趙利，蔡觀強(qiáng)，鐘和賢，李波，鄒儷琦，李順，韓艷飛

1.自然資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣州 510760

2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（廣州），廣州 511458

海洋沉積物的粒度特征及其空間變化（粒徑趨勢(shì)）是海洋沉積及動(dòng)力學(xué)研究的重要方向之一，其主要受物源組分、輸運(yùn)方式、搬運(yùn)距離、水動(dòng)力條件以及地形地貌等多重因素控制[1-2]。多元統(tǒng)計(jì)方法主要提取多個(gè)變量間相互關(guān)聯(lián)的規(guī)律性，其中對(duì)多項(xiàng)替代性指標(biāo)的聚類(lèi)分析在海洋沉積物源及環(huán)境演化研究中得到廣泛應(yīng)用[3-5]，粒徑趨勢(shì)方法在示蹤濱淺海陸架沉積凈輸運(yùn)趨勢(shì)的研究中效果良好[6]。因此，基于粒度組分含量及參數(shù)變化，綜合多元統(tǒng)計(jì)結(jié)果及沉積粒徑趨勢(shì)規(guī)律，可有效追蹤物質(zhì)來(lái)源，判別水動(dòng)力條件，厘清沉積物運(yùn)移趨勢(shì)和劃分沉積環(huán)境類(lèi)型等。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)南海大比例尺、廣深海域的沉積物類(lèi)型研究已取得了許多基礎(chǔ)、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和成果[7-8]，尤其是對(duì)南海北部及環(huán)海南島周邊海域[9-11]、海南島部分近岸小區(qū)域的港灣、河口進(jìn)行了精細(xì)研究[12-14]。然而，海南島東南陸架淺海沉積過(guò)程受島上徑流、沿岸流、潮汐、風(fēng)浪及南海暖流等復(fù)雜沉積動(dòng)力環(huán)境影響，沉積類(lèi)型多樣。此外，由于受沉積物分析樣品數(shù)量、測(cè)試手段及精度差異等多種因素制約，尚未對(duì)海南島東南淺海表層沉積物開(kāi)展系統(tǒng)詳實(shí)的研究。本文分析了在海南島東南淺海區(qū)獲取的377組表層沉積物樣品的粒度組分，探討了該海區(qū)的沉積類(lèi)型、運(yùn)移趨勢(shì)及沉積環(huán)境等，為深入揭示陸架淺海沉積環(huán)境演化、重要能源（如天然氣水合物、油氣資源）的勘探開(kāi)發(fā)及區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了基礎(chǔ)資料。

1 研究區(qū)概況

海 南 島東南海 域 研 究范圍為18°～19°N、109°30′～111°E，海域面積 1.13×104km2（圖1），水深范圍為0～1 400 m。大部分區(qū)域位于250 m以淺區(qū)域，地形自岸向海傾斜，地勢(shì)平坦，水深等值線(xiàn)為NE走向，地貌以水下岸坡和陸架平原為主，岸坡上發(fā)育小型沙波、淺灘、沙丘，水深250 m以深為陸坡陡坡區(qū)域，地形劇烈變化，水深變化較大，坡度較陡[15]。海岸線(xiàn)較為曲折，以砂質(zhì)岸線(xiàn)為主，基巖岸線(xiàn)為輔，沿海一帶港灣、港口較多。海域沉積受海南島多個(gè)入海河流影響，如萬(wàn)泉河、陵水河、太陽(yáng)河等。屬于低緯度熱帶季風(fēng)氣候，冬季盛行東北風(fēng)，夏季盛行東南鳳和西南風(fēng)，夏秋期間常受熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)侵襲。海域潮流性質(zhì)為不規(guī)則日潮型，以日潮為主，平均潮差0.79 m[16]。

圖1 研究區(qū)位置和底質(zhì)采樣站位黑色圓點(diǎn)為取樣站位。Fig.1 The location of study area and sampling stations Black dots represent sampling stations.

