李 勇，李海燕，趙應(yīng)權(quán)

1.安徽科技學(xué)院數(shù)理與信息工程學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 3.成都理工大學(xué)沉積學(xué)院，成都 610059

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沉積物粒度特征及其對(duì)環(huán)境的指示意義
----以濠河為例

李 勇1，李海燕2，趙應(yīng)權(quán)3

1.安徽科技學(xué)院數(shù)理與信息工程學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 3.成都理工大學(xué)沉積學(xué)院，成都 610059

為了研究河流沉積物粒度對(duì)區(qū)域氣候變化的指示作用，對(duì)濠河中游、下游、濠河入淮河口3個(gè)典型河床沉積物剖面及石英尾砂的粒度進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果顯示:3個(gè)沉積物剖面按粒度的變化特征均可分成四層，第一層沉積物以細(xì)粉砂為主，第二、三、四層以粗粉砂為主，其中第二、三、四層沉積物的粒度頻率分布曲線與石英尾砂非常相似，說明大量石英尾砂排入濠河后，沉積物粒度特征由石英尾砂控制。在近30年中，濠河沉積物的粒度隨河水動(dòng)力的變化而出現(xiàn)波動(dòng)，這種波動(dòng)與降雨量的年際變化、洪水的發(fā)生等自然因素有關(guān)，沉積物平均粒徑的峰值與降雨量大或洪水發(fā)生的年份存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。濠河沉積物的粒度特征具有濠河流域氣候干濕變化的指示意義：粒徑粗指示降雨量較多的濕潤(rùn)氣候，粒徑細(xì)指示降雨量較少的干旱氣候。

石英尾砂；沉積物；粒度；環(huán)境變化；濠河

0 引言

粒度是河流和湖泊沉積物最基本的物理特征，主要受水動(dòng)力環(huán)境和物源的影響，由于其具有測(cè)量簡(jiǎn)單、快速、不受生物作用影響、對(duì)氣候變化敏感等特點(diǎn)而倍受研究者青睞[1-2]。前人[3-7]通過研究海洋、湖泊、河流、沼澤等沉積物粒度特征來區(qū)分沉積環(huán)境、判斷水動(dòng)力條件和區(qū)域氣候變化，已取得大量成果。還有學(xué)者[8]提出湖泊沉積物粒度在不同時(shí)間尺度、不同時(shí)間分辨率的研究中具有不同的環(huán)境指示意義，河灘沉積物粒度特征能指示洪水變化[9-10]；但也有學(xué)者[11]指出，河灘沉積物記錄的信息不連續(xù)，存在缺失情況。在以往的研究中利用河床沉積物粒度特征來研究近幾十年來區(qū)域環(huán)境變化的文章還比較少。筆者選擇淮河流域的支流----濠河河床沉積物作為研究對(duì)象，在已對(duì)濠河河床沉積物磁學(xué)特征進(jìn)行研究的前提下，了解了沉積物磁學(xué)參數(shù)隨深度的變化規(guī)律和沉積物中磁學(xué)參數(shù)變化的影響因素[12]；基于濠河沉積物粒度特征，并結(jié)合其磁學(xué)參數(shù)(磁化率(χ)、非磁滯剩磁磁化率(χARM)、飽和等溫剩磁(SIRM))、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)和當(dāng)?shù)亟涤炅康荣Y料，研究了石英尾砂對(duì)濠河沉積物粒度的影響，以期了解濠河沉積物粒度特征對(duì)區(qū)域環(huán)境變化的指示作用。

