宋紅瑛, 劉金慶,2,3, 印　萍, 王松濤, 吳　振, 衣偉虹

(1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院， 山東 青島 266100； 2.國(guó)土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266071；

3.青島海洋地質(zhì)研究所， 山東 青島 266071； 4.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院， 山東 濰坊 261021)

?

日照近海表層沉積物粒度特征與沉積環(huán)境*

宋紅瑛1, 劉金慶1,2,3, 印萍2,3**, 王松濤4, 吳振4, 衣偉虹4

(1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院， 山東 青島 266100； 2.國(guó)土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266071；

3.青島海洋地質(zhì)研究所， 山東 青島 266071； 4.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院， 山東 濰坊 261021)

摘要：對(duì)日照近海50個(gè)表層沉積物樣品進(jìn)行粒度計(jì)算、多元統(tǒng)計(jì)分析和沉積環(huán)境動(dòng)力分區(qū)，結(jié)果表明研究區(qū)沉積物類型復(fù)雜，從泥質(zhì)砂質(zhì)礫到泥均有分布，共11種類型。沉積物粒度組成以砂和粉砂為主，砂含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，多以細(xì)砂形式存在。日照港和嵐山港附近的沉積物粒徑細(xì)，分選較差，負(fù)偏，峰態(tài)平坦，其它區(qū)域總體上粒徑粗，分選差，正偏，峰態(tài)尖銳。研究區(qū)分為3個(gè)不同的沉積環(huán)境區(qū)。1區(qū)分布在傅疃河口近岸，為河口強(qiáng)動(dòng)力沉積區(qū)；2區(qū)分布在東部15～20 m水深區(qū)域，為潮流沉積和殘留沉積混合作用區(qū)；3區(qū)分布在日照港和嵐山港附近海域，為潮下低能沉積區(qū)。

關(guān)鍵詞：粒度分析； 多元統(tǒng)計(jì)； 沉積環(huán)境； 日照近海

SONG Hong-Ying， LIU Jin-Qing， YIN Ping, et al. Grain size characteristics of the surface sediment and sedimentary environment in Rizhao offshore[J]. Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(3)： 96-104.

粒度參數(shù)作為沉積學(xué)研究的一個(gè)重要指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于海洋、湖泊、河流等沉積環(huán)境的研究中，用于判斷沉積物的來(lái)源、水動(dòng)力條件和運(yùn)移趨勢(shì)等。沉積物的粒度特征及其類型分布主要受物源和沉積環(huán)境等兩方面因素的控制，其中沉積環(huán)境又包括水動(dòng)力條件、地貌環(huán)境、海平面變化等諸多因素[1-5]。近岸海域由于受到河流徑流、沿岸流、波浪和潮汐等綜合作用的影響，水動(dòng)力條件往往復(fù)雜，沉積物類型多樣。近些年來(lái)，多元統(tǒng)計(jì)分析作為多個(gè)變量(或多個(gè)因素)之間相互關(guān)聯(lián)的規(guī)律性統(tǒng)計(jì)方法，尤其是聚類分析和因子分析在海洋沉積物粒度[6]、地球化學(xué)[7]、礦物[8]、污染物[9]等空間分布的研究中得到廣泛應(yīng)用。以往對(duì)日照地區(qū)開(kāi)展的工作主要集中在海岸地貌類型[10]、潮流特征[11]、沉積物重礦物分布[12]、岸灘侵蝕監(jiān)測(cè)[13]和港口沖淤模擬[14]等方面，針對(duì)日照近岸海域沉積物粒度特征與沉積環(huán)境的研究較少。本文利用從日照近岸海域采集的50個(gè)表層沉積物樣品進(jìn)行粒度分析和粒度參數(shù)的計(jì)算，利用多元統(tǒng)計(jì)分析和沉積環(huán)境動(dòng)力分區(qū)，分析表層沉積物粒度組成與分布特征，探討該海域的沉積環(huán)境。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于山東南部的日照海岸帶地區(qū)，岸線以砂質(zhì)海岸為主。入海河流有兩城河、傅疃河、濤雒河、巨峰河、龍王河和繡針河，均是山溪性河流，其中傅疃河是本區(qū)最大河流，主流長(zhǎng)51.5 km，流域面積1 060 km2。河流兩側(cè)發(fā)育較小的帶狀沖積平原，河口處水深5 m以內(nèi)具有小規(guī)模的水下三角洲，水深15 m以內(nèi)為坡度較緩的水下淺灘，水深15m以外為平緩的海底沖蝕平原[15]。