2 材料與方法

2017年7 月廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局開(kāi)展海南島周邊海域1∶25萬(wàn)海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，利用“奮斗五號(hào)”調(diào)查船在海南島東南淺海區(qū)獲取了377個(gè)站位的沉積物樣品。站位間距大體為5 km×5 km，每個(gè)站位選取表層0～2 cm 的部分。

沉積物粒度室內(nèi)分析測(cè)試工作在廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。具體方法為：對(duì)于最粗粒徑＜2 000 μm的樣品，使用激光粒度儀（Mastersizer-2000）上機(jī)分析，儀器測(cè)量范圍為0.02～2 000 μm，粒級(jí)分辨率 0.01 Φ。測(cè)試流程：適量的沉積物樣品中加入5 mL30%的H2O2和0.25 mol/L的HCl，去除有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽；攪拌并靜置加滿(mǎn)蒸餾水的溶液以去除鹽分至呈中性；超聲波振蕩分散后上機(jī)測(cè)試。對(duì)含有粒徑＞2 000 μm的樣品，采用傳統(tǒng)篩分法和激光粒度儀測(cè)試結(jié)合方法：烘干稱(chēng)重后過(guò)1 400 μm孔徑標(biāo)準(zhǔn)篩，激光粒度儀測(cè)試細(xì)顆粒部分，篩析法分析粗顆粒部分（1Φ間隔），合并獲得完整粒度數(shù)據(jù)。

粒級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用溫德華氏標(biāo)準(zhǔn)，粒度參數(shù)采用矩法計(jì)算，采用Folk三端元分類(lèi)法[17]對(duì)各沉積物樣品命名。沉積空間分布差異及區(qū)劃等主要運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析中的Q型聚類(lèi)及因子分析法，沉積物凈運(yùn)移趨勢(shì)分析主要基于Gao-Collins模型（1994）。

3 結(jié)果

3.1 沉積類(lèi)型和粒度特征

3.1.1 沉積類(lèi)型及分布特征

海南島東南淺海海域沉積物粒級(jí)范圍為-2～11Φ（表1）。由表1可看出，沉積物的優(yōu)勢(shì)粒級(jí)5～9Φ 占 55.80%，含量最高（16.82%）粒級(jí)為7～8Φ，含量最低（0.81%）粒級(jí)是＜-2Φ，表明研究區(qū)整體以細(xì)粒沉積為主。沉積物類(lèi)型的命名依據(jù)Folk等（1970）提出的分類(lèi)方案（圖2）：（A）含礫碎屑沉積物；（B）不含礫碎屑沉積物，研究區(qū)共分布13種沉積類(lèi)型：含礫泥、礫質(zhì)泥、含礫泥質(zhì)砂、礫質(zhì)泥質(zhì)砂、礫質(zhì)砂、泥質(zhì)砂質(zhì)礫、砂質(zhì)礫、粉砂質(zhì)砂、泥質(zhì)砂、砂質(zhì)泥、砂質(zhì)粉砂、粉砂、泥等，其中以較細(xì)粒的砂質(zhì)粉砂、粉砂和砂質(zhì)泥為主，這三種類(lèi)型約占71.35%，其次為粗粒的礫質(zhì)泥質(zhì)砂、泥質(zhì)砂，約占13.53%，其他類(lèi)型沉積物較少見(jiàn)（圖3）。

從圖3可看出，砂質(zhì)粉砂分布最廣，廣泛分布于研究區(qū)中部、東北部近120 m等深線(xiàn)附近及西南部近岸等，以粗粉砂組分為主，粒度頻率曲線(xiàn)表現(xiàn)為雙峰態(tài)（圖4a），多數(shù) 3、7、8Φ 明顯突出，少數(shù)2、4和5Φ峰較明顯，反映物質(zhì)來(lái)源的多源性；粉砂較為集中分布于研究區(qū)東南部海域（水深＞140 m范圍），及西南部濱海海域等，頻率曲線(xiàn)基本呈單峰態(tài)（圖4b），集中于6～8Φ峰明顯突出，表明沉積物來(lái)源單一；砂質(zhì)泥主要分布于中南部海域，同時(shí)呈多個(gè)斑塊狀分布在水深60～100 m的中北部海域，頻率曲線(xiàn)呈雙峰態(tài)（圖4c），與砂質(zhì)粉砂近似，多數(shù)3、4和8Φ峰明顯突出。三種主要沉積類(lèi)型中細(xì)粒組分占優(yōu)，表明研究區(qū)大部分為水動(dòng)力條件較弱的淺海沉積環(huán)境。

