許 冬，初鳳友，李家彪，楊海麗，陳 亮

1.中國科學院海洋研究所，山東 青島 266071

2.中國科學院大學，北京 100049

3.國家海洋局第二海洋研究所/國家海洋局海底科學重點實驗室，杭州 310012

4.國家海洋局南海工程勘察中心，廣州 510300

0 前言

陸源入海物質(zhì)在海流的作用下如何遷移、分布，對于營養(yǎng)鹽、污染物的擴散等至關(guān)重要，是沉積動力學研究的重要內(nèi)容。珠江作為南海北部陸緣最大的河流，每年向南海輸送近90Mt懸浮沉積物［1］，對南海北部海區(qū)的沉積物組成有著重要影響?；谀虾１辈科髌拷y(tǒng)計、定點觀測和數(shù)值模擬的研究［2－5］表明，粵西沿岸流基本上是常年向西南流動的，在陸架坡折處的高溫高鹽的南海暖流，則是常年向東北方向流動（圖1）。這2種逆向海流對于粵西陸架物質(zhì)的輸運相當重要，基本上可以肯定的是粵西沿岸流起傳送作用［6－8］，珠江攜帶的陸源碎屑出了口門后，大部分在粵西沿岸流的搬運下向西南方向運移，在途中有鑒江、漠陽江等小河流入海物質(zhì)的匯入，最終堆積形成粵西陸架沿岸流泥質(zhì)沉積帶［9］。最近淺地層和鉆孔的綜合研究［10－11］表明，該泥質(zhì)沉積帶主要分布在內(nèi)陸架，厚度一般不足10m，自珠江口向西、自陸向海遞減。對南海暖流而言，有關(guān)其形成機制的研究很多［5］，但關(guān)于其對陸架沉積物輸運的影響，則較少被人關(guān)注［11］，值得深入研究。

由于現(xiàn)代沉積速率資料的缺乏［12－13］，珠江現(xiàn)代入海物質(zhì)在陸架上的“匯”相對全新世［10－11］有何變化尚不可知，其在陸架上的運移和沉積過程仍需要深入研究。筆者基于對粵西－瓊東北1 515個表層沉積物樣品的粒度分析，應(yīng)用 Gao-Collins方法［14－15］做了粒徑趨勢分析，結(jié)合對8只柱狀樣的現(xiàn)代沉積速率分析，擬探討在海流影響下粵西－瓊東北近海沉積物的運移和沉積。

1 材料與方法

2008年春夏，國家海洋局第二海洋研究所聯(lián)合國家海洋局南海工程勘察中心對粵西－瓊東北近海進行了海底地質(zhì)調(diào)查。表層采樣由小型箱式采樣器或抓斗完成，取上部5cm內(nèi)沉積物作為表層樣，柱狀樣由重力取樣器采集。筆者從這次調(diào)查的樣品中選取1 515個表層樣進行粒度分析，選取8支柱狀樣（具體位置見圖1和表1）用210Pb法進行現(xiàn)代沉積速率分析。

表1 現(xiàn)代沉積速率分析站位的位置和水深Table 1 Location and water depth of 210Pb-dating stations

粒度分析時，取濕沉積物樣約1g置于燒杯中，用蒸餾水浸泡并用超聲波振蕩儀振蕩5min以上，使固結(jié)團塊徹底分解，然后加濃度為0.5mol/L六偏磷酸鈉5mL防止絮凝，經(jīng)分散24h后進行分析。粒度分析分2批于2008年分別在南京大學和國家海洋局南海工程勘察中心完成，所用儀器均為英國Malven公司生產(chǎn)的Mastersizer2000型激光粒度儀（測量范圍為0.02～2 000μm）。采用0.25φ的粒級范圍輸出所測樣品的粒度分布，用矩值法［16］計算粒度參數(shù)：平均粒徑（Mz）、分選系數(shù)（σi）、偏態(tài)（Sk）和峰態(tài)（Kg）?；谟嬎愕玫降钠骄?、分選系數(shù)和偏態(tài)這3種粒度參數(shù)，采用 Gao和 Collins［14－15］提出的二維沉積物粒徑趨勢分析模型進行粒徑趨勢分析。

圖1 研究區(qū)位置與站位分布（海流方向據(jù)文獻［2-5］修改）Fig.1 Location of the study area and sampling stations（currents modified after references［2-5］）

