陳晴，陳沈良，劉付程，2，鐘小菁

（1.華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國家重點實驗室，上海200062；2.淮海工學(xué)院測繪工程學(xué)院，江蘇連云港222005）

對數(shù)比轉(zhuǎn)換與系統(tǒng)聚類方法應(yīng)用于北黎灣沉積環(huán)境分區(qū)

陳晴1，陳沈良1，劉付程1，2，鐘小菁1

（1.華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國家重點實驗室，上海200062；2.淮海工學(xué)院測繪工程學(xué)院，江蘇連云港222005）

基于沉積物粒度組分的沉積環(huán)境分區(qū)是理解區(qū)域沉積動力過程的重要基礎(chǔ)。利用海南島西部北黎灣海域采集的185個表層沉積物樣品，運用對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法處理沉積物組分?jǐn)?shù)據(jù)，并分別對處理前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析。結(jié)果表明，應(yīng)用對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法可獲得更優(yōu)的沉積物聚類效果；基于沉積物的聚類結(jié)果可將研究區(qū)域劃分為4個沉積物環(huán)境亞區(qū)，即殘積沉積區(qū)、砂質(zhì)沉積區(qū)、混合沉積區(qū)和泥質(zhì)沉積區(qū)。研究結(jié)果對于深入理解北黎灣演變的沉積動力過程和開發(fā)利用具有參考價值。

對數(shù)比轉(zhuǎn)換；系統(tǒng)聚類分析；沉積物粒度組分；沉積環(huán)境分區(qū)；北黎灣

海岸帶由各種復(fù)雜的環(huán)境組成，包括海灣、河口、三角洲、沼澤、沙丘和海灘等（Davis，1985）。受地形變化和動力作用的影響，海灣不同區(qū)域的沉積環(huán)境存在著顯著的差異。沉積環(huán)境分區(qū)是揭示海灣區(qū)域沉積動力過程的重要基礎(chǔ)。沉積物粒度及其組成是劃分沉積環(huán)境分區(qū)的重要依據(jù)。不同的粒度特征反映不同的水動力條件，通過分析沉積物的粒度特征可以揭示其形成時的沉積環(huán)境。自上世紀(jì)中期以來，基于粒度資料的沉積環(huán)境判別已做過較多嘗試，其中包括C-M圖、粒度參數(shù)的判別函數(shù)、概率成因圖和粒徑趨勢分析模型等（Passega，1964；Friedman，1967；Visher，1969；Liu et al，2012；梁娟等，2006）。20世紀(jì)90年代，隨著計算機普及，采用多元統(tǒng)計方法來輔助沉積物粒度數(shù)據(jù)研究便成了自然選擇（Yalcin et al，2013；Wang et al，2011；Chen et al，2013）。以往多采用系統(tǒng)聚類的方法揭示在不同水動力條件下形成的沉積環(huán)境自然分類和分區(qū)（王兆奪等，2015；李玉中等，2003；王蒙光等，2008；田姍姍等，2009）。聚類指標(biāo)從組分和粒度特征參數(shù)（中值粒徑、平均粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)和峰態(tài)）中擇選；然而在聚類指標(biāo)的選擇時，以往研究往往忽略了粒度組分作為成分?jǐn)?shù)據(jù)所具有的特殊性，這有可能導(dǎo)致聚類結(jié)果與實際情況并不相符（周蒂，1996）。

成分?jǐn)?shù)據(jù)是具有“非負(fù)”和“定和”特性一組數(shù)據(jù)，其各組分的取值均≥0且其和為一常數(shù)。成分?jǐn)?shù)據(jù)的定和特性使得其各組分之間存在偽相關(guān)，并由此產(chǎn)生“閉合效應(yīng)”且不滿足經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)方法的基本假設(shè)（Aitchison，1982）。因此，盲目采用經(jīng)典統(tǒng)計方法來處理成分?jǐn)?shù)據(jù)有可能得出錯誤的結(jié)論（周蒂，1996）。Aitchison（1982）提出了運用對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法來消除成分?jǐn)?shù)據(jù)的“閉合效應(yīng)”。該方法是將成分?jǐn)?shù)據(jù)變換成其組分比值的對數(shù)，從而實現(xiàn)了成分?jǐn)?shù)據(jù)從單形空間向?qū)崝?shù)空間的映射，并使得轉(zhuǎn)換結(jié)果近似地服從正態(tài)分布，這為運用經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)方法來處理和分析成分?jǐn)?shù)據(jù)創(chuàng)造了有利條件。本文嘗試運用對數(shù)比轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聚類相結(jié)合的方法來對海南島西部北黎灣的現(xiàn)代沉積環(huán)境進(jìn)行劃分，為深入理解北黎灣演變的沉積動力過程和北黎灣的開發(fā)利用提供參考。