表1 海南島東南淺海表層沉積物粒級(jí)組成及粒度參數(shù)Table 1 Grain size parameters of surface sediments in the southeast of Hainan island

圖2 沉積物分類(lèi)圖[17]A.含礫碎屑沉積物分類(lèi)：G-礫，sG-砂質(zhì)礫，msG-泥質(zhì)砂質(zhì)礫，mG-泥礫，gS-礫質(zhì)砂，gmS-礫質(zhì)泥質(zhì)砂，gM-礫質(zhì)泥，（g）S-含礫砂，（g）mS-含礫泥質(zhì)砂，（g）M-含礫泥，S-砂，m S-泥質(zhì)砂，s M-砂質(zhì)泥，M-泥；B.不含礫碎屑積物分類(lèi)：S-砂，zS-粉砂質(zhì)砂，mS-泥質(zhì)砂，cS-黏土質(zhì)砂，sZ-砂質(zhì)粉砂，sM-砂質(zhì)泥，sC-砂質(zhì)黏土，Z-粉砂，M-泥，C-黏土。Fig.2 The classification of sediments[17]A.Textural classification of gravel-bearing sediments: G-gravel, sG-sandy gravel, msG-muddy sandy gravel, mG- muddy gravel, gS-gravelly sand, gmS-gravelly muddy sand, gM- gravelly mud, (g)S-slightly gravelly sand, (g)mS- slightly gravelly muddy sand, (g)M- slightly gravelly mud, S-sand, mS- muddy sand, sM- sandy mud, M-mud；B.Textural classification of gravel-free sediments and sedimentary rocks:S- sand, zS- silty sand, mS- muddy sand, cS-clayey sand, sZ-sandy silt, sM- sandy mud, sC- sandy clay, Z-silt, M-mud, C-clay.

圖3 海南島東南淺海海域沉積類(lèi)型分布圖Fig.3 The distribution of sediments in the southeast of Hainan Island

圖4 海南島東南淺海表層沉積物各沉積類(lèi)型頻率曲線(xiàn)n為樣品數(shù)，不同顏色曲線(xiàn)代表不同站位樣品。Fig.4 Grain size frequency curves of surface sediments in the southeast of Hainan island n is the number of samples, different color curves represent different station samples.

礫質(zhì)泥質(zhì)砂主要分布在研究區(qū)中部離岸80～100 m水深海域，少量呈斑狀分布于東北部，頻率曲線(xiàn)呈雙峰態(tài)（圖4d），多數(shù)站位的 1、2Φ 較突出，7、8Φ次之，滾動(dòng)組分占比接近50%，懸浮組分次之，跳躍組分含量較低，表明該區(qū)域水動(dòng)力條件較強(qiáng)，細(xì)顆粒沉積物被帶走，剩余較粗顆粒沉積物。泥質(zhì)砂主要分布在研究區(qū)中部偏西南海域，分布范圍較少，頻率曲線(xiàn)呈雙峰態(tài)（圖4e），多數(shù)樣品的2、3Φ明顯突出，7、8Φ略突出，跳躍、懸浮組分含量近似，沉積物處于中等水動(dòng)力條件。其余沉積類(lèi)型多呈較小范圍的斑塊狀分布，頻率曲線(xiàn)見(jiàn)圖4f——4l。

總體來(lái)看，研究區(qū)近岸海灣以粉砂和泥為主，西南部和中部以砂質(zhì)粉砂和粉砂為主，東北部沿岸以粉砂質(zhì)砂為主，含礫沉積物主要分布于東北部和中部，東南部遠(yuǎn)岸海域以粉砂為主。從海岸到濱海，再到淺海區(qū)域，變化趨勢(shì)由沉積類(lèi)型單一、顆粒較粗逐漸至類(lèi)型復(fù)雜、顆粒粗再到類(lèi)型單一、顆粒較細(xì)。底質(zhì)沉積類(lèi)型的分布格局與物源、地形和沉積動(dòng)力條件關(guān)系密切。