日照海域潮汐特征為正規(guī)半日潮，潮流方向?yàn)镾W-NE向，以SW向漲潮流占優(yōu)勢(shì)，漲落潮流均與海岸方向平行[16]。海底近岸泥沙由北向南運(yùn)移，泥沙主要來(lái)源為沿岸河流入海物質(zhì)和沿岸沖刷物[12]。

2材料與方法

2012年10月，青島海洋地質(zhì)研究所在研究區(qū)近岸海域使用箱式取樣器采集了50個(gè)表層沉積物樣品，樣品站位間距為5 km×5 km，在中段近岸區(qū)按2.5 km×5 km加密部署采集。具體位置見(jiàn)圖1。此外，在日照港和嵐山港附近收集了部分站位(來(lái)自項(xiàng)目組內(nèi)部交流的環(huán)評(píng)報(bào)告)。

沉積物粒度分析測(cè)試由國(guó)土資源部海洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中心完成。取原始樣品10～20 g，經(jīng)雙氧水和稀鹽酸浸泡處理，除掉有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽，然后洗鹽，用六偏磷酸鈉溶液分散后，根據(jù)規(guī)范要求分別選用不同的方法進(jìn)行測(cè)試。激光法采用英國(guó)馬爾文(MLVERN)公司生產(chǎn)的Mastersizer-2000型激光粒度分析儀(測(cè)量范圍為0.02～2 000 μm，偏差<1%，重現(xiàn)性φ50<1%)進(jìn)行粒度測(cè)試。平均粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)和峰態(tài)等粒度參數(shù)的計(jì)算和等級(jí)劃分均采用Folk等提出的方法[17]。采用多元統(tǒng)計(jì)分析R型、Q型聚類法對(duì)沉積物進(jìn)行分類，并利用因子分析法來(lái)研究沉積物的空間分布差異[6]。其中，R型聚類分析是對(duì)變量(粒級(jí)含量)進(jìn)行分類處理，Q型聚類分析是對(duì)樣本(樣品)進(jìn)行分類處理，R型因子分析是對(duì)多個(gè)變量進(jìn)行降維處理后提取公共因子。沉積環(huán)境的判別采用Flemming三角圖分類法[18-19]。

3分析結(jié)果

3.1 沉積物類型和粒度特征

3.1.1 表層沉積物類型研究區(qū)沉積物可劃分為11種類型：泥質(zhì)砂質(zhì)礫、泥質(zhì)礫、礫質(zhì)泥質(zhì)砂、含礫砂、含礫泥質(zhì)砂、泥質(zhì)砂、砂、礫質(zhì)泥、含礫泥、砂質(zhì)泥和泥(見(jiàn)圖1)。

(+為收集的站位。“+”: The collected stations.)

礫質(zhì)泥質(zhì)砂和含礫泥質(zhì)砂分布最廣，在研究區(qū)西部、中部和東部海域均有大片分布，占整個(gè)研究區(qū)面積的60%以上。近岸的礫質(zhì)泥質(zhì)砂呈現(xiàn)多峰曲線特點(diǎn)(見(jiàn)圖2(a))，曲線尖銳，多個(gè)峰值在-3～3φ均有出現(xiàn)，表明沉積動(dòng)力較強(qiáng)，以滾動(dòng)和跳躍組分為主；東部離岸較遠(yuǎn)的礫質(zhì)泥質(zhì)砂多呈現(xiàn)雙峰(見(jiàn)圖2(b))，代表了多種物源的混合。含礫泥質(zhì)砂也呈現(xiàn)雙峰和多峰特征(見(jiàn)圖2(c))?？傮w上，兩種沉積物類型由陸向海具有一定的分布規(guī)律。近岸以中粗砂為主，向海沉積物顆粒變細(xì)，以細(xì)砂為主，但在東部20 m水深地區(qū)出現(xiàn)大量鈣質(zhì)結(jié)核，為殘留沉積的標(biāo)志[20]。

在日照港和嵐山港附近，沉積了含礫泥、砂質(zhì)泥和泥等細(xì)粒物質(zhì)，沉積動(dòng)力較弱，以懸浮組分為主。含礫泥和砂質(zhì)泥多為雙峰(見(jiàn)圖2(d)，圖2(e))，泥多為平滑的單峰(見(jiàn)圖2(f))。其它類型分布范圍較小。