1 研究區(qū)概況

北黎灣位于海南島西部海岸，北側(cè)承接昌化江入?？诩捌浒l(fā)育的四更沙嘴，南臨魚鱗角（圖1）。在地質(zhì)構(gòu)造上屬于瓊西南斷陷區(qū)，受冰后期海侵影響，北黎灣所處的低洼地帶被海水入侵，成為向陸凹進(jìn)的弧形海灣。北黎灣的巖性結(jié)構(gòu)主要為下更新統(tǒng)的湛江組和中更新統(tǒng)的北海組的沉積層。從北黎灣北部海岸到5 m等深線海域，相繼發(fā)育一系列堆積地貌：四更沙嘴、淹沒于海面下的北黎沙嘴等（王寶燦等，2006）。研究區(qū)處在東亞季風(fēng)南緣，風(fēng)力較大。波浪以風(fēng)浪為主，具有季節(jié)變化，冬半年主要為WNW-N向波浪，夏半年為SW向波浪。全年常浪向為SSW，平均波高為0.69 m。氣候?qū)贌釒Ъ撅L(fēng)氣候，降雨大多集中在夏半年。受北部灣潮波系統(tǒng)控制，潮汐為規(guī)則全日潮，平均潮差1.48m，最大潮差可達(dá)3.40 m。潮流性質(zhì)則為不規(guī)則半日潮流（孫長青等，2004）。

2 材料與方法

2.1數(shù)據(jù)來源

本文研究區(qū)域界于108°31′-108°42′E和19°05′-19°15′N間，南北長約17km，東西寬約16km，其地理位置主要包括昌化江河口以南至魚鱗角以北的整個北黎灣海域。2013年1月在該海區(qū)用蚌式取樣器按1 km間距抓取185個表層沉積物樣品（圖1）。樣品分析采用篩析法和激光粒度儀法相結(jié)合的方法處理。對于大于1 mm的粒徑組分采用篩析法進(jìn)行粒度分析，篩析法粒級間隔為1/2Φ（Φ=-log2D，D為粒徑，單位：mm）；粒徑完全小于1 mm的沉積物采用英國Marlvern公司生產(chǎn)的Mastersize 2000型激光粒度儀進(jìn)行測試。粒級標(biāo)準(zhǔn)與組分范圍采用Udden-Wentworth等比制Φ值粒級標(biāo)準(zhǔn)（Wentworth，1922）；沉積物粒度參數(shù)采用Folk-Ward圖解法計算（Folk et al，1957）；并根據(jù)Folk分類方案對沉積物進(jìn)行分類和命名（圖1）。

2.2研究方法

2.2.1 對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法

對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法有加法對數(shù)比轉(zhuǎn)換、中心化對數(shù)比轉(zhuǎn)換和等角對數(shù)比轉(zhuǎn)換等多種方法（Thió-Henestrosa et al，2005）。本文采用加法對數(shù)比轉(zhuǎn)換法，其計算公式：

式中：xi表示沉積物的粒級組分含量；yi表示粒級組分含量經(jīng)對數(shù)比轉(zhuǎn)換后的值；D表示沉積物粒級組分的數(shù)量。沉積物的粒級組分可能存在0值的情況，而0值不能作對數(shù)運算，因此有必要對0值作適當(dāng)處理。本文采用零值替換法對0值進(jìn)行處理，即用粒度分析中儀器檢測限的一半來替代0值，本文取其值為0.000 5%。在此基礎(chǔ)上，再對組分含有0值的樣本作歸一化處理，以確保各組分之和為100%。

圖1 研究區(qū)域及采樣點沉積物類型

2.2.2 系統(tǒng)聚類方法

系統(tǒng)聚類分析是多元統(tǒng)計分析中的一種數(shù)值化分類方法，其本質(zhì)是根據(jù)樣品（或變量）之間的相似性程度（或親疏關(guān)系）來對其進(jìn)行類別劃分。其劃分的原則是確保樣品在各類別內(nèi)的相似性程度最大化和類別間的相似性程度最小化，其劃分方法是逐步將相似性程度最高的亞類類別合并在一起，直到所有的樣品最終合并成一類為止。通常情況下，當(dāng)合并后產(chǎn)生的各新的亞類類別能夠反映其各自的主要特征且能滿足研究需要時即可以終止合并過程。