3.1.2 沉積物粒度參數(shù)及組分特征

粒徑參數(shù)作為研究沉積特征及鑒別沉積環(huán)境的主要依據(jù)，對(duì)其深入分析有助于闡明海底沉積物來(lái)源、判定物質(zhì)搬運(yùn)方式和識(shí)別沉積作用環(huán)境類(lèi)型等[18-19]。海南島東南淺海站位各沉積類(lèi)型比例及對(duì)應(yīng)的粒度參數(shù)見(jiàn)表2，各站位粒度參數(shù)的分布規(guī)律見(jiàn)圖5a——5d。

平均粒徑大體反映沉積物的平均動(dòng)能，沉積物Mz為-0.67～7.83Φ，均值為5.73Φ，多以細(xì)粉砂組分（6～8Φ）為主。分布上表現(xiàn)為北部萬(wàn)寧近岸濱海海域粒徑最粗，MZ＜1Φ，為粗砂及礫級(jí)，與砂質(zhì)礫、礫質(zhì)砂、泥質(zhì)砂質(zhì)礫等含礫沉積類(lèi)型對(duì)應(yīng)，為近岸強(qiáng)動(dòng)力（高能）沉積環(huán)境。粗粒沉積向外延伸至研究區(qū)中部（基本呈NE向，80～120 m水深等深線(xiàn)范圍內(nèi)），為相連斑塊狀展布，平均粒徑MZ＜4Φ，多為砂級(jí)，基本對(duì)應(yīng)礫質(zhì)泥質(zhì)砂、礫質(zhì)泥、泥質(zhì)砂、粉砂質(zhì)砂等砂質(zhì)沉積，代表過(guò)渡區(qū)域復(fù)雜的物質(zhì)來(lái)源及沉積環(huán)境；其余大部分海域如研究區(qū)西南近岸濱海、北中部海域，以及東南部＞120 m水深等深線(xiàn)海域，MZ普遍＞6Φ，多為細(xì)粉砂級(jí)，與砂質(zhì)粉砂、砂質(zhì)泥、粉砂、泥等粉砂、黏土質(zhì)沉積對(duì)應(yīng)，代表弱動(dòng)力（低能）沉積環(huán)境。

沉積物分選系數(shù)為0.91～6.39，均值為2.32，因研究區(qū)沉積物粒級(jí)范圍廣，優(yōu)勢(shì)粒級(jí)不明顯，屬分選差的等級(jí)。研究區(qū)近岸、東南部＞140 m水深等深線(xiàn)海域的粉砂、泥等細(xì)粒沉積及近岸北部少量的礫質(zhì)砂、砂質(zhì)礫等粗粒沉積，其分選系數(shù)＜2.0，粒徑頻率曲線(xiàn)的擴(kuò)散程度較低，屬分選較差等級(jí)，近岸可能與較強(qiáng)風(fēng)浪作用導(dǎo)致砂的均一化有關(guān)。80～140 m等深線(xiàn)范圍內(nèi)沉積物分選系數(shù)均大于2.0，分選差，其中中北部海域含礫泥、礫質(zhì)泥質(zhì)砂、礫質(zhì)泥等含礫沉積物分選系數(shù)均大于3.0，呈斑塊狀分布，分選程度更差，推測(cè)可能是殘留砂經(jīng)改造后的沉積區(qū)。

偏態(tài)變化范圍為-0.25～0.73，平均值為0.06，一半樣品（50%）偏度（Ski）為-0.1～0.1，粒度頻率曲線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)——近對(duì)稱(chēng)分布，正負(fù)偏態(tài)分布區(qū)域差異明顯，其中正偏態(tài)（28.6%）多分布于北部近岸，呈NE向中部、少部分東南部海域，粒度分布曲線(xiàn)偏向粗顆粒端，水動(dòng)力作用較強(qiáng)的區(qū)域沉積物顆粒通常偏粗；負(fù)偏態(tài)（21.4%）分布于研究區(qū)西南海域，其他零星分布，粒度分布曲線(xiàn)偏向細(xì)顆粒端。

峰態(tài)范圍為0.64～2.23，平均值為0.97，其中粉砂質(zhì)砂、礫質(zhì)砂、礫質(zhì)泥質(zhì)砂峰態(tài)較大，頻率曲線(xiàn)尖銳，高值主要呈斑塊狀分布于中西部海域，說(shuō)明沉積物的砂粒級(jí)含量較高，其他曲線(xiàn)多為中等——平坦。