圖2　表層沉積物粒度頻率曲線

3.1.2 粒度參數(shù)與粒度組分分布特征沉積物粒度參數(shù)是描述沉積環(huán)境的重要依據(jù)之一，利用沉積物的粒度參數(shù)分布特征可以識(shí)別出沉積環(huán)境或判定物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的方式[21]。平均粒徑代表沉積物粒度分布總的趨勢(shì)，能夠反映沉積介質(zhì)的平均動(dòng)能[22]。分選系數(shù)指示了沉積物粒度的分選程度，即顆粒大小的均勻性，與沉積環(huán)境的水動(dòng)力條件密切相關(guān)[23]。峰態(tài)是度量粒度分布的中部和尾部展形之比，是衡量分布曲線的峰凸程度[24]。偏態(tài)可敏感地反映粒度分布兩端的微量變化，是判斷沉積環(huán)境的重要參數(shù)[25]。

研究區(qū)平均粒徑為-0.81～7.13φ，平均值為3.56φ，多以細(xì)砂組分(2～4φ)為主。研究區(qū)西部近岸、中部和東南部區(qū)域，平均粒徑小于2φ與泥質(zhì)砂質(zhì)礫、含礫泥質(zhì)砂和礫質(zhì)泥質(zhì)砂等類型對(duì)應(yīng)，說(shuō)明沉積動(dòng)力較強(qiáng)。日照港北部和嵐山港東部，平均粒徑大于4φ，對(duì)應(yīng)含礫泥、砂質(zhì)泥和泥等，屬弱動(dòng)力沉積環(huán)境(見(jiàn)圖3a)。分選系數(shù)在0.63～4.08之間，平均值為2.55，變化范圍較大。大部分區(qū)域在2～4之間，說(shuō)明沉積物分選差(見(jiàn)圖3b)。峰態(tài)值范圍為0.70～3.64，平均值為1.36，大部分區(qū)域在1.1～1.6之間，說(shuō)明粒度頻率曲線尖銳(見(jiàn)圖3c)。偏度變化范圍為-0.30～0.76，平均值為0.28，大部分區(qū)域偏度大于0.1，屬正偏(見(jiàn)圖3d)。

研究區(qū)礫石的高值區(qū)主要出現(xiàn)在研究區(qū)東部和東南部，含量可達(dá)30%以上。日照石臼咀附近礫石含量也較高，其它區(qū)域含量較低(見(jiàn)圖3e)。砂的高值區(qū)主要分布在研究區(qū)西部的河口近岸區(qū)，砂含量一般在50%以上，最高可達(dá)到80%～90%。低值區(qū)主要出現(xiàn)在日照港東北部和嵐山港東部的近岸區(qū)域，砂含量一般在30%以下(見(jiàn)圖3f)。粉砂含量的分布與砂含量的分布趨勢(shì)相反。在日照港東北部和嵐山港東部近岸區(qū)，粉砂含量在50%以上，最高可達(dá)60%～70%。其它區(qū)域含量普遍較低(見(jiàn)圖3g)。黏土含量總體較低，平均含量在10%左右。與粉砂的分布趨勢(shì)相似(見(jiàn)圖3h)。

圖3　粒度參數(shù)與粒度組分的分布

3.2 多元統(tǒng)計(jì)分析

3.2.1 聚類分析對(duì)研究區(qū)50個(gè)表層沉積物樣品的15個(gè)粒級(jí)進(jìn)行聚類分析(見(jiàn)圖4)，由R型聚類分析可獲得3群結(jié)果：第一群由>4φ的粒級(jí)組成，代表粒度組成的最細(xì)部分；第2群由2～4φ的粒級(jí)組成，代表了粒度組成的中間部分；第3群由-2～2φ和<-2φ的粒級(jí)組成，代表粒度組成的最粗部分。