本文中，衡量兩個樣本之間的相似性程度采用歐式距離來度量，樣品間的歐式距離越小，表明其相似性程度越高，否則樣品之間的相似性就越低。對于有m項屬性指標(biāo)的沉積樣品i和j來說，其歐式距離dij相當(dāng)于其在m維歐式空間中的距離，可由式（2）計算：

式中：xik和xjk分別表示沉積物樣品i和j的第k項屬性指標(biāo)。根據(jù)樣品間的最小距離可進(jìn)行初始聚類，由此產(chǎn)生新類。而對接下來的類間聚類則是基于類間的距離進(jìn)行的，可根據(jù)類間距離最小的原則來對亞類進(jìn)行合并。本文中類間距離的計算采用類平均法，其計算公式如下：

式中：Dpq為亞類Gp和Gq間的距離；dij為類Gp內(nèi)的i樣品和類Gq內(nèi)的j樣品之間的距離；np其類Gp內(nèi)的樣品數(shù)量；nq為類Gq內(nèi)的樣品數(shù)量。

上述對樣品進(jìn)行的系統(tǒng)聚類分析過程通常稱為Q型系統(tǒng)聚類。同樣的方法也可以用于對樣品的多個屬性指標(biāo)（或變量）進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，一般稱其為R型系統(tǒng)聚類分析，R型系統(tǒng)聚類具有降維的作用。

3 結(jié)果與分析

3.1沉積物的系統(tǒng)聚類分析

本文首先根據(jù)Φ等比制粒級標(biāo)準(zhǔn)，依照美國地球物理學(xué)會（Lane，1947）提出的沉積物粒級劃分界限，將研究區(qū)域各沉積物樣品劃分為除“巨礫”、“卵石”、“砂礫”、“極粗礫石”、“粗礫石”、“中礫石”和“極細(xì)黏土”外的14個組分，然后再對這14個組分按照式（1）進(jìn)行對數(shù)比轉(zhuǎn)換，從而獲得相應(yīng)的組分對數(shù)比轉(zhuǎn)換值，由此構(gòu)建兩個數(shù)據(jù)集，分別為對數(shù)比轉(zhuǎn)換前的沉積物樣品屬性數(shù)據(jù)集（185×14個）和對數(shù)比轉(zhuǎn)換后的沉積樣品屬性數(shù)據(jù)集（185×13個）?？紤]到兩個數(shù)據(jù)集的沉積物屬性變量指標(biāo)均較多（分別為14個和13個）且變量間存在相關(guān)性，為提升對沉積物樣品的聚類效果，本文首先采用R型聚類方法來壓縮變量指標(biāo)。圖2是經(jīng)R型聚類分析后得到的沉積物各主分量特征值的碎石圖。從圖中可以看出，對數(shù)比轉(zhuǎn)換前和轉(zhuǎn)換后的沉積物前3個主分量特征值均大于1，且其方差累積貢獻(xiàn)率分別為87%和95%，表明對數(shù)比轉(zhuǎn)換前和轉(zhuǎn)換后的前3個主分量均包含了沉積物屬性變量的絕大部分信息，并且它們之間是彼此正交的，因此可以利用它們來對沉積物樣品進(jìn)行Q型聚類分析。

圖2 沉積物各主分量特征值的碎石圖

圖3 沉積物屬性變量前3個主分量載荷散點圖

基于研究區(qū)的實際情況和Q型聚類分析結(jié)果，初步將該區(qū)沉積物分為4個基本類別。圖3是4個類別沉積物前3個主分量的載荷散點圖。從圖3可以看出，無論是對數(shù)比轉(zhuǎn)換前還是轉(zhuǎn)換后，各類別沉積物樣本均表現(xiàn)出明顯的聚集性特征，這表明將研究區(qū)沉積物分為4個基本類別是合理的。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，對數(shù)比轉(zhuǎn)換前各類別之間還存在一定程度的交疊（圖3a），尚有少數(shù)樣品在類別歸屬方面還存在多種可能性，表明其各類別之間的差異還不足夠顯著。而對數(shù)比轉(zhuǎn)換后各類別之間的邊界清晰，類別之間差異顯著，各樣品的類別歸屬明確（圖3b），這在一定程度上表明基于對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法的沉積物聚類效果顯得更優(yōu)。