每個柱樣按頂密底疏的原則選取210Pb比活度（單位為dpm/g，1dpm/g＝16.7Bq/kg）測試樣品。B263和B638這2支柱樣的210Pb比活度分析采用的是γ譜儀法。樣品經(jīng)冷凍干燥后磨細，稱取約10 g樣品放入同一規(guī)格的塑料容器密封一個月，目的是使226Ra與210Pb處于永久衰變平衡體系，然后測定放射性核素210Pb含量，測試儀器為美國EG ＆GORTEC公司生產(chǎn)的高純鍺探測器、數(shù)字化譜儀及多通道分析系統(tǒng)。過剩210Pb（210Pbex）的比活度為210Pb的比活度與226Ra比活度的差值。除B263和B638外的其余6支柱樣的210Pb化學分析采用浸取法，樣品經(jīng)冷凍干燥后磨細，稱取約5g樣品至燒杯中，加入208Po示蹤劑，在高溫下用 HNO3和HClO4消解，再加入HCl酸化、離心多次。把得到的清液轉(zhuǎn)移至沉淀瓶，加入抗壞血酸，把銀片用尼龍線懸掛在沉淀瓶，置于磁力攪拌器上，沉淀過夜讓銀片鍍膜。銀片經(jīng)蒸餾水沖洗并晾干后，用BH1324 D型α譜儀測量分析，計算210Po比活度，而后據(jù)210Pb和子體210Po放射性平衡假設(shè)，推算出樣品的210Pb比活度。所有樣品的210Pb比活度分析均于2009年在國家海洋局海底科學重點實驗室完成。

210Pb半衰期為22.3a，它在沉積物中的含量由兩部分組成：一部分來自大氣沉降，進入水體后，被吸附在懸浮顆粒物上，并隨之逐年沉積在海底，在海底封閉體系中隨沉積物深度的增加呈指數(shù)衰減；另一部分來自沉積物自身的226Ra衰變，即本底值。如測得各深度沉積物210Pb比活度總值后，扣除210Pb的本底值，即可得到210Pb過剩值的剖面分布。目前常用的210Pb測年模式主要有CIC（初始濃度恒定）模式、CRS模式（恒定通量模式）和CFCS模式（恒定通量和恒定沉積速率模式），CIC模式適用于沉積物主要來源于表層侵蝕的產(chǎn)物［17］，筆者采用該模式，由下式求得沉積速率：

式中：S為沉積速率，cm/a；λ為210Pb衰變常數(shù)，0.031 14/a；H為深度，cm；A0和Ai分別為表層與深度H層的210Pb過剩值，其中H/ln（A0/Ai）可由210Pb過剩值取自然對數(shù)后與深度之間線性擬合直線的斜率求出［18］。

粒徑趨勢是指沉積物粒度參數(shù)平面分布的變化趨勢。沉積物粒徑趨勢分析基于如下假設(shè)：沿著凈輸運方向，某種粒徑趨勢出現(xiàn)的概率遠高于其在別的方向上出現(xiàn)的概率［15］。在考慮平均粒徑、分選系數(shù)和偏態(tài)的8種粒徑趨勢中，“沉積物在運移方向上分選變好、粒徑變細且更加負偏”和“沉積物在運移方向上分選變好、粒徑變粗且更加正偏”這2種類型被認為在凈搬運方向上有著較高的出現(xiàn)概率［15，19］，如果將這2種類型合并，則形成的粒徑趨勢具有更高的出現(xiàn)概率，據(jù)此建立的Gao-Collins粒徑趨勢分析方法已被應(yīng)用于多種海洋沉積環(huán)境［20］。筆者基于該方法，通過編程計算得到各個樣點粒徑趨勢合矢量。粒徑趨勢圖像顯示的是沉積物的凈輸運方向。

2 結(jié)果

2.1 沉積物分布特征

研究區(qū)表層沉積物的平均粒徑以粉砂級（5.0～8.0Φ）為主。砂級（0.0～4.0Φ）沉積物主要分布在瓊州海峽東口和雷州半島東側(cè)淺灘處（圖2）。細粉砂級（6.0～7.0Φ）沉積物較為集中地分布在海岸粗粒沉積外側(cè)、50m等深線內(nèi)側(cè)的內(nèi)陸架區(qū)域，研究區(qū)內(nèi)最細的沉積出現(xiàn)在川山群島附近，從川山群島到海陵島一線，平均粒徑＞6.5Φ的細粒沉積物呈近E－W向帶狀分布。在50m等深線以深，沉積物以粗粉砂級（4.0～5.0Φ）為主，僅在研究區(qū)最南部、海南島東側(cè)的部分區(qū)域有例外。