圖4　R型聚類分析譜系圖

按Q型聚類分析，可將研究區(qū)分為3個(gè)粒度沉積區(qū)(見(jiàn)圖5a)，各分區(qū)粒度特征明顯不同(見(jiàn)表1)。1類沉積物分布在傅疃河口近岸區(qū)，主要底質(zhì)類型為砂、含礫泥質(zhì)砂和礫質(zhì)泥質(zhì)砂，粒徑較粗，以中粗砂組分為主，砂含量平均值為79.19%，高于2、3類，礫石含量中等，粉砂和黏土含量較低，平均值分別為5.42%、12.06%和6.90%，沉積物總體分選差，多數(shù)正偏，粒度頻率曲線很尖銳；2類沉積物除個(gè)別站位(RZB48)外均分布在研究區(qū)東部15～20 m水深區(qū)域，底質(zhì)類型為含礫泥質(zhì)砂、礫質(zhì)泥質(zhì)砂和泥質(zhì)砂質(zhì)礫，含大量鈣質(zhì)結(jié)核，個(gè)別站位礫石含量達(dá)60%以上，砂含量相對(duì)1類有所減少，以細(xì)砂組分為主，粉砂和黏土含量略有增加，分選差，正偏為主，曲線尖銳；3類沉積物主要分布在研究區(qū)南北兩側(cè)的港口附近區(qū)域，對(duì)應(yīng)含礫泥、砂質(zhì)泥和泥等細(xì)顆粒沉積，幾乎不含礫石，砂含量很低，黏土和粉砂含量最高，后兩者的平均含量分別為56.78%和21.73%，沉積物分選較差，多數(shù)負(fù)偏或近對(duì)稱，曲線平坦。

3.2.2 因子分析R型因子分析獲得了3個(gè)主控因子，其累計(jì)特征值比例達(dá)80.82%，因子1為主導(dǎo)因子，其特征值比例為50.93%，因子2和3的特征值比例分別為16.66%和13.23%(見(jiàn)表2)。最大方差旋轉(zhuǎn)因子載荷顯示旋轉(zhuǎn)后的各因子反映的粒度變化特征清晰(見(jiàn)圖6)。因子1主要由>4φ的正載荷和1～2φ的負(fù)載荷組成，正因子得分較高的區(qū)域分布在研究區(qū)南北兩側(cè)港口附近，主要是懸浮體組分，水動(dòng)力較弱，負(fù)因子得分較高的區(qū)域分布在巨峰河—龍王河近岸和研究區(qū)中部，主要是滾動(dòng)或跳躍組分，水動(dòng)力較強(qiáng)；因子2主要由-2～1φ正載荷和2～4φ的負(fù)載荷組成，正因子得分較高的區(qū)域主要分布在傅疃河河口近岸區(qū)，物源主要來(lái)自河流輸沙，以滾動(dòng)組分為主，水動(dòng)力強(qiáng)，負(fù)因子得分較高的區(qū)域分布在研究區(qū)東部，以跳躍組分為主，水動(dòng)力也較強(qiáng)；因子3主要由<-2φ的正載荷組成，正因子得分在東部和東南部較高，主要是礫質(zhì)泥質(zhì)砂等粗顆粒為主，代表殘留沉積。

3.3 沉積動(dòng)力分區(qū)

根據(jù)Flemming的沉積物三角分類方案，將日照近海沉積物粒度數(shù)據(jù)投到三角圖中(見(jiàn)圖5b)。絕大多數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)均分布在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)，這說(shuō)明研究區(qū)的水動(dòng)力條件總體上較強(qiáng)，但不同的亞沉積環(huán)境存在差異(見(jiàn)圖5a)。Ⅰ區(qū)沉積物主要分布在傅疃河口近岸到15 m水深范圍內(nèi)，河流入海匯流、沿岸流和波浪作用強(qiáng)烈，水動(dòng)力最強(qiáng)，以粗顆粒的砂質(zhì)沉積為主。Ⅱ區(qū)沉積物主要位于Ⅰ區(qū)外緣，河口區(qū)及東部15~20 m水深區(qū)域均有分布，范圍較大，水動(dòng)力較強(qiáng)，以砂為主，在東部出現(xiàn)較多的鈣質(zhì)結(jié)核礫石，為典型的殘留沉積。Ⅲ區(qū)沉積物主要分布在遠(yuǎn)離河口匯流區(qū)的南北兩側(cè)近岸區(qū)域，水動(dòng)力條件較Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)弱的多，以泥和砂質(zhì)泥等細(xì)顆粒物質(zhì)為主。

4討論

沉積物受物源、地形地貌、波浪、潮流等綜合作用的影響顯著。根據(jù)研究區(qū)沉積物類型、粒度組分、粒度參數(shù)分布特征、粒度多元統(tǒng)計(jì)以及沉積環(huán)境動(dòng)力分區(qū)，總體上可大致劃分為3個(gè)沉積區(qū)：河口強(qiáng)動(dòng)力沉積區(qū)；現(xiàn)代沉積和殘留沉積混合區(qū)；潮下低能沉積區(qū)。不同的沉積區(qū)在沉積環(huán)境和物源上具有明顯的空間分異特征。