3.2各類別沉積物的粒度特征

表1給出了基于對數(shù)比轉(zhuǎn)換后的沉積物Q型聚類結(jié)果的描述性統(tǒng)計。從表中可以看出各類沉積物之間存在著較為顯著的差異。

I類別沉積物組分以礫石和砂為主，其礫石含量在4.133%~59.949%之間，均值為29.640%，砂含量變化于39.837%~90.396%，均值為68.959%，且絕大部分樣品的粉砂和黏土組分含量都不足1%。該類別沉積物的平均粒徑為-0.607Φ~2.652Φ，均值為0.116Φ，顆粒組成在4個類別沉積物中最粗；其分選系數(shù)為0.889~2.723，均值為1.419，除極少數(shù)樣本屬于分選中等外，絕大部分樣本都屬分選較差或差；各樣品的偏態(tài)值變化于-0.070~1.412之間，均值為0.765，有85%的樣品均為正偏，15%為近對稱；峰態(tài)值變化于2.331~7.639之間，其中寬峰約占10%、很寬峰占42%、非常寬峰占48%。

II類別沉積物以砂組分占絕對優(yōu)勢，幾乎不含粉砂和黏土組分。其砂含量變化于61.688%~ 100.00%之間，均值達(dá)到95.210%，除極少數(shù)樣品的礫石含量在5%以上外，有近70%的樣品礫石含量不足1%或不含礫石；其平均粒徑為0.802Φ~ 3.277Φ，均值為2.261Φ；分選系數(shù)變化于0.397~ 2.106，均值為0.963，其中分選好到中等的樣本占63%，分選較差或差的占37%；偏態(tài)值為-2.904~ 4.871，均值為0.516，其中有41%樣品為負(fù)偏或極負(fù)偏，46%為正偏或極正偏，16%為近對稱分布；樣品的峰態(tài)變化于1.343~6.780之間，近80%的樣本為非常寬峰態(tài)。

III類別沉積物粉砂組分最多，均值為46.597%，有近60%的樣本粉砂含量超過50%；砂組分次之，均值為39.466%，30%樣本砂含量在50%以上；黏土組分相對較少，均值為13.452%，且65%以上樣本的粘土含量不足15%。平均粒徑差異較多，變化于-0.451Φ~6.959Φ之間，均值為5.091Φ；分選系數(shù)為1.339~2.826之間，均值為2.223Φ，75%的樣本為分選差，25%為分選較差；峰態(tài)為1.739~11.340，均值為3.094，其峰態(tài)主要為寬峰或很寬峰。

IV類別沉積物以粉砂組分為主，其含量在58.127%~80.352%之間，均值為72.621%；黏土組分次之，含量為15.497%~33.456%，均值為21.330%；砂組分含量普遍較少，為1.517%~ 17.061%，均值為6.050%；不含礫石。平均粒徑在6.068Φ~7.115Φ之間，均值為6.642Φ，為4類沉積物中最細(xì)的；沉積物的分選較差，分選系數(shù)變化于1.452~1.997之間，均值為1.732；沉積物的偏態(tài)值在-0.092~0.570之間，均值為0.326，呈近對稱和正偏的樣品數(shù)基本相當(dāng)；峰態(tài)值為2.307~ 3.198，為寬峰或很寬峰。

表1 不同類別沉積物粒度特征的描述性統(tǒng)計

3.3沉積環(huán)境分區(qū)及其沉積特征

基于對數(shù)比轉(zhuǎn)換后的沉積物Q型聚類分析結(jié)果，可采用指示變換的方法來對各沉積物樣品進(jìn)行指示化，也即對于某一指定類別的沉積物（如第I類）來說，將全部185個沉積物樣品中屬于該類別的賦值為1，否則賦值為0，據(jù)此可獲得研究區(qū)第I類別沉積物的指示變量。該指示變量屬于區(qū)域化變量范疇，可采用地統(tǒng)計學(xué)中的指示Kriging方法進(jìn)行空間插值，插值結(jié)果分布圖可反映第I類沉積物在研究區(qū)不同空間位置處發(fā)生的概率大?。▌⒏冻痰?，2011）。用同樣的方法可獲得其他3個類別沉積物在研究區(qū)發(fā)生概率的空間分布圖。根據(jù)4個類別沉積物發(fā)生概率分布圖，按照最大概率準(zhǔn)則來對其進(jìn)行硬化處理（劉付程等，2011），從而獲得研究區(qū)不同聚類類別沉積物的空間分布圖。因每一類別沉積物代表了不同的沉積環(huán)境，因此該圖實際上也就成為研究區(qū)的沉積環(huán)境分區(qū)圖（圖4）。

