文登近岸海域表层沉积物特征及物源分析

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本文基于2013年7月-8月在文登近岸海域采集的97个站位的表层沉积物样品。通过对样品进行粒度分析和碎屑矿物鉴定,研究了文登近岸海域表层沉积物的沉积物类型及分布特征,沉积物粒度及参数分布特征,重矿物含量分布特征等,结合相关性分析、因子分析等数理统计方法研究重矿物组合特征,并结合粒径趋势分析及重矿物特征指数,探讨了研究区沉积物物质来源及方向,并综合分析研究区沉积动力环境的影响因素及对粒度、矿物特征的响应。研究表明:(1)研究区沉积物粒度自岸向海逐渐变细,在沿岸海域和河口以砂为主,在近岸海域以粉砂和泥为主。表层沉积物类型主要有砾质砂(gS)、砂(S)、粉砂质砂(zS)、泥质砂(mS)、粘土质砂(cS)、砂质粉砂(sZ)、粉砂(Z)、砂质泥(sM)、泥(M)共9种。(2)研究区共鉴定出重矿物34种,主要有普通角闪石、绿帘石、黑云母、白云母、风化云母、钛铁矿、磁铁矿、普通辉石、绿泥石等。研究区各重矿物间相关系数表明,黑云母与白云母、风化云母呈显著正相关,钛铁矿和磁铁矿呈显著正相关,黑云母、白云母与主要重矿物之角闪石、绿帘石呈显著负相关。普通辉石和透辉石呈正相关关系。(3)研究区主要有4种重矿物组合。分别为Ⅰ类:角闪石、绿帘石组合,Ⅱ类:黑云母、白云母、风化云母、绿泥石组合,Ⅲ类:钛铁矿、磁铁矿、赤铁矿、锆石、石榴石组合,Ⅳ类:普通辉石、紫苏辉石、透辉石、电气石组合。根据研究区自然地理现状及粒度、重矿物分布特征,并结合数理统计结果,将研究区分为9个重矿物分区。(4)对沉积物粒径趋势的分析显示,研究区泥沙运移方向在中西部海域为自西向东,在南部海域为由南向北,在东北部海域为由东向西,张家埠新港西侧海域为由东南向西北。ZTR指数在河流入海口外、河口两侧、西石栏东南侧及研究区东南部较高,为重矿物的汇集区。重矿物稳定系数在西石栏东南侧及研究区东南部较高,离源区较远。综合研究表明:研究区沉积物来源方向包括北侧河流(母猪河、昌阳河、黄垒河、洋村河)物质、西侧岬角海岸(凤凰咀)的沿岸输沙物质、东南侧张家埠新港防波堤堤头外侵蚀物质、南侧外海物质。(5)研究区沉积动力环境的主要影响因素为径流、波浪、潮流。破波带以浅的海域主要受波浪控制,沉积物粒径由岸向海逐渐变细,大比重矿物含量逐渐减少,小比重矿物逐渐增多,优势矿物组合依次发育为绿帘石-普通角闪石-云母类、普通角闪石-绿帘石-云母类、普通角闪石-云母类-绿帘石:河口海域为波浪和河流耦合作用的海域,粒度参数等值线呈基于河道中心线的对称分布,受物源影响,钛铁矿、磁铁矿等含量高;破波带以深的水下岸坡同时受到潮流和波浪的影响,优势矿物组合以云母类-普通角闪石-绿帘石为主,中东部类型以粉砂(Z)为主,中西部以泥(M)为主,在泥质区中间发育了一个南北展布的粉砂质沉积体,钛铁矿、磁铁矿含量高;西石栏、东石栏、母猪石周边由于水深变浅,受波浪影响,与周围海域相比较粒径较粗,密度较大,优势矿物组合以普通角闪石-绿帘石-云母类为主。张家埠新港西海域受潮流控制,堤头处流速大、粒径粗、大比重矿物含量高,西侧中段拐角处流速小、粒径细、小比重矿物含量高;7.0m以深的浅海平原受潮流控制,流速要比近岸海域大得多,与中部海域相比,平均粒径略粗,云母类等小比重矿物含量更少,绿帘石、钛铁矿等大比重矿物含量更多。
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