1 研究區(qū)域概況

濠河發(fā)源于安徽省鳳陽(yáng)縣鳳陽(yáng)山北麓，向北流經(jīng)臨淮關(guān)入淮河，全長(zhǎng)44 km，流域面積621 km2。其中鳳陽(yáng)縣境內(nèi)613 km2，年徑流量1.28×108m3。濠河主要用于灌溉，其中游和上游主要土壤類型是黃白土(黃棕壤)。濠河上游分東西兩支，西支發(fā)源于官溝水庫(kù)，東支發(fā)源于鳳陽(yáng)山水庫(kù)(圖1)，濠河上游以低山、丘陵為主，分岔較多。鳳陽(yáng)氣候?qū)俦眮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫14.9 ℃，年降雨量904.4 mm，年蒸發(fā)量1 609.7 mm，鳳陽(yáng)地區(qū)的降雨主要集中在一年的5--9月間，這5個(gè)月的降雨量占全年降雨量的70%以上。在濠河西支上游分布有400多家以濕法生產(chǎn)的石英砂企業(yè)，由于石英砂企業(yè)生產(chǎn)用水主要取自濠河，自20世紀(jì)90年代末以來，濠河每年都有近半年的時(shí)間處于斷流狀態(tài)。而在每年的雨季有大量石英尾砂被雨水帶入濠河，在近30年時(shí)間內(nèi)石英尾砂是濠河沉積物的主要物源。

圖1 采樣點(diǎn)位置分布圖Fig.1 Distribution map of sampling locations

2 樣品的采集及測(cè)試

在枯水季節(jié)，濠河中、下游的河床呈“凹”字型，僅中間低洼處才有水流。筆者于2010年3月濠河的枯水季節(jié)，選擇在濠河中游、下游和濠河入淮河口未受人為干擾的河灘上，采集了3個(gè)沉積物剖面HH1、HH2、HH3(圖1)，3個(gè)剖面自上而下都以4 cm為間距進(jìn)行連續(xù)采樣，其中：HH1剖面深120 cm，共采集30個(gè)樣品；HH2剖面深116 cm，共采集29個(gè)樣品；HH3剖面深80 cm，共采集20個(gè)樣品。樣品采好后封裝在塑料袋內(nèi)，帶回實(shí)驗(yàn)室。3個(gè)剖面按顏色都可分成四層，其中：第一層呈灰黑色，顆粒很細(xì)，泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，看不見石英尾砂；第二層、第三層、第四層與第一層顏色明顯不同，顏色較淺，顆粒粗，都能看見石英尾砂顆粒。樣品采回后，置于室內(nèi)自然風(fēng)干，經(jīng)理化處理后，進(jìn)行粒度測(cè)量。粒度測(cè)量采用百特公司生產(chǎn)的Bettersize2000型激光粒度儀，儀器的測(cè)量范圍為0.02～2 000.00 μm，重復(fù)性誤差小于1%。粒度頻率分布曲線由Bettersize2000測(cè)量軟件系統(tǒng)直接導(dǎo)出。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 沉積物剖面粒度組成

粒度組成是分析沉積物特征的重要指標(biāo)，但國(guó)內(nèi)外所運(yùn)用的粒度標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，本文參照Friedman等[13]和余鐵橋等[14]的沉積物粒度劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)沉積物粒度分組采用如下劃分方案：黏土(<2 μm)、細(xì)粉砂(2～16 μm)、中粉砂(16～32 μm)、粗粉砂(32～63 μm)、砂(>63 μm)。各粒級(jí)在深度上的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化如圖2所示。其中，黏土和細(xì)粉砂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為：HH3剖面最高，范圍分別為1.83%～14.72%和5.67%～57.38%，平均分別為6.04%和26.95%；其次是HH2剖面，范圍分別為1.87%～11.68%和5.86%～51.76%，平均分別為5.39%和26.38%；HH1剖面二者質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，范圍分別為1.10%～10.55%和3.07%～41.80%，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.31%和14.93%。3個(gè)剖面中粉砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)相差不大，其中：HH3剖面范圍為8.16%～25.77%，平均為21.21%；HH2剖面范圍為9.51% ～ 27.65%，平均為22.02%；HH1剖面范圍為4.87%～28.63%，平均為17.69%。對(duì)于粗粉砂和砂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：HH3剖面最低，范圍分別為7.72%～37.96%和0.30%～51.00%，平均分別為27.38%和18.00%；其次是HH2剖面，二者范圍分別為12.40%～40.90%和2.11%～48.40%，平均分別為27.64%和18.60%；HH1剖面中二者最高，范圍分別為17.03%～40.65%和3.49%～59.20%，平均分別為31.85%和32.20%。