根據(jù)聚類分析結(jié)果，結(jié)合物源狀況，研究區(qū)可以分為4個亞類沉積環(huán)境：I殘留沉積區(qū)、II砂質(zhì)沉積區(qū)、III混合沉積區(qū)和IV泥質(zhì)沉積區(qū)（圖4）。

I殘留沉積區(qū)：該亞區(qū)分布在四更沙嘴外側(cè)海域，東西較寬，南北較窄，分布范圍相對較小。其沉積物類型主要為礫質(zhì)砂和砂質(zhì)礫。相關(guān)研究資料表明（賈建軍等，2002），末次冰期8~10 Ka B.P.，現(xiàn)今海平面-20~-30 m為古海岸線，當(dāng)初發(fā)育的古水下階地或古淺灘、古砂堤，之后隨著海平面的持續(xù)上升，殘余地貌被沒入水下。該亞區(qū)處于目前5~10 m等深線之間，可推測沉積物為末次冰期形成的殘余沉積物。根據(jù)張瑞瑾泥沙起動公式計算可知，該區(qū)泥沙臨界起動流速為55.9~62.1 cm/s，大于該區(qū)域的最大流速，因此在目前水動力強度下，該區(qū)的沉積物無法起動（孫長青等，2004），排除現(xiàn)代沉積物的可能。因此，推測該區(qū)為殘留沉積區(qū)。

圖4 北黎灣沉積環(huán)境分區(qū)

II砂質(zhì)沉積區(qū)：該亞區(qū)包含3個子區(qū)。其中，最大一個子區(qū)分布在昌化江河口以南和四更沙嘴附近的近岸海域，包含30個采樣點，占總數(shù)的16.2%。其他兩個子區(qū)呈斑塊狀分布在殘余沉積區(qū)南側(cè)以及北黎灣南部，這兩個子區(qū)僅9個采樣點。沉積物主要來自昌化江入海泥沙的向南輸運。昌化江是海南的第二大河，年輸沙量為88~298萬t，年均徑流量為36.3億m3，徑流多集中在短暫的洪水期（葉春池，1987；許冬，2007），因此有較強的搬運能力，可以把礫石和砂粗顆粒沉積物帶入河口。根據(jù)河口地區(qū)重礦物分析結(jié)果可知，河口的沉積物主要來自河流上游的遠(yuǎn)源區(qū)（許冬，2007），并且在向河口搬運過程中經(jīng)歷了長時間搬運，因此分選相對較好。該亞區(qū)在外海呈斑狀分布的子區(qū)可能為風(fēng)暴沉積區(qū)。根據(jù)近53年氣候資料統(tǒng)計，海南島西部全年風(fēng)力大于8級的大風(fēng)日數(shù)可達(dá)30 d以上（林培松等，2005），在沿海地區(qū)形成熱帶風(fēng)暴，在此期間，波浪將本區(qū)部分近岸物質(zhì)向外海搬運，形成較小的斑塊沉積區(qū)。北黎灣南側(cè)的魚鱗角為花崗巖礁嶼，在SW向波浪作用下侵蝕剝落，在海灣南側(cè)形成一小塊砂質(zhì)沉積區(qū)。

III混合沉積區(qū)：該亞區(qū)的分布范圍最廣，包含82個采樣點，占采樣點總數(shù)的45%，分布在受河流輸沙影響較小的整個海灣內(nèi)。平均粒徑的均值為5.091Φ；以砂和粉砂組分為主，其中砂和粉砂含量之和為86.95%；黏土含量很少；不含礫石。該亞區(qū)的沉積物主要受控于波浪和潮流作用，浪流的混合作用，造成沉積物分選較差。從這些樣品的各組分平均含量來說，砂-粉砂-黏土的含量之比為39∶47∶13，是混合型沉積物，同時也表明海灣內(nèi)動力條件中等。