河口強(qiáng)動(dòng)力沉積區(qū)主要位于河口近岸到水深15 m范圍內(nèi)，地貌類型為河口三角洲和水下淺灘。根據(jù)日照石臼港海洋站水文觀測(cè)資料[16]，海域常浪向?yàn)镋向，頻率為18%，次浪向?yàn)镾EE、SE向，頻率為12%，強(qiáng)浪向?yàn)镾E向，最大波高5.7 m，次強(qiáng)浪向SSE，最大波高4.6 m。海岸總體呈NNE-SSW向，岸線方向均面對(duì)常浪向和強(qiáng)浪向，波浪橫向運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)近岸沉積物的改造起著重要作用。根據(jù)泥沙起動(dòng)速度公式[26]，大致估算出海域18 cm/s的潮流流速足以起動(dòng)粒徑小于0.16 mm(大于2.6Φ)的細(xì)顆粒物質(zhì)。而日照海域大潮漲潮流速介于7~81 cm/s，落潮流速介于6~70 cm/s，因此NE-SW向的潮流既可輸沙也可掀沙。在波流綜合作用下，來(lái)自河流的入海物質(zhì)可進(jìn)一步發(fā)生再懸浮，大部分細(xì)顆粒物質(zhì)被潮流帶往它處，剩下粗顆粒物質(zhì)就地沉積[19]。R型因子分析中因子1中的負(fù)因子和因子2中的正因子得分較高，代表了該區(qū)中粗砂和礫石等粗顆粒物質(zhì)，符合較強(qiáng)的海洋動(dòng)力背景。這也與Flemming的沉積環(huán)境動(dòng)力Ⅰ區(qū)比較一致。

表1　Q型聚類分析各類粒度組成和粒度參數(shù)

Note：①Gravel；②Sand；③Silt；④Clay；⑤Mean grain size；⑥Median grain size；⑦Sorting coefficien；⑧Skewness coefficient；⑨Kurtosis coefficient

表2　最大方差旋轉(zhuǎn)因子載荷

潮流沉積和殘留沉積混合區(qū)主要位于水深15 m以外的海底沖蝕平原。一般情況下，潮流流速不足以起動(dòng)粗顆粒的沉積物，但可將細(xì)顆粒物質(zhì)沖刷帶走，造成沉積物粗細(xì)不一，分選差。根據(jù)淺地層剖面和水深測(cè)量成果，發(fā)現(xiàn)該區(qū)存在兩條規(guī)模較大的沖蝕溝槽，分別沿NE和NNE軸向延伸，也說(shuō)明了該區(qū)NE-SW向的潮流改造能力。因子2中負(fù)因子得分較高，代表了該區(qū)細(xì)砂粒級(jí)跳躍組分?？傮w沉積水動(dòng)力條件較強(qiáng)，絕大部分沉積物落在沉積環(huán)境動(dòng)力Ⅱ區(qū)。

潮下低能沉積區(qū)該區(qū)物質(zhì)以懸浮體組分為主，由于突堤、岬角、港池以及航道等阻擋作用，水動(dòng)力較弱，從北向南輸運(yùn)的細(xì)顆粒物質(zhì)便在港區(qū)附近沉積下來(lái)。因子1中正因子得分較高，代表了該區(qū)細(xì)顆粒泥質(zhì)沉積物，該區(qū)物質(zhì)以懸浮體組分為主，由于突堤、岬角、港池以及航道等阻擋作用，水動(dòng)力較弱，從北向南輸運(yùn)的細(xì)顆粒物質(zhì)便在港區(qū)附近沉積下來(lái)。因子1中正因子指示了較弱的動(dòng)力條件。把該區(qū)沉積物歸屬于沉積動(dòng)力Ⅲ區(qū)也符合該區(qū)較弱的動(dòng)力背景特點(diǎn)。

圖5　Q型聚類分區(qū)和沉積動(dòng)力分區(qū)

圖6　表層沉積物因子得分分布圖

5結(jié)論

(1)表層沉積物粒度組成以砂和粉砂為主，砂含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，多以細(xì)砂存在?？傮w上，沉積物粒度參數(shù)和粒度組分具有一定的對(duì)應(yīng)性。研究區(qū)南北兩側(cè)的港口附近，粒徑細(xì)，分選較差，負(fù)偏，峰態(tài)平坦。其它區(qū)域粒徑粗，分選差，正偏，峰態(tài)尖銳。