表2 海南島東南淺海各沉積類(lèi)型及粒度參數(shù)特征Table 2 Characteristics of grain size parameters of various types of sediments in the southeast of Hainan island

圖5 海南島東南淺海粒度參數(shù)與各粒級(jí)組分含量分布圖Fig.5 Distribution of grain size parameters and grain size fractions in the southeast of Hainan island

海南島東南淺海沉積物各粒級(jí)組分含量見(jiàn)圖5e——5h。由圖可看出，沉積物組分以粉砂為主，均值50.58%，砂和黏土含量相近，砂含量為25.47%，黏土含量為22.60%，礫石少量，平均含量為1.35%。礫石主要分布于北部海域，特別是西北部近岸海域，含量差異較大，個(gè)別站位高達(dá)45%，大部分海域均不含礫石，呈分布范圍較小且集中的特征。砂含量變化趨勢(shì)明顯，西北部近岸海域，并向東南外延伸至研究區(qū)中部為其高值區(qū)，近似呈NE向展布，含量在40%以上，西南近岸及東南部水深＞120 m海域?yàn)榈椭祬^(qū)，含量基本在20%以下。粉砂含量的分布特征及規(guī)律與砂含量基本呈此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，黏土與粉砂的分布變化較相似，整體上多呈斑塊狀分布趨勢(shì)。

3.2 聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)377組表層沉積物樣品的14個(gè)粒級(jí)使用SPSS軟件進(jìn)行聚類(lèi)分析，選取平均粒徑、峰態(tài)和分選系數(shù)3個(gè)粒度參數(shù)，同時(shí)結(jié)合水深數(shù)據(jù)對(duì)沉積物樣品的4個(gè)參數(shù)進(jìn)行Q型聚類(lèi)分析，據(jù)此可分為3類(lèi)不同的沉積區(qū)，并繪制了沉積環(huán)境分區(qū)圖（圖6），各沉積環(huán)境分區(qū)的粒度特征差異明顯（表1）。

圖6 海南島東南淺海沉積物Q型聚類(lèi)沉積分區(qū)圖不同點(diǎn)代表聚類(lèi)分析中不同類(lèi)別取樣站位。Fig.6 Q-cluster diagram for the sediments in the southeast of Hainan Island Different points represent different types of sampling stations.

I沉積區(qū)主要分布于西北部近岸海域，并向南延伸至研究區(qū)中部約120 m水深等深線(xiàn)，底質(zhì)類(lèi)型基本為礫質(zhì)泥質(zhì)砂、礫質(zhì)泥、礫質(zhì)砂、砂質(zhì)礫等含礫沉積為主，為3個(gè)沉積區(qū)中粒徑最粗區(qū)域，粒級(jí)組分中砂含量最高，均值達(dá)56.97%，礫石含量均值高達(dá)16.70%，粉砂及黏土分別為18.03%、8.30%，含量相對(duì)較低。平均粒徑為1.97Φ，分選最差，偏態(tài)基本為正偏。

II沉積區(qū)被I分割為NW向兩部分，其中東北部的II1區(qū)范圍較小，基本位于100～120 m等深線(xiàn)范圍內(nèi)，西南部的II2區(qū)延伸至研究區(qū)南部邊界，位于80～120 m等深線(xiàn)范圍內(nèi)。以砂質(zhì)粉砂、砂質(zhì)泥、粉砂質(zhì)砂、泥質(zhì)砂等砂質(zhì)沉積類(lèi)型為主，砂含量均值達(dá)49.14%，粉砂及黏土分別為33.61%、16.59%，較I區(qū)顯著增加，平均粒徑為4.77Φ，分選差，基本為正偏。

III 沉積區(qū)分布于萬(wàn)寧以南的近岸80 m水深以淺的濱海及北中部海域（III1），以及東南部120 m水深以深海域（III2），底質(zhì)類(lèi)型多為粉砂、砂質(zhì)粉砂、砂質(zhì)泥、泥等細(xì)粒粉砂黏土質(zhì)沉積，粉砂及黏土組分含量均值分別高達(dá)62.60%、26.52%，遠(yuǎn)高于I、II沉積區(qū)，砂含量均值為10.78%，平均粒徑為6.69Φ，分選差但較上兩個(gè)沉積區(qū)相對(duì)較好，偏度多數(shù)呈負(fù)偏，粒度頻率曲線(xiàn)表現(xiàn)為較平坦特征。