IV泥質(zhì)沉積區(qū)：該亞區(qū)呈帶狀分布在北黎灣頂?shù)谋崩韬涌谕?。灣頂動力條件相對較弱，沉積物主要源自北黎河所攜帶的細(xì)顆粒。北黎河位于東方市北東向10 km，河流全長22 km，輸沙量多集中在洪季（王策等，2014），可攜帶細(xì)顆粒物質(zhì)向海輸運，由于入海的沉積物主要來自河流近源區(qū)，未經(jīng)遠(yuǎn)距離搬運（吳敏，2007；許冬，2007），因而沉積物分選較差。相比于昌化江較粗的入海沉積物，北黎河河流動力較弱，入海沉積物顆粒明顯較細(xì)。因此，該亞區(qū)成為泥質(zhì)沉積環(huán)境。

4 結(jié)論

基于北黎灣的沉積物粒度分析數(shù)據(jù)，運用對數(shù)比轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聚類相結(jié)合方法對北黎灣的沉積環(huán)境進(jìn)行了分區(qū)研究。結(jié)果表明，研究區(qū)沉積環(huán)境可分為4個沉積亞區(qū)，即殘積沉積區(qū)、砂質(zhì)沉積區(qū)、混合沉積區(qū)和泥質(zhì)沉積區(qū)。

研究區(qū)4個沉積環(huán)境亞區(qū)的沉積物粒度組成差異顯著。其中，殘積沉積區(qū)沉積物顆粒組成較粗，組分以砂和礫石為主且分選較差；砂質(zhì)沉積區(qū)沉積物組分以砂為主，含少量礫石，分選相對較好；混合沉積區(qū)為砂-粉砂-黏土組成的混合沉積物且分選較差；泥質(zhì)沉積區(qū)沉積物以粉砂和黏土組分為主，顆粒組成為4區(qū)中最細(xì)，其物質(zhì)來源主要為近源區(qū)北黎河的細(xì)顆粒物質(zhì)。

沉積物粒度組分?jǐn)?shù)據(jù)屬于成分?jǐn)?shù)據(jù)，其定和特性使得各組分之間存在偽相關(guān)，由此產(chǎn)生閉合效應(yīng)，并可能對聚類結(jié)果產(chǎn)生不利影響。利用對數(shù)比轉(zhuǎn)換方法對沉積組分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行變換處理，可獲得比直接利用組分?jǐn)?shù)據(jù)更優(yōu)的聚類分析結(jié)果。

致謝：華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國家重點實驗室胡進(jìn)、蔣超、劉小喜、鄭蔚恒參加了野外調(diào)查與取樣工作，在此一并致謝。

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（本文編輯：袁澤軼）

Classification of sedimentary environment based on logratio transformation and system cluster：a case study of the Beili Bay

CHEN Qing1,CHEN Shen-liang1,LIU Fu-cheng1,2,ZHONG Xiao-jing1
（1.State KeyLaboratoryof EstuarineandCoastal Research,East China Normal University,Shanghai 200062,China; 2.School of GeodesyandGeomaticsEngineering,Huaihai Instituteof Technology,LianyungangJiangsu222005,China）

Subdivision of sedimentary dynamic environment based on grain-size components is an important basis for understanding regional sedimentary dynamic processes.Based on a total of 185 sediment samples collected from the nearshore of the Beili Bay in the western Hainan Island,the logratio transformation method is used to analyze the sediment grain-size composition,and the cluster analysis is applied on both raw sediment data and logratio transformed data for comparison.The results show that the sedimentary dynamic environment map,generated from the logratio transformation is highly identical with the spatial distribution pattern of the sedimentary dynamics in the study area.The Beili Bay can be well classified into 4 types of sub-environments,including the relict sediment area,mixed sediment area,sandy area and muddy area.The results of the study will be the reference for the profound understanding of sediment dynamics and the development of the Beili Bay.

logratio transformation;system cluster analysis;sediment grain-size composition;classification of sedimentary environment;Beili Bay

P736.21

A

1001-6932（2017）02-0143-07

10.11840/j.issn.1001-6392.2017.02.004

2015-12-08；

2016-03-03

海洋公益性行業(yè)科研專項（201405037）；淮海工學(xué)院自然科學(xué)基金（Z2014017）。

陳晴（1992-），博士研究生，從事河口海岸學(xué)研究。電子郵箱：52142601011@ecnu.cn。

陳沈良，博士，教授。電子郵箱：slchen@sklec.ecnu.edu.cn。