圖2 平均粒徑分布圖Fig.2 Distribution of mean grain size

研究區(qū)表層沉積物的分選系數(shù)與平均粒徑有一定對應(yīng)關(guān)系，總體上沉積物越細，分選越好。在川山群島到海陵島一線，沉積物分選系數(shù)＜1.5Φ，是研究區(qū)沉積物分選相對最好之處。瓊州海峽東口雖然出現(xiàn)最粗的沉積物，但這里并不是沉積物分選最差的地方，因為強潮流［21］對沉積物的反復沖刷，使得細粒沉積物被簸選帶走，粒徑分布向粗粒沉積物端集中。最差的沉積物分選性出現(xiàn)在海南島東北角近岸區(qū)域，這里沉積物分選系數(shù)普遍＞2.5Φ，某些地方分選系數(shù)更在3.0Φ之上，這反映了沉積物的多源性，也可能與特定的水動力條件有關(guān)。值得一提的是，海南島東北角近岸區(qū)域珊瑚礁較為發(fā)育，而本次粒度分析未去除碳酸鹽巖，沉積物分選差也可能與此有關(guān)。

2.2 沉積物粒徑趨勢分析

本次研究的表層沉積物均采自0～5cm厚度內(nèi)，一般代表現(xiàn)代沉積，采樣格網(wǎng)絕大部分為5km×5km的正方形格網(wǎng)，其余部分為10km×10 km格網(wǎng)，密集的采樣能在很大程度上減少“邊緣效應(yīng)”和跨源區(qū)的影響，基本能夠滿足粒徑趨勢分析的條件［20］。由于粒徑趨勢分析結(jié)果與選取的特征距離有關(guān)，根據(jù)采樣格網(wǎng)的情況，分別選取0.12°（13.3km）、0.16°（17.8km）和0.20°（22.2km）來進行粒徑趨勢分析，結(jié)果見圖4－圖6。

當特征距離取0.12°（13.3km）時（圖4），每個點周圍納入合矢量計算的鄰點較少，在粒徑趨勢圖中（圖4）出現(xiàn)很多粒徑趨勢中心，而當特征距離增加到0.16°（17.8km）時（圖5），粒徑趨勢中心減少，可以發(fā)現(xiàn)幾個顯著特點：1）在近岸海域，沉積物由岸向海的輸運趨勢十分明顯，但在川山群島－海陵島一線，存在明顯的由海向陸的輸運趨勢；2）在雷州半島東側(cè)111.2°E，20.8°N 附近存在點狀粒徑趨勢中心，在20.4°N－21.1°N、50m 等深線附近存在帶狀粒徑趨勢中心；3）瓊州海峽東口的沉積物粒徑趨勢總體為由西向東；4）海南島東北近海沉積物粒徑趨勢總體為順岸由北向南。當特征距離取0.20°（22.2km）時（圖6），粒徑趨勢分布與特征距離為0.16°時類似，只不過雷州半島東側(cè)的點狀粒徑趨勢中心向北移到了111.2°E，21.0°N附近。

圖3 分選系數(shù)分布圖Fig.3 Distribution of sorting coefficient

圖4 特征距離為0.12°（13.3km）時的沉積物粒徑趨勢Fig.4 Grain size trend result with characteristic distance 0.12°（13.3km）

粵西沿岸流基本上常年向西南流動（圖1），而粒徑趨勢分析結(jié)果表明粵西近海沉積物順岸向西南搬運的趨勢并不明顯；近年來對瓊州海峽和粵西沿岸流的研究揭示瓊州海峽余流流向為終年自東向西［3，21－22］，而瓊州海峽東口沉積物具有東向運移趨勢，這說明沉積物粒徑趨勢結(jié)果并不直接響應(yīng)海流方向，還受其他因素的制約。