(2)多元統(tǒng)計(jì)分析和Flemming沉積環(huán)境動(dòng)力分區(qū)，可將研究區(qū)分為3個(gè)不同的沉積環(huán)境亞區(qū)：Ⅰ區(qū)為河口強(qiáng)動(dòng)力沉積區(qū)，位于傅疃河口近岸到15m水深范圍內(nèi)，徑流、波浪、潮流作用強(qiáng)烈；Ⅱ區(qū)位于15 m水深以外的海底沖蝕平原，為潮流沉積和殘留沉積混合作用區(qū)，海底沖刷較強(qiáng)；Ⅲ區(qū)位于日照港和嵐山港附近，為海洋動(dòng)力較弱的細(xì)粒沉積區(qū)。

致謝：郭建衛(wèi)高工、田會(huì)波博士協(xié)助野外取樣，劉杰博士和權(quán)永崢工程師在粒度參數(shù)計(jì)算中給予了幫助，陳小英高工和兩位審稿人對(duì)本文提出了很多寶貴意見(jiàn)，在此一并致謝。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫千里, 周杰, 肖舉樂(lè). 岱海沉積物粒度特征及其古環(huán)境意義[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 2001, 21(1): 93-95.

Sun Qianli, Zhou Jie, Xiao Jule. Grain-size characteristics of Lake Daihai sediments and its paleaoenvironment significance [J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2001, 21(1): 93-95.

[2]孫東懷, 鹿化煜, David Rea, 等. 中國(guó)黃土粒度的雙峰分布及其古氣候意義[J]. 沉積學(xué)報(bào), 2000, 18(3): 327-335.

Sun Donghuai, LU Huayu, David Rea, et al. Bimode grain-size distribution of Chinese loess and its paleoclimate implication [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2000, 18(3): 327-335.

[3]陳敬安, 萬(wàn)國(guó)江, 張峰, 等. 不同時(shí)間尺度下的湖泊沉積物環(huán)境記錄——以沉積物粒度為例[J]. 中國(guó)科學(xué)(D輯: 地球科學(xué)), 2003, 33(6): 563-568.

Chen Jingan, Wan Guojiang, Zhang Feng, et al. Environmental records of lacustrine sediments at different time scales——a case study of the grain size [J]. Science in China, Ser D, 2003, 33(6): 563-568.

[4]楊世倫. 長(zhǎng)江口沉積物粒度參數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其沉積動(dòng)力學(xué)解釋[J]. 泥沙研究, 1994(3): 23-31.

Yang Shilun. Statistic features for grain-size parameters of the Yangtze River Estuary and their hydrodynamic explanation [J]. Journal of Sediment Research, 1994(3): 23-31.

[5]Gao S, Collins M B, Lanckneus J, et al. Grain size trends associated with net sediment transport patterns: An example from the Belgian continental shelf[J]. Marine Geology, 1994, 121(94): 171-185.

[6]徐志偉, 汪亞平, 李炎, 等. 多元統(tǒng)計(jì)及物源分析支持的北部灣東部海域沉積物輸運(yùn)趨勢(shì)[J]. 海洋學(xué)報(bào), 2010, 32(3): 67-78.

Xu Zhiwei, Wang Yaping, Li Yan, et al. Sediment transport patterns in the eastern Beibu Gulf based on grain-size multivariate statistics and provenance analysis [J]. Acta Oceanologica Sinica, 2010, 32(3): 67-78.

[7]楊守業(yè), 李從先. 元素地球化學(xué)特征的多元統(tǒng)計(jì)方法研究： 長(zhǎng)江與黃河沉積物元素地球化學(xué)研究[J]. 礦物巖石, 1999(1): 63-67.

Yang Shouye, Li Congxian. Multiple statistic study of element geochemical characteristics—element geochemical study on the sediments of the Yangtze River and the Yellow River [J]. Journal of Mineralogy and Petrology, 1999(1): 63-67.

[8]王昆山, 王國(guó)慶, 蔡善武, 等. 長(zhǎng)江水下三角洲沉積物的重礦物分布及組合[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 2007(01): 7-12.

Wang Kunshan, Wang Guoqing, Cai Shanwu, et al. Heavy mineral characteristics of surface sediments in the subaqueous Yangtze River Delta[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2007(01): 7-12.

[9]張朝生, 章申, 何建邦. 長(zhǎng)江水系沉積物重金屬含量空間分布特征研究——地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[J]. 地理學(xué)報(bào), 1997, 02: 90-98.

Zhang Chaosheng, Zhang Shen, He Jianbang. Spatial distribution characteristics of heavy metals in the sediments of Yangtze River system——geostatistics method [J]. Acta Geographica Sinica, 1997(2): 90-98.