總體而言，3個(gè)剖面的沉積物都以粉砂為主，但也存在差別，其中：HH1剖面以中粉砂、粗粉砂和砂為主；HH2剖面和HH3剖面以細(xì)粉砂、中粉砂和粗粉砂為主，且砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高。3個(gè)剖面粒度平均值(圖2f)顯示：HH1剖面粒度平均值最大，為64.98 μm；HH2剖面次之，為46.48 μm；HH3剖面粒度平均值最小，為45.60 μm。3條剖面在縱向上，按顏色都可分成四層。HH1剖面：第一層(120～106 cm)呈灰黑色；第二層(106～74 cm)呈白色；第三層(74～31 cm)呈黃色，中間有泥土夾層；第四層(31～0 cm)呈白色。HH2剖面：第一層(116～98 cm)呈黑色；第二層(98～62 cm)呈淺黃色；第三層(62～30 cm)呈黃色，中間有泥土夾層；第四層(30～0 cm)呈白色。HH3剖面：第一層(80～62 cm)呈深黑色；第二層(62～40 cm)呈白色；第三層(40～24 cm)呈灰色；第四層(24～0 cm)呈灰白色。3個(gè)剖面都呈現(xiàn)出第一層沉積物的粒度細(xì)，第二層、第三層、第四層沉積物粒度粗的規(guī)律。

3.2 沉積物粒度頻率分布曲線

圖2 研究區(qū)沉積物粒度組成隨深度變化Fig.2 Sediment grain size composition varied with depth

圖3 石英尾砂和沉積物剖面典型樣品粒度頻率分布曲線圖Fig. 3 Grain size frequency distribution curves of quartz tail-sand and sediment sections’ representative samples

沉積物的粒度頻率分布曲線能描述樣品的顆?？傮w特征，并能直觀地顯示樣品中各種粒度的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其對(duì)樣品粒度的貢獻(xiàn)。已有的研究[16-18]指出沉積物的粒度頻率分布曲線可以幫助辨識(shí)樣品的成因[15]，也是分析沉積物組分組成的有效手段。筆者共測(cè)量了81個(gè)樣品(石英尾砂2個(gè)、HH1剖面30個(gè)，HH2剖面29個(gè)，HH3剖面20個(gè))的粒度頻率分布曲線，根據(jù)測(cè)量曲線形狀規(guī)律，大致將其分為2類，見圖3。圖3b是石英尾砂(WS01和WS02)和濠河3個(gè)沉積物剖面第二層、第三層、第四層樣品(分別為HH1-13、HH2-10、HH3-5)粒度頻率分布曲線，圖中顯示：3個(gè)剖面第二層、第三層、第四層沉積物的粒度頻率分布曲線與石英尾砂非常相似，均為三峰曲線，各峰值的分布范圍相近；石英尾砂優(yōu)勢(shì)組分粒徑范圍在80～120 μm之間，3個(gè)剖面中層和上層沉積物的優(yōu)勢(shì)組分粒徑范圍在60～80 μm；2類樣品在粒徑小于1 μm處有2個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低的組分，粒徑為0.3～0.4 μm和0.9～1.0μm。表明石英尾砂對(duì)濠河中層和上層沉積物的組成產(chǎn)生明顯影響。

濠河3個(gè)沉積物剖面第一層樣品(分別為HH1-30、HH2-28、HH3-18)粒度頻率分布曲線(圖3a)相似；但與石英尾砂及上層沉積物樣品明顯不同，3個(gè)樣品均為雙峰曲線，且兩峰值的分布范圍非常相近，優(yōu)勢(shì)組分粒徑主要分布在10～30 μm，還有一個(gè)粒徑在1～2 μm之間的組分，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。根據(jù)已有的研究[6]，這種雙峰形態(tài)為河相沉積。

4 討論

4.1 沉積物粒度與磁學(xué)參數(shù)及SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)性分析