2.3 現(xiàn)代沉積速率

本次研究的8支柱樣均位于粵西－瓊東近海的細粒沉積區(qū)，水深和柱長分別介于11～115m和72～166cm（表1）。

柱樣B29從表層至81cm層，210Pb放射性比活度隨深度衰變，衰變段在圖7中比較陡直。91～131 cm的210Pb比活度在1.45dpm/g左右變化，變化幅度較小，可認定為210Pb本底區(qū)域（圖7）。141cm以下層段的210Pb比活度波動較大，可能是因為沉積物組成發(fā)生了變化。將91～31cm的210Pb比活度的平均值（1.436dpm/g）作為210Pb本底值，則0～81 cm層段的沉積速率為0.78cm/a。從該柱樣的210Pb比活度分布來看，該處沉積環(huán)境比較穩(wěn)定。

柱樣B64從表層至41cm層，隨著深度的增加，210Pb放射性比活度呈衰減趨勢；51～71cm層的變化幅度較小，可認定為本底區(qū)域；71cm以下層也處于本底區(qū)，但210Pb放射性比活度波動較大，且總體呈增加趨勢，可能是因為沉積物組成發(fā)生了變化（圖7）。將51～71cm處的210Pb比活度的平均值（1.09dpm/g）作為本底，則0～41cm 層段的沉積速率為0.32cm/a。

柱樣B263的210Pb總比活度和本底（226Ra比活度）均由γ譜儀測得。表層混合層厚度約為13cm，13～27cm段210Pb比活度衰減相對規(guī)律，29cm之下210Pb總比活度波動已不大（圖7），計算得0～27 cm段的平均沉積速率為0.31cm/a。

柱樣B638同B263一樣，210Pb總比活度和本底（226Ra比活度）均由γ譜儀測得。其210Pb剖面與B263極其類似（圖7），計算得0～27cm段的平均沉積速率也為0.31cm/a。

柱樣B1098自55cm處往下，210Pb比活度為0.7～0.9dpm/g，可認定為本底區(qū)域（圖7）。若以55cm處210Pb比活度0.99dpm/g作為本底值，則0～40cm層段的沉積速率為0.39cm/a。

柱樣B1047自55cm處往下，210Pb比活度為1.0～1.3dpm/g，變化幅度較小，可認定為本底區(qū)域（圖7）。將55cm到151cm處的210Pb比活度的平均值（1.248dpm/g）作為本底，則0～40cm 層段的沉積速率為0.46cm/a。

柱樣C60自26cm處往下，210Pb比活度在0.6 dpm/g左右變化，可認定為本底區(qū)域（圖7）。將26 cm處的210Pb比活度值0.628dpm/g作為本底值，則0～10cm層段的沉積速率為0.22cm/a。

柱樣B1249每層樣品210Pb比活度均較低（圖7），將26～100cm段210Pb比活度的平均值（0.356 dpm/g）作為本底，則0～10cm層段的沉積速率為0.13cm/a。

據(jù)李鳳業(yè)［12］的研究，位于川山群島以南、水深68m處的K8－3柱樣（位置見圖8）用210Pb法測得的現(xiàn)代沉積速率為0.36cm/a，其210Pb剖面分布與B64的上半段非常類似。從現(xiàn)代沉積速率分布（圖8）可以看出，除位于上川島與下川島之間的B29現(xiàn)代沉積速率高達0.78cm/a外，在川山群島至雷州半島一線，現(xiàn)代沉積速率穩(wěn)定在0.30～0.40cm/a，但到了海南島東北的B1047站，現(xiàn)代沉積速率反而增加到0.46cm/a，但再往東或往南，現(xiàn)代沉積速率又維持在較低水平，這說明除了川山群島附近可能存在現(xiàn)代沉積中心外，在瓊州海峽東口外可能也存在一個現(xiàn)代沉積中心。

圖5 特征距離為0.16°（17.8km）時的沉積物粒徑趨勢Fig.5 Grain size trend result with characteristic distance 0.16°（17.8km）

3 討論

3.1 沉積物來源與通量

從研究區(qū)陸緣主要河流的輸沙量（表2）來看，珠江是最主要的現(xiàn)代泥沙供應(yīng)者，其他河流的輸沙量之和不到珠江的1/10，而且有些河流的入海物質(zhì)受海流的影響，并不能運移至粵西陸架。從黏土礦物和沉積物化學組成來看，珠江及粵西入海河流泥沙擴散和沉積的范圍，主要是在珠江口至雷州半島東部50m水深以內(nèi)的近岸帶和陸架內(nèi)［1］。