[10]張利豐. 魯南海岸的地貌發(fā)育和演變[J]. 山東海洋學(xué)院學(xué)報(bào),1983, 01: 66-74.

Zhang Lifeng. Geomorphic development and evolution of the southern coast of Shandong Province [J]. Jorunal of Shandong College Oceanology, 1983(1): 66-74.

[11]葉安樂(lè), 劉安國(guó). 青島—石臼所沿岸潮流特征分析[J]. 青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 1989(3): 111-118.

Ye Anle, Liu Anguo. Analysis of the tidal current characterristics in the coastal zone from Qingdao to Shijiusuo [J]. Journal of Ocean University of Qingdao, 1989(3): 111-118.

[12]王琦, 呂亞男, 張建華. 山東省日照縣近岸沉積物的物質(zhì)來(lái)源及擴(kuò)散方向[J]. 山東海洋學(xué)院學(xué)報(bào), 1978(2): 41-50.

Wang Qi, Lv Yanan, Zhang Jianhua. Material source and diffusion direction of coastal sediment in Rizhao County of Shandong Province[J]. Journal of Shandong College Oceanology, 1978(2): 41-50.

[13]莊振業(yè), 陳衛(wèi)民, 許衛(wèi)東, 等. 山東半島若干平直砂岸近期強(qiáng)烈蝕退及其后果[J]. 青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 1989(1): 90-98.

Zhuing Zhcnyc, Chen Weimin, Xu Weidong, et al. Retrogression of straight sandy beaches in the Shandong Peninsula and its results [J]. Journal of Ocean University Of Qingdao, 1989(1): 90-98.

[14]薛剛. 嵐山港西突堤工程對(duì)海底沖淤影響預(yù)測(cè)[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué), 2007.

Xue Gang. Prediction on erosion and accumulation of the seabed by the project of western jetty of Lanshan harbor [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2007.

[15]日照市地方史志纂委員會(huì). 日照市志[M].日照：日照市地方史志纂委員會(huì)，1994.

Compilation Committee of Rizhao Local Chronicles. Rizhao chronicles[M]. Rizhao: Compilation Committee of Rizhao Local Chronicles,1994.

[16]國(guó)家海洋局北海分局. 日照港海域水文氣象資料匯編[M]. 青島：國(guó)家海洋局山海分局,1997.

North China Sea Branch of State Oceanic Administration. Compilation of hydrological and meteorological data in the Rizhao Port[M].Qingdao：North China Sea Branch of State Oceanic Administration， 1997.

[17]Folk R L, Andrews P B, Lewis D W. Detrital sedimentary rock classification and nomenclature for use in New Zealand[J]. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 1970, 13(4): 937-968.

[18]Flemming B W. A revised textural classification of gravel-free muddy sediments on the basis of ternary diagrams[J]. Continental Shelf Research, 2000, 20: 1125-1137.

[19]陳小英, 陳沈良, 劉勇勝. 黃河三角洲濱海區(qū)沉積物的分異特征與規(guī)律[J]. 沉積學(xué)報(bào), 2006, 24(5): 714-721.

Chen Xiaoying, Chen Shenliang, Liu Yongsheng. Sedmient differentiation along nearshore zone of the Yellow River Delta[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2006, 24(5): 714-721.

[20]朱而勤. 黃海和東海鈣質(zhì)結(jié)核的特征及成因[J]. 海洋學(xué)報(bào), 1985, 7(3): 333-341.

Zhu Erqin. Characteristics and causes of calcareous nodules in the Yellow Sea and the East China Sea [J]. Acta Oceanologica Sinica, 1985, 7(3): 333-341.

[21]Friendman G M. Address of retiring President of the international association of sedimentology: Difference in size distributions of populations of particles among sands from various origins[J]. Sedimentology, 1979, 26: 3-22.

[22]曹高社, 楊啟浩, 林玉祥, 等. 河南留山盆地上三疊統(tǒng)沉積粒度分析[J]. 沉積與特提斯地質(zhì), 2009, 29(3): 9-14.

Cao Gaoshe, Yang Qihao, Lin Yuxiang, et al. Grain size analysis of the Upper Triassic deposits in the Liushan Basin, Henan[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2009, 29(3): 9-14.

[23]鐘和賢, 黃磊, 崔兆國(guó). 南海西北部海域表層沉積物粒度分布特征及其影響因素[J]. 海洋地質(zhì)前沿, 2013, 29(11): 22-31.