河流沉積物的粒度特征和磁學(xué)參數(shù)都能指示環(huán)境的變化[19-21]。前期我們對(duì)濠河HH1、HH2、HH3剖面的磁學(xué)參數(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：3個(gè)剖面沉積物由于受到石英尾砂的影響，其磁學(xué)性質(zhì)都由石英尾砂控制；3個(gè)剖面沉積物中SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)也發(fā)生了改變，而且沉積物的磁學(xué)參數(shù)(χ、χARM、SIRM)與SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。圖3b顯示3個(gè)沉積物剖面第二層、第三層、第四樣品的粒度分布曲線與石英尾砂相似，且第二層、第三層、第四層沉積物粒度明顯比第一層粗(圖2)，說明大量石英尾砂排入濠河后，濠河沉積物粒度特征已由石英尾砂控制。為了對(duì)比研究濠河沉積物粒度特征和磁學(xué)參數(shù)對(duì)環(huán)境變化的指示，將3個(gè)剖面沉積物的粒度與磁學(xué)參數(shù)及SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了相關(guān)性分析(圖4)。結(jié)果顯示，3個(gè)剖面樣品的粒度與磁學(xué)參數(shù)成負(fù)相關(guān)關(guān)系，與SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正相關(guān)關(guān)系。在3條剖面中：HH1剖面粒度平均值最大(圖2 f)、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(平均值是82.7%)、磁學(xué)參數(shù)值最低(圖4)；而且圖4顯示HH1剖面的粒度與磁學(xué)參數(shù)的負(fù)相關(guān)性及與SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的正相關(guān)性都比HH2剖面和HH3剖面強(qiáng)。這是由于HH1剖面離石英砂企業(yè)最近(圖1)，受石英尾砂影響最嚴(yán)重。

圖4 研究區(qū)沉積物粒度與磁學(xué)參數(shù)(χ、χARM、SIRM)及SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)關(guān)系圖Fig.4 Correlation diagram of sedimental grain size vs. magnetic parameters(χ, χARM, SIRM) and the content of SiO2

4.2 沉積物粒度特征的環(huán)境指示意義

沉積物顆粒組成差異反映了水動(dòng)力條件、沉積速率等沉積環(huán)境差異[22-23]。在濠河西支上游分布有400多家石英砂企業(yè)(圖1)，每年要產(chǎn)生400萬t的石英尾砂，而回收利用的尾砂量?jī)H占總量的10%～20%，未經(jīng)回收利用的石英尾砂由于占用企業(yè)大量生產(chǎn)場(chǎng)地，影響企業(yè)生產(chǎn)，大部分中小企業(yè)直接將尾砂堆放在山崗、田野、公路、河流、荒地等地方，在雨水沖洗作用下，特別是在洪水的作用下大量石英尾砂最終被沖入濠河并沉積下來。而沉積物樣品越靠近上游的石英砂廠，其粒度特征的形成和變化就越能反映石英尾砂對(duì)濠河沉積物粒度的影響。

下面以HH1剖面為例，將其粒度特征與濠河流域降雨量進(jìn)行對(duì)比分析(圖5)。HH1剖面第一層沉積物都以細(xì)粉砂為主，第二、第三、第四層沉積物都以粗粉砂為主。顏色為白色的兩層(第二層和第四層)對(duì)應(yīng)粒徑最粗(圖5b、c)，這主要是沉積物受石英尾砂影響所致。第二層和第四層的磁學(xué)參數(shù)(χ、χARM、SIRM)和SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯示，這兩層的χ、χARM、SIRM為整條剖面的最低值(分別為8.3×10-8m3/kg、26.5×10-8m3/kg、9.4×10-4(A·m2)/kg和8.9×10-8m3/kg、21.2×10-8m3/kg、11.1×10-4(A·m2)/kg)，而SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為整條剖面的最高值(分別為88.5%和88.8%)，也說明這兩層被石英尾砂影響非常嚴(yán)重[12]。已有研究[24]表明，當(dāng)降雨量越大時(shí)，河水動(dòng)力能量也越大，河流沉積物粒徑就越粗。根據(jù)鳳陽(yáng)縣氣象局提供的降雨量資料，在1979年至2009年的30年間，1991年和2003年鳳陽(yáng)的降雨量最大(圖5a)，淮河流域在這兩年都出現(xiàn)了大洪水，濠河水位升高、河水流速增大，被雨水帶入濠河的石英尾砂急劇增加；濠河沉積物來源以石英尾砂為主，沉積物的粒度特征主要由石英尾砂控制，從而使沉積物的粒徑變粗；因此第二層和第四層中粒徑最大的2個(gè)樣品(88 cm處和28 cm處)可能是在1991年和2003年的2次洪水期形成。值得注意的是，HH2和HH3剖面在洪水中形成的粒度峰值并沒有HH1剖面明顯(圖2f)。這主要是因?yàn)镠H2和HH3剖面沉積物來源和形成環(huán)境比HH1剖面復(fù)雜，它們的粒度特征不僅受石英尾砂的影響，HH2剖面沉積物還要受到濠河上游東支鳳陽(yáng)山水庫(kù)(圖1)水流中攜帶泥沙等物質(zhì)的影響；HH3剖面位于濠河入淮河口，該區(qū)域會(huì)出現(xiàn)淮河水向濠河倒灌的現(xiàn)象，沉積物的粒度特征還會(huì)受到淮河水中泥沙等物質(zhì)的影響。