南海北部外陸架存在低海面時的殘留沉積［23］，本次研究圖2中平均粒徑＜5φ的深水區(qū)域的沉積很可能就是未被現(xiàn)代沉積完全覆蓋且經(jīng)過改造的殘留沉積。肖尚斌等［24］對南海北部陸架E602孔（位置見圖8）的研究發(fā)現(xiàn)：該孔37cm之下砂含量極高，主要是風暴沉積對晚更新世低海平面時沉積物的改造，基本沒有新的陸源物質(zhì)加入；37cm之上有少量細粒物質(zhì)加入，粒度逐漸變細，但砂含量（體積分數(shù)）仍在50%以上。即低海平面時的殘留沉積也是較為重要的沉積物源之一。

近年來對瓊州海峽和粵西沿岸流的研究［3，21－22］發(fā)現(xiàn)，瓊州海峽水體輸運終年為自東向西，則基本上可以排除北部灣內(nèi)物質(zhì)對研究區(qū)沉積作用的貢獻。所以研究區(qū)的沉積物主要還是源自珠江，極少部分來自沿岸其他小河流和侵蝕作用，低海面時殘留沉積的影響可能僅限于水深大于50m的陸架區(qū)。

研究區(qū)現(xiàn)代沉積速率顯著低于珠江口［25－26］，珠江每年來自流域的懸沙約有80%被輸送入海，大部分在河口段或口外海濱沉淤［1］，若以珠江年輸沙量的20%（約為18Mt）在粵西陸架沉積，且沉積物的干容重為1.2g/cm3、平均沉積速率為0.1cm/a來計算，則每年源自珠江物質(zhì)在粵西陸架可覆蓋面積約為15 000km2，這大致相當于研究區(qū)總面積的40%。這一估計說明源自珠江的泥沙勉強能夠維系粵西陸架較低的現(xiàn)代沉積速率水平。全新世珠江物質(zhì)在粵西內(nèi)陸架的堆積厚度最厚不超過20m，大部分區(qū)域小于10m［10－11］，年均沉積速率為0.01～0.1 cm/a級別，略低于本文所測得的現(xiàn)代沉積速率。在萬年左右的地質(zhì)歷史時期，沉積物的堆積受海平面升降、動力條件的變化及周圍沉積環(huán)境變遷的影響，沉積物的堆積必然時快時慢，甚至還有多處間斷，或因侵蝕而丟失部分層序［27］。隨著珠江河口灣的不斷充填和人類活動的加劇，粵西陸架的沉積物供應(yīng)可能在現(xiàn)代有所增加，這些因素共同導致現(xiàn)代沉積速率高于全新世平均沉積速率。

圖6 特征距離為0.20°（22.2km）時的沉積物粒徑趨勢Fig.6 Grain size trend result with characteristic distance 0.20°（22.2km）

3.2 沉積物的運移

前人研究［7］指出，被粵西沿岸流挾帶的珠江入海細粒泥沙向西南運移，首先遇到大橫琴、高欄列島等島嶼的阻擋，流速突然減慢。到廣海灣－鎮(zhèn)海灣沿岸又遇上川島、下川島、漭洲島屏障，水動力進一步減弱，懸浮體或溶于水中的離子或絡(luò)合物因自身的重量或絮凝成團而大量沉降，導致上川島、下川島附近海區(qū)成為珠江入海泥沙高速沉積的中心地區(qū)［7］。川山群島－海陵島附近海域是濁度和懸浮體濃度的高值區(qū)［28］。本次研究表明，川山群島－海陵島附近沉積物的平均粒徑在6.5φ以上（圖2），砂含量極低，且緊鄰上川島的B29柱的現(xiàn)代沉積速率高達0.78cm/a，下川島西側(cè)的B64柱的現(xiàn)代沉積速率則降至0.32cm/a，說明島嶼阻擋引起的流速減弱可能是該區(qū)懸浮物質(zhì)卸載沉積的主要機制。另外，在海陵島北側(cè)有漠陽江入海，水體混合引起的絮凝沉降對川山群島－海陵島一線的沉積作用也有影響。隨著泥沙的淤積，目前該海域原溺谷式的港灣海岸已漸向淤泥質(zhì)海岸過渡和轉(zhuǎn)化［7］。