3.3 粒徑趨勢(shì)分析

物質(zhì)來(lái)源不同以及多種沉積環(huán)境下的差異搬運(yùn)、分選等均為影響沉積物粒徑趨勢(shì)的重要因素。在Gao-Collins粒徑趨勢(shì)分析中，特征距離Der的選取對(duì)最終沉積輸運(yùn)趨勢(shì)分析的影響較大[20-22]。本次粒徑趨勢(shì)矢量的計(jì)算中，經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)最終選取0.15°為特征距離，每站位分析時(shí)只與其相鄰站位進(jìn)行比較，以求獲得合理的沉積物凈輸運(yùn)趨勢(shì)（圖7），同時(shí)結(jié)合研究區(qū)海洋沉積水動(dòng)力條件（主要是環(huán)流及風(fēng)浪）進(jìn)行了探討。

圖7 海南島東南淺海表層沉積物粒徑運(yùn)移趨勢(shì)灰色箭頭表示潛在物源，流向示意圖引自文獻(xiàn)[23]。Fig.7 Grain size net trend for the surface sediments in the southeast of Hainan island Grey arrows indicate potential provenance and flow direction, from reference[23].

由圖6可以看出，研究區(qū)沉積運(yùn)移主要呈與海南島岸線(xiàn)近乎平行的西南向，北部萬(wàn)泉河等徑流入海物質(zhì)在華南近岸流、粵西沿岸流以及南海季風(fēng)漂流（冬季）等的控制下，整體自東北向西南方向輸運(yùn)，此趨勢(shì)向岸外延伸至約160 m等深線(xiàn)。東南部（水深＞160 m）深水區(qū)域，沉積物輸運(yùn)方向?yàn)闁|北向，可能主要受自西南-東北向暖流影響。在中部以北水深80～100 m的位置，存在一小區(qū)域范圍的東北向輸運(yùn)趨勢(shì)，可能為河流入?；驓埩粑镔|(zhì)受到南海季風(fēng)漂流（夏季）影響，向東北方向運(yùn)移；西北部海域基本為東北向輸運(yùn)趨勢(shì)，可能主要受冬季與臺(tái)風(fēng)季節(jié)東北向與偏北向風(fēng)浪作用影響；西南部海域則為東南及南向近垂直岸線(xiàn)輸運(yùn)趨勢(shì)，主要與夏季海南島東岸多東南與東向風(fēng)浪及南岸多偏南向風(fēng)浪影響有關(guān)。部分沿岸區(qū)域輸運(yùn)趨勢(shì)多變，可能與海岸多港灣，風(fēng)浪與潮流均為沿岸沉積主要?jiǎng)恿τ嘘P(guān)。

4 討論

4.1 物質(zhì)來(lái)源及沉積動(dòng)力

沉積類(lèi)型分布主要受控于沉積物源、流場(chǎng)動(dòng)力、地形地貌、海區(qū)本底物質(zhì)組成等因素。前人基于不同尺度、多種方法對(duì)南海北部沉積物源及環(huán)境進(jìn)行了探討，如粒度[21,22]、元素地球化學(xué)[24-28]、碎屑礦物[29]、單礦物成因[30]、黏土礦物[31]以及環(huán)境磁學(xué)[32]等，結(jié)果表明，物源方面，南海北部周邊眾多河流，包括珠江、紅河、湄公河、臺(tái)灣島河流、海南島河流等陸源物質(zhì)的匯入，以及綿長(zhǎng)岸線(xiàn)的風(fēng)化剝蝕沉積，為海南島周邊海域提供了充足的物質(zhì)來(lái)源。研究區(qū)主要位于海南島東南陸架淺水海域，島上匯入河流主要為東部河流，特別是海南島第三、四大河流萬(wàn)泉河和陵水河在流域面積、徑流量等方面較大，現(xiàn)代河流沙多堆積于寬闊的海岸平原或沙壩潟湖帶，進(jìn)而影響到近海陸架的沉積作用[24]，因此，物質(zhì)來(lái)源主要為海南島徑流輸入和沿岸侵蝕搬運(yùn)物質(zhì)。其次，珠江流域物質(zhì)在粵西沿岸流作用下向西南輸送，以及南海表層流所攜的復(fù)雜來(lái)源物質(zhì)，均會(huì)對(duì)該區(qū)域沉積作用產(chǎn)生部分影響。

