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.     

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。     

民勤荒漠-绿洲过渡带不同沙障的阻沙粒度分析

对民勤沙井子地区荒漠-绿洲过渡带的尼龙网格沙障、白刺沙障和沙拐枣沙障阻截的沙物质进行采样,运用沉积物的粒度分析方法,以流动沙丘和丘间地沉积物为参照,对比分析了研究区内不同沙障所拦截的沙物质的粒度组分及参数特征.结果表明:两种植物沙障拦截的沙物质粒度特征较为相似,拦截的沙物质均以细砂和极细砂为主,对容易形成风沙危害的粒径区间(1.32~4Φ)的拦截量均可达90%以上,而尼龙网格沙障拦截的沙物质相对较粗,对1.32~4Φ区间的拦截量为70%.从阻沙粒度特征上看,植物沙障的阻沙效果明显要好于尼龙网格沙障.此外,在2Φ的粒径范围内,两种植物沙障拦截的沙物质主要来源于丘间地,尼龙网格沙障拦截的沙物质主要来源于流动沙丘.     

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。     

长沙新开铺剖面纹层沉积序列及其反映的古洪水事件

对湘江下游新开铺ESR年代为24．1～32．4kaBP河流沉积剖面140个纹层中264个样品进行了粒度组成分析,C-M图显示：样品主要落入Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ与Ⅵ区．远离河流、浊流与远洋悬浮沉积区．粒度组成接近于洪水平流层沉积,沉积环境可能为边滩、心滩等河漫滩．基于河漫滩平流沉积发育特点与剖面沉积物粘土含量稳定．砂与粉砂的含量呈负相关及纹层内部粒度变化等特点．认为出现在各纹层内部(包括低部)而不是顶部的“砂”含量增加与C值(粒度组成达到1%含量的Ф值)变小事件．可以作为划分洪水期次的标准;在140个纹层中识别出了128次古洪水沉积事件和16次明显的坡面径流冲刷蚀余事件。     

晚新生代塔里木盆地西部沙漠形成与演化的粒度记录

塔里木盆地腹地的麻扎塔格剖面出露了连续的晚新生代地层,深入研究其沉积环境对认识塔里木盆地西部沙漠的形成演化有重要意义.对剖面全部样品进行粒度测试,应用粒度分布函数拟合方法进行粒度组分分离,依据组分的粒径/含量-频率变化,结合岩性判断,系统分析了沉积序列粒度组分的成因.粒度组分分析结果显示:风成沉积中超细粒、细粒粉尘、粗粒粉尘、风成砂组分粒径范围分别为1.9、1.9~8.6、8.6~33.3、33.3~270.0μm.湖相沉积常呈双峰分布,湖相悬移粒径为2.4~8.6μm,含量60%,叠加超细粒组分;河流沉积中河流砂粒径270.0μm.剖面620 m处大套风成砂沉积出现,对应3.4 Ma风成组分含量显著增大,指示了塔克拉玛干沙漠的出现,420 m后风成砂沉积占据主导,对应2.8 Ma之后风成砂组分含量及粒径显著增大,指示沙漠环境进一步扩张.3.6 Ma以来河流组分含量阶段性增大,指示了多期河流发育,可能与青藏高原隆升有关.     

米草引种对潮滩沉积物有机质的贡献及碳埋藏的影响

米草(Spartina)为C4光合作用类型植物.20世纪60年代以来的引种有效地改变了我国滨海潮滩的生态系统,使潮滩沉积物有机质的来源发生了变化,从而引起沉积物有机碳同位素的值发生明显变化.定量分析前后潮滩的碳埋藏量变化,有助于合理预测潮滩蓝碳的埋藏潜力,为我国的蓝碳调查与评估提供重要依据.通过分析苏北王港潮滩的互花米草滩(DF01孔)、过渡滩(DF02孔)和光滩(DF03孔)三处的柱状沉积物有机碳(TOC)含量和有机碳同位素(δ~(13)C)的值,得到如下结论:(1)米草滩DF01孔沉积物地球化学特征随深度变化可分为两段,168cm以下为粗颗粒,TOC平均含量为0.13%,有机碳δ~(13)C平均值为-28.05‰;168~0cm沉积物颗粒变细,从4.88Φ变化到7.74Φ,TOC含量从0.17%增大到0.88%,δ~(13)C的值不断增大,到表层达到-21.89‰,说明潮滩沉积物有机质中米草的贡献明显.(2)根据米草滩柱状样沉积物δ~(13)C变化深度,结合王港潮滩米草的引种时间1982年,估算得出该地的沉积速率为4.94cm·a-1.进一步得出米草引种以来有机碳的埋藏速率约为311.0g·m~(-2)·a~(-1),引种之前约为45.1g·m~(-2)·a~(-1).米草引种之后有机碳埋藏速率为引种之前的7倍,米草的引种大大增加了潮滩的蓝碳埋藏能力.     

洛阳二里头遗址南沉积剖面的粒度和磁化率分析

洛阳盆地内二里头遗址南沉积剖面位于遗址所在二级阶地的前缘,属于河流堆积。对剖面的沉积物样品做了光释光测年及磁化率、粒度分析。结果表明:剖面沉积年代大致在2000~5000 aBP之间。剖面下部(113~123 cm)沉积物粒度较细,磁化率偏高,粒度曲线反映水流较弱的泛滥平原沉积环境,属河漫滩堆积;中部(90~113 cm)粒度较粗,磁化率较低,粒度曲线反映水动力较强的边滩–漫滩沉积环境,属河床边滩堆积;上部(0~90 cm)粒度变细,磁化率升高,粒度曲线反映水动力条件较弱的泛滥平原沉积环境,属河漫滩堆积。其中沿水平方向可见剖面中部的河床边滩堆积直接覆盖在二级阶地顶面的龙山时期灰坑之上,由此可以确认剖面中部地层记录了一场漫上了河流阶地的特大洪水事件,这一记录与孢粉分析得到的气候变化过程具有明显的相关性。4000 aBP前后异常洪水的出现和大洪水前后河流过程的变化,可能是对4200 aBP全球性气候异常事件的区域响应,对我国最早的都邑——二里头城址的选址有重要的影响。     

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。     

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.