珠江入海余下的泥沙匯同漠陽江和鑒江等河流輸出的細顆粒成分，一起被粵西沿岸流向雷州半島東側(cè)輸送。沿岸流在瓊州海峽東口分為兩支，一支向西進入北部灣，另一支則繼續(xù)向南構(gòu)成氣旋式環(huán)流［3］，該氣旋渦中心位置約在20.5°N，111.0°E 附近，空間尺度約為100km［29］。其形成與雷州灣以東的內(nèi)凹地形密不可分，可能是終年存在的［4］。這一環(huán)流范圍寬廣、流速緩慢，在它的作用下，水體得以充分交混，泥沙濃度增加，這在2008年夏季的懸浮體調(diào)查中有所體現(xiàn)［28］。本次研究中，從B638往南到B1098再到B1047，現(xiàn)代沉積速率從0.31cm/a遞增到了0.46cm/a，說明在瓊州海峽東口渦旋的影響下，懸浮體和溶解質(zhì)大量落淤和絮凝沉降，越近渦旋中心，現(xiàn)代沉積速率越高。這與前人關(guān)于此處是珠江入海泥沙高速沉積的又一中心地區(qū)的認識較為一致［7］。但該沉積中心在粵西全新世珠江源沉積厚度分布圖［10－11］中并未體現(xiàn)，可能指示雷州半島東側(cè)渦旋的形成時間較晚。

圖7 柱樣的210Pb剖面Fig.7 Vertical distribution of 210Pb in 8core samples

表2 研究區(qū)陸緣主要入海河流輸沙量統(tǒng)計［1］Table 2 Water and sediment discharge of main rivers which run into the study area

瓊州海峽受東西向往復潮流作用（流速4～5節(jié)），沖刷劇烈，在東西兩端各形成一個潮流三角洲，東潮流三角洲的形成受向東漲落潮流的影響，沉積物多為砂礫等粗碎屑［1］。近年來對瓊州海峽和粵西沿岸流 的 研 究［3，21－22］發(fā) 現(xiàn)，瓊 州 海 峽 水 體 輸 運 終 年為自東向西。四塘港－新海灣斷面平均凈底質(zhì)輸沙通量為東向西，達2.9×109kg/a［30］。海流和輸沙方向與本文所得瓊州海峽東口沉積物粒徑趨勢的方向是相反的（圖8）。相對泥質(zhì)沉積區(qū)，砂質(zhì)區(qū)因為基本不受絮凝沉降的影響，更適合進行粒徑趨勢分析。如此看來，瓊州海峽東口的沉積物粒徑趨勢應(yīng)該是由潮流作用所決定，即源自侵蝕作用的粗粒沉積物在潮流作用下有向東搬運趨勢，這與主要源自河流輸入的細顆粒物質(zhì)在海流的攜帶下越過瓊州海峽向西進入北部灣并不矛盾。

從沉積速率和粒徑趨勢結(jié)果（圖8）來看，粵西沿岸流攜帶的沉積物在雷州半島和瓊州海峽東口卸載后，向東南和向南的輸運受到了制約，這在沉積物的化學組成上也有明顯的反映，Al2O3、TiO2、有機碳等的含量都在向東南越過50m等深線和向南越過20°N后大幅降低［8］。這應(yīng)該與陸架坡折帶常年存在的流向東北的南海暖流［2，4－5］的阻隔作用有關(guān)。夏季是珠江輸沙量最大的季節(jié)，而此時也是南海暖流勢力強盛、次表層水在陸架涌升最強烈的時候［31］，這并不利于細粒沉積物向深水區(qū)的輸送，冬季雖然南海暖流減弱，但珠江輸沙量也進入低谷。在平均粒徑分布圖中，6.0Φ等值線包圍區(qū)域有西南寬而東北窄的特點（圖2），這除了與海底坡度有關(guān)外，還可能與南海暖流的流速自南向北增加［31］有一定關(guān)系，其流速的增強無疑更不利于細粒沉積物向外擴散。不過，仍然會有少量的細粒沉積物越過這一水力屏障向外海擴散，部分參與改造外陸架的殘留沉積（如E602上部37cm），部分被海流帶至更遠的區(qū)域。本研究中深水區(qū)由海指向陸的沉積物粒徑趨勢，與細粒沉積物的遷移方向相反，雖然這可能與沉積物時間尺度和物源的不同有關(guān)，但也可能與瓊州海峽東口的情況類似，粒徑趨勢主要反映的是粗粒沉積物（改造后的殘留砂）的遷移趨勢，而遷移的動力，可能是南海暖流。前人研究［32］表明，在南海北部陸架坡折處，南海暖流的實測底流流速很高，可造成底床沙波的快速遷移，遷移方向為NW向。另外，風暴潮也可能促使砂質(zhì)沉積遷移。

