming法,探讨了研究区海域底质沉积物的沉积环境动力规律;通过对粒度参数矢量化的研究,探索了沉积物的运移趋势;并结合沉积物的黏土矿物特征,进行了物质来源的分析.研究表明:研究区底质主要有4种类型,砂质粉砂、粉砂、砂质泥、泥,平均粒径Φ值为6.36~7.57,具有从北向南并由岸至海逐渐变细的特征,整体分选性较差.通过与几条入海河流沉积物黏土矿物特征的对比,发现研究区沉积物样品的投影与海河、蓟运河的投影基本一致,属于海河型沉积物.Flemming三角图式法反映出研究区海域沉积动力相对较弱,而粒度输运趋势分析揭示了渤海湾西部海域表层沉积物的净输运方向为由四周趋向中心.     

泥石流堆积区粒度分布及分形结构特征

为研究泥石流堆积物粒度分布及分形结构特征,通过对泥石流堆积区现场调查和颗粒分析试验,采用统计图解法和粒度分维法分析泥石流堆积区堆积特征、粒度分形结构特征及与颗粒级配的关系。结果表明:泥石流堆积区具有集中性的特点;泥石流堆积区颗粒具有很好的分形特征,堆积区中右侧分维值均值与堆积区分维值均值接近;泥石流堆积形成由晚至早分维值逐渐减小;堆积物土粒大小级配连续性较好,分维值与不均匀系数和曲率系数均呈正相关。可见泥石流堆积区粒度的相关研究对研究泥石流形成机理及指导泥石流防治具有重要的意义。     

抚仙湖沉积物稳定碳同位素特征及来源分析

通过测定和分析抚仙湖和入湖河流的表层沉积物、流域表层土壤、抚仙湖典型沉水植物、表层湖水中悬浮颗粒物的总有机碳、碳氮比值及稳定碳同位素比值,探讨抚仙湖表层沉积物中有机质来源及特征.实验结果表明:抚仙湖流域表层土壤呈现明显的空间异质性.抚仙湖沉积物中的有机质主要来源于湖泊自身的内源输入,少部分为陆源输入,陆源输入有机质主要来源于C3植物.流域土壤有机质在经河流输入湖泊过程中存在后期改造和降解,在探究湖泊沉积物来源时需考虑.     

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.     

潘集矿区松散沉积物颗粒的分形特征

根据分形理论,对潘集矿区底含沉积物的68个样品进行了颗粒分形计算。结果表明,所有样品皆具有良好的分形特征,分维值(D)在2.52~2.80之间,平均值为2.69;分维值与表征沉积物水理性质的指标黏土质量分数、不均匀系数以及渗透系数有较密切的关系,可以作为沉积物粒度分析的参数之一。     

储集性砂岩粒度组成的分形结构

利用崔在地区阜宁组三种不同成因类型的砂岩粒度含量与粒径之间的双对数关系，证明了粒度组成具有自组织的分形结构；计算结果表明，三角洲远砂坝、扇三角洲前缘砂和滨浅湖滩坝砂体粒度组成的分维分布在２～２．５之间，并且依次减小．说明它们的自组织程度依次降低，充分反映了这三种砂体的沉积演化特征，讨论了粒度分维与砂岩粘土含量、粒度中值、分选系数和储集性之间的关系，指出分形研究是定量描述砂岩结构和储集特征的有力工具。     

矩值法和图解法计算山区河流沉积物粒度参数的差异

在宜昌市山区小河莲沱溪采集一组以粗砂和极粗砂为优势粒度组成的沉积物样品,在筛析法进行粒度分析的基础上,用矩值法和图解法分别计算沉积物的粒度参数,并对两种方法所得的结果进行对比.两种计算方法得到的平均粒径和分选系数十分接近,基本上可以互相替代.峰态呈一定的相关性,但不可互相代替.偏态较为离散,不具有明显的相关性.分析发现...     

西藏羊八井七弄沟泥炭剖面地球化学特征及环境意义

泥炭沉积物蕴藏着丰富的区域环境演变信息,本文通过分析西藏羊八井七弄沟泥炭剖面特征元素比值(Fe/Mn,Ba/Sr,K_2O/Na_2O)变化特征,结合剖面腐殖化度和汞含量记录的研究结果,发现西藏羊八井泥炭沉积物中特征元素比值可以指示沉积环境的干湿变化.依据元素地球化学记录,西藏羊八井地区的沉积环境划分为9.1～7.6 cal ka BP温度波动上升阶段,沉积环境较湿润;7.6～4.5 cal ka BP温度剧烈波动阶段,沉积环境逐渐干旱;4.5～3.5 cal ka BP温度波动下降阶段,沉积环境变得暖湿.其中共记录4次沉积环境变干,时间分别为5.8、6.1、8.2以及8.8～8.5 cal ka BP左右,与局部乃至全球的气候变化记录存在良好的对应关系.     

近300年来岱海流域气候干湿变化与人类活动的湖泊响应

根据岱海60cm柱状岩芯的磁化率、孢粉、粒度等环境指标的分析结果,对历史时期岱海气候干湿变化和人类活动的湖泊记录进行探讨,岱海湖泊沉积记录近300年来的气候干湿变化可划分七个阶段,与历史记载有较好的一致性;频率磁化率高值段对应气候偏湿阶段,低值对应气候偏干阶段,人类活动特别是人口增加和土地开垦,加剧流域水土流失,导致湖泊沉积物中细颗粒组分增加,频率磁化率升高;孢粉Ulmus的变化受流域人口增加的影响。频率磁化率和孢粉是反映岱海历史时期干湿变化和人类活动的重要环境指标。     

岷江上游河谷土壤粒径分形维数及其影响因素

运用土壤体积粒径分维模型计算了岷江上游河谷土壤粒径分形维数,分析了分形维数的空间变化特点及其与粒度组成、粒度参数和铁游离度等之间的关系.土壤粒径分形维数空间分布与气候、植被环境有关.分形维数可以反映粒径大小.分形维数与粒度标准偏差和峰度不存在相关性,样品粒度特征主要受原位母质风化影响.铁游离度(Fed/Fet)与分形维...     

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。     

杭州湾庵东浅滩潮坪层序粒度特征及应用

庵东浅滩位于潮差和流速急剧变化的杭州湾南岸,不同断面潮坪沉积物粒度特征明显不同,但粒度参数的垂向变化却是有规律的,并可相互对比.依据粒度参数可进行潮坪沉积亚相的划分,其中砂和粘土的体积分数是主要依据,分选系数是重要依据,偏态和峰态变化比较复杂,只具参考价值.由沉积物粒度特征确定的高、中、低潮坪界线与仅依潮位划分的界线相似,仅位置有所区别,但前者能更好地反映沉积与动力之间的关系,而且更便于古代潮坪沉积的对比研究.采用粒径趋势分析方法推断钻孔岩芯中沉积物的净搬运方向,其结果与已知潮流向基本一致,说明趋势分析方法在钻孔沉积物输运方向的研究中也有一定的适用性,可用于古流向研究.