北黄海细颗粒物质的沉积特征与输运过程

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。泥质深积的厚度自南向北逐渐减薄，整个泥区的面积约6250Km~2，沉积速度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通量的净输运方向为近东向，显示悬沙由渤海输入北黄海。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。