海南島東北近岸的沉積物CaO含量較高，與該海域內(nèi)珊瑚礁較為發(fā)育有關(guān)［8］，這里受珠江物質(zhì)的影響已經(jīng)很小，粒徑趨勢（圖8）指示沉積物可能先順岸南下，然后在萬泉河口外向東南偏轉(zhuǎn)。順岸南下粒徑趨勢的形成可能與冬季海流強于夏季有關(guān)，萬泉河口外向東南偏轉(zhuǎn)的趨勢可能與咸淡水體混合導致的沉積物卸載有關(guān)。

3.3 粒徑趨勢與現(xiàn)代沉積速率的關(guān)系

不同來源的物質(zhì)混合、源區(qū)沉積物特征及變化、不同水動力條件下的物質(zhì)輸運、懸沙沉降、溶解態(tài)－顆粒態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)換、物質(zhì)輸運動力的側(cè)向分布等因素都會對粒徑趨勢結(jié)果產(chǎn)生影響，而這些因素與粒徑趨勢之間的關(guān)系還不夠明確［20］。所以，粒徑趨勢分析結(jié)果只能對沉積物輸運提供一種參考，而且只能提供沉積物輸運方向的信息，不能得出輸運率的大?。?3］。在本次研究中，現(xiàn)代沉積速率相對較高的地方，如B29和B1047處，并不處于粒徑趨勢中心。這可能是因為粵西沿岸流攜帶的沉積物主要以懸移方式搬運，并未與底質(zhì)沉積物發(fā)生充分交換，粒度沿程變化在底質(zhì)中得不到反映［33］，而沉積物主要卸載于弱流區(qū)，如B29處對應(yīng)了島嶼屏障作用下的弱流區(qū)，而B1047代表雷州半島東側(cè)渦旋中心的弱流區(qū)。在典型粒徑趨勢中心，如B638處，也并沒有出現(xiàn)特別高的現(xiàn)代沉積速率（僅0.31cm/a），此處是粒度梯度中心，僅反映各個方向的沉積物具有經(jīng)分選向此匯集的趨勢，但實際上此處的地貌和海流等條件可能并不利于沉積物的快速堆積。

如果細顆粒物質(zhì)在輸運進程中根本不與底質(zhì)沉積物發(fā)生交換或沉積，其粒度沿程變化在底質(zhì)中得不到反映，則現(xiàn)有的“粒度趨勢分析”不能指示其凈輸運方向［33］，在瓊州海峽東口可能就有這種情況出現(xiàn)。對粒徑趨勢結(jié)果的解讀一定要謹慎，粒徑趨勢方向并不完全代表沉積物真實輸運方向，而粒徑趨勢中心也并不一定就是現(xiàn)代沉積中心。

圖8 研究區(qū)沉積物運移趨勢與現(xiàn)代沉積速率分布Fig.8 Distribution of main sediment grain size trends and modern sedimentation rates

4 結(jié)論

1）在粵西沿岸流和南海暖流這兩個相向海流的共同作用下，珠江來源的泥質(zhì)沉積物主體被限制在－50m等深線以淺的內(nèi)陸架。流向NE的南海暖流限制了沉積物向外海的擴散，有少量細粒物質(zhì)進入外陸架參與對殘留砂的改造或擴散至更遠的海域。

2）現(xiàn)代珠江入海物質(zhì)大約能維持粵西陸架泥質(zhì)區(qū)0.10cm/a左右的現(xiàn)代沉積速率。在川山群島至海陵島一帶，島嶼阻擋引起的流速下降和水體混合引起的絮凝沉降致使沉積物大量卸載，形成了沉積中心；在雷州半島和瓊州海峽東側(cè)，逆時針渦旋流的存在促使這里也形成現(xiàn)代沉積中心。

3）在沉積物不同粒級的來源和搬運方式存在差異的地方，粒徑趨勢分析結(jié)果可能主要反映的是粗顆粒沉積物的運移趨勢，而非細顆粒沉積物的運移方向。

國家海洋局908-01-CJ17項目組全體人員在樣品采集和測試中付出了辛苦工作，賈建軍老師在編程上給予了幫助，在此一并致謝。

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