Zhong Hexian, Huang Lei, Cui Zhaoguo, et al. Grain-size distribution of surface sediments in the Northwestern South China Sea and influence factors [J]. Marine Geology Frontiers, 2013, 29(11): 22-31.

[24]楊銳, 雷懷彥, 劉建輝, 等. 沉積物粒度參數(shù)的無(wú)偏估計(jì)及其在長(zhǎng)樂(lè)海岸的應(yīng)用[J]. 海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài), 2007, 23(10): 33-36.

Yang Rui, Lei Huaiyan, Liu Jianhui, et al. Unbiased estimation of sediment grain size parameters and its application in Changle coast[J]. Marine Geology Letters, 2007, 23(10): 33-36.

[25]金秉福. 粒度分析中偏度系數(shù)的影響因素及其意義[J]. 海洋科學(xué), 2012, 36(2): 129-135.

Jin Bingfu. Influencing factors and significance of the skewness coefficient in grain size analysis [J]. Marine Sciences, 2012, 36(2): 129-135.

[26] 李向陽(yáng), 陳沈良, 胡靜， 等. 黃河三角洲孤東海域沉積物及水動(dòng)力[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 2008, 28(1): 43-49.

Li Xiangyang, Chen Shenliang, Hu Jing, et al. Sediment characteristics and hydrodynamics of nearshore Gudong in the Yellow River Delta[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2008, 28(1): 43-49.

責(zé)任編輯徐環(huán)

Grain Size Characteristics of the Surface Sediment and

Sedimentary Environment in Rizhao Offshore

SONG Hong-Ying1，LIU Jin-Qing1,2,3，YIN Ping2,3，WANG Song-Tao4，WU Zhen4，YI Wei-Hong4

(1.College of Marine Geosciences, Ocean University of China, Qingdao 266100, China;2.The Ley Laboratory of Marine Hydrocarbon Resources and Environmental Geology,Ministry of Land and Resources, Qingdao 266071, China; 3.Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao 266071, China;4.Shandong Provincial NO. 4 Institute of Geological and Mineral Survey，Weifang 261021, China)

Abstract:50 surface sediment samples were studied by Grain size calculation, multivariate statistical analysis and sedimentary dynamic classification, which were collected from the Rizhao offshore area. The grain size results show that the sediments types in the study area are complex, and there are 11 types of sediments distributed from gravel to clay. Among them, the sand and silt are dominant components, of which contents are up to 49.50%. The sand is accounted for an absolute advantage, mostly exist in the form of fine sand. The sediments near the Rizhao and Lanshan port with finer sizes are poorly sorted with negative skewness and flaty kurtosis, and the other sediments with coarser sizes are poorly sorted with positive skewness and sharp kurtosis. R-type cluster analysis shows that there are three clusters. The first cluster is composed of the sediments of more than 4φ, the second cluster consists of the sediments of 2～4φ, and the third cluster is composed of the sediments of less than 2φ. The study area can be partitioned into three divisions by Q-type cluster analysis which correspond with sedimentary dynamic classification. The fisrt zone located in Futuan estuarine modern depositional region with intense hydrodynamics, is a strong power sedimentary area in the estuary. The second area is a tidal sedimentary and residual sediment mixing zone in the 15 ~ 20m depth of eastern region. The third region near the Rizhao and Lanshan port where have weak hydrodynamic conditions, is a low-energy subtidal deposition area.

Key words:grain size; multivariate statistics; sedimentary environment; Rizhao offshore

DOI：10.16441/j.cnki.hdxb.20140413

中圖法分類號(hào)：P736.21

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-5174(2016)03-096-09

作者簡(jiǎn)介：宋紅瑛(1986-)，女，博士生。E-mail: songhongying629@163.com**通訊作者：E-mail: pingyin@fio.org.cn

收稿日期：2014-12-18；

修訂日期：2015-02-02

*基金項(xiàng)目：科技部基礎(chǔ)性專項(xiàng)(2013FY112200)；海洋地質(zhì)調(diào)查專項(xiàng)(GZH201100203)；山東地勘專項(xiàng)(201129)資助

引用格式：宋紅瑛, 劉金慶, 印萍， 等. 日照近海表層沉積物粒度特征與沉積環(huán)境[J]. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2016, 46(3)： 96-104.

Supported by Basic Fund of Ministry of Science and Technology (2013FY112200)；Marine Geology Survey Project (GZH201100203)；Geologic Exploration Project of Shandong Province (201129)