圖5 研究區(qū)沉積物的粒度與降雨量變化曲線Fig.5 Variation curve of sedimental grain size and rainfall

鳳陽(yáng)縣是20世紀(jì)70年代末至80年代初開始建廠生產(chǎn)石英砂的。在剛建廠生產(chǎn)期間，石英砂產(chǎn)量低，石英尾砂的排放量少，排入濠河的石英尾砂量也少，因此濠河沉積物的粒度受石英尾砂的影響較少，濠河沉積以自然沉積為主，沉積物的來源主要是濠河上游和中游的旱地表土，沉積物的粒度特征和磁學(xué)性質(zhì)也由其控制。對(duì)比濠河上游、中游旱地表土與HH1剖面及石英尾砂的磁學(xué)參數(shù)比值χARM/χ、χARM/SIRM發(fā)現(xiàn)：濠河上游、中游旱地表土的χARM/χ、χARM/SIRM平均值分別為7.92和9.95×10-4m/A[25]，與HH1剖面第一層沉積物的χARM/χ、χARM/SIRM平均值7.26和6.50×10-4m/A非常接近[12]，但遠(yuǎn)高于石英尾砂的χARM/χ、χARM/SIRM平均值(2.50，2.97×10-4m/A)和HH1剖面第二、第三、第四層沉積物的χARM/χ、χARM/SIRM平均值(3.14，2.83×10-4m/A；2.96，2.55×10-4m/A；2.29，1.90×10-4m/A)；而石英尾砂與HH1剖面第二、第三、第四層沉積物的χARM/χ、χARM/SIRM平均值相差不多。由于磁學(xué)參數(shù)比值(χARM/χ、χARM/SIRM)能反映樣品中磁性礦物顆粒大小，說明濠河上游、中游旱地表土與HH1剖面第一層沉積物中的磁性礦物中都是以較細(xì)的單疇顆粒為主，而石英尾砂與HH1剖面第二、第三、第四層沉積物的磁性礦物中都是以較粗的假單疇和多疇顆粒為主。這表明濠河第一層沉積物主要來自上游和中游旱地表土。而圖5b顯示第一層沉積物比第二層、第三層、第四層沉積物的粒徑也明顯要細(xì)。到20世紀(jì)80年代中期，隨著鳳陽(yáng)石英砂產(chǎn)量的快速增加，石英尾砂成了濠河沉積物的主要來源，而石英尾砂對(duì)濠河沉積物粒度的影響也越來越大。特別是在1991年發(fā)生洪水的時(shí)候，大量石英尾砂被沖入濠河，在石英尾砂的影響下，沉積物粒度達(dá)到最大值(圖5b)，沉積層最厚(圖5c)。如果將第二層88 cm處沉積物對(duì)應(yīng)是1991年的洪水過程中形成的，對(duì)比圖5a和圖5b、c發(fā)現(xiàn)，在1991年至2009年這段時(shí)間內(nèi)，隨著年降雨量的變化，沉積物的粒度發(fā)生了相應(yīng)的變化：當(dāng)年降雨量增加時(shí)，沉積物粒度增加，沉積層變厚，沉積物顏色變淺；當(dāng)年降雨量減少時(shí)，沉積物粒度減小，沉積層變薄，沉積物顏色變深。也就是說，在沉積物來源不變的條件下，沉積物粒度特征跟降雨量存在很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這也反映濠河流域降雨量的變化是控制沉積物粒度的重要因素，降雨量的變化通過影響地表徑流強(qiáng)度，從而決定進(jìn)入濠河的石英尾砂量的多少，進(jìn)而影響沉積物的粒度：降雨量大的濕潤(rùn)年份，地表徑流發(fā)育，搬運(yùn)能力增強(qiáng)，更多的粗顆粒石英尾砂被攜帶進(jìn)入濠河，沉積物粒度增大；降雨量小的干旱年份，地表徑流貧乏，被攜帶進(jìn)入濠河的粗顆粒石英尾砂減少，沉積物粒度減小。因此，濠河沉積物粒度變化能反映濠河流域降雨量的變化，從而具有氣候干濕變化的指示意義：沉積物的粒徑大指示降雨量較多的濕潤(rùn)氣候，沉積物的粒徑較小指示降雨量較少的干旱氣候。

5 結(jié)論

1)在近30年中，濠河沉積物的主要來源于上游石英砂企業(yè)排放出來的石英尾砂，沉積物粒度特征受石英尾砂控制，在濠河中游、下游及濠河入淮河口的3個(gè)沉積物剖面中，第一層沉積物都以細(xì)粉砂為主，第二、第三、第四層沉積物都以粗粉砂為主，其中第二、第三、第四層沉積物的粒度頻率分布曲線與石英尾砂非常相似。

2)濠河沉積物的粒度隨濠河水動(dòng)力的變化而出現(xiàn)波動(dòng)，這種波動(dòng)與降雨量的年間變化、洪水的發(fā)生等自然因素有關(guān)，濠河沉積物平均粒徑的峰值與降雨量大、洪水發(fā)生的年份存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3)濠河河床沉積物的粒度特征具有濠河流域氣候干濕變化的指示意義：沉積物的粒徑粗指示降雨量較多的濕潤(rùn)氣候，沉積物的粒徑細(xì)指示降雨量較少的干旱氣候。

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Grain Size Characteristics of Haohe River Sediments and Its Environmental Implications

Li Yong1, Li Haiyan2, Zhao Yingquan3

1.CollegeofMathematics,PhysicsandInformationEngineering,AnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang233100,Anhui，China2.StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China3.CollegeofSedimentary,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China

In order to study the indicating effect of the particle size of river sediments to the regional climate change, three representative sedimental sections were collected in the middle and lower reaches of the Haohe River bed. The grain size of the sediments and quartz tail-sands were measured. The results showed that the three representative sedimental sections can be divided into four sub-layers. The first sub-layer sediments is mainly fine silty sand, the second, the third and the fourth sub-layer sediments are mainly coarse silty sand. Grain size frequency distribution curves of the second, the third， and the fourth sub-layer are very similar to quartz tail-sands. This showed that the grain size characteristics of sediments was controlled by quartz tail-sands when a great deal of quartz tail-sands was discharged into Haohe River. The results also showed that grain size of Haohe River sediments changed with the river power in the past 30 years, which was connected with the natural variations such as rainfall, flood, and so on. The peaks of the sedimental average particle diameter had corresponding relation with the years when heavy rain or flood occurred. The grain size characteristics of Haohe River sediments could indicate the climate change of Haohe River basin: when the grain size of sediment was big, it indicated more rainfall humid climate; when the grain size of sediment was small, it indicated less rainfall arid climate.

quartz tail-sands; sediments; grain size; environmental change; Haohe River

10.13278/j.cnki.jjuese.201503207.

2014-09-25

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41172119)；國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(PLC201102)

李勇(1975--)，男，副教授，主要從事磁學(xué)和環(huán)境磁學(xué)研究，E-mail:liyong197510@ 163.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201503207

P512.31

A

李勇，李海燕，趙應(yīng)權(quán).沉積物粒度特征及其對(duì)環(huán)境的指示意義：以濠河為例.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2015,45(3):918-925.

Li Yong, Li Haiyan, Zhao Yingquan. Grain Size Characteristics of Haohe River Sediments and Its Environmental Implications.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(3):918-925.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201503207.