沉積動(dòng)力方面，研究區(qū)主要發(fā)育流系包括華南近岸流、廣東沿岸流、南海表層環(huán)流、南海暖流以及局部上升流[33-35]。具體來(lái)看，靠近陸地的西南向華南近岸流，不隨季節(jié)變化而改變；廣東沿岸流（粵西沿岸流）主要源于江河淡水，方向終年由東北流向西南；夏季和冬季的表層環(huán)流隨季風(fēng)方向的轉(zhuǎn)變而方向相反：冬季為東北-西南的逆時(shí)針向環(huán)流，流向西南，夏季為西南-東北向的順時(shí)針向環(huán)流，流向東北或偏東；南海暖流沿海南島以東100 m等深線(xiàn)，終年由西南流向東北。潮流與風(fēng)浪方面，海南島東南部為不規(guī)則日潮混合潮，潮差0.7～0.8 m，最大潮差1.89 m，大潮平均最大流速45 cm/s，為弱流區(qū)。海南島東南臨開(kāi)闊外海，季風(fēng)性風(fēng)浪對(duì)其近岸作用顯著，具體表現(xiàn)為冬季與臺(tái)風(fēng)季節(jié)風(fēng)浪多東北與偏北向且風(fēng)力強(qiáng)勁，夏季多東南與東向且風(fēng)浪頻繁，大浪甚至高達(dá)6 m[16]。因此，研究區(qū)主要受海南島上徑流輸送、近岸流系及海浪作用等動(dòng)力條件影響。

4.2 沉積環(huán)境區(qū)劃

根據(jù)以上研究區(qū)粒度分析結(jié)果，并結(jié)合地理位置、物質(zhì)來(lái)源、輸運(yùn)距離、水動(dòng)力影響及沉積環(huán)境變遷等差異，劃分為3個(gè)沉積環(huán)境區(qū)（圖6）。

砂礫質(zhì)沉積區(qū)（I區(qū)）：自西北部近岸向南延伸至研究區(qū)中部約120 m等深線(xiàn)，呈不規(guī)則帶狀，底質(zhì)類(lèi)型以含礫沉積為主，代表該區(qū)多為較粗粒物質(zhì)沉積，為強(qiáng)動(dòng)力沉積環(huán)境。輸運(yùn)趨勢(shì)顯示：該區(qū)受島上地表徑流影響較大，北部的萬(wàn)泉河河流輸沙量豐富，在西南向表層流及強(qiáng)風(fēng)浪作用影響下，大量河流入海及岸線(xiàn)侵蝕物質(zhì)堆積至此，經(jīng)分選細(xì)粒物質(zhì)再懸浮搬運(yùn)，導(dǎo)致此區(qū)沉積了許多較粗的沉積物。推測(cè)此沉積區(qū)主要受控于島上徑流及強(qiáng)風(fēng)浪作用，物質(zhì)來(lái)源以萬(wàn)泉河等河流輸運(yùn)及岸線(xiàn)侵蝕物質(zhì)為主，搬運(yùn)距離較近，沉積動(dòng)力條件強(qiáng)。

砂質(zhì)沉積區(qū)（II區(qū)）：包括東北部的II1區(qū)及西南部的II2區(qū)（水深80～120 m范圍），與水深關(guān)系密切，底質(zhì)類(lèi)型以砂質(zhì)沉積為主，粒徑中等，該區(qū)較I沉積區(qū)砂質(zhì)組分含量增加，分選度提高，水動(dòng)力條件中等。粒徑輸運(yùn)趨勢(shì)顯示，II1呈砂質(zhì)沉積小區(qū)域范圍的東北向輸運(yùn)趨勢(shì)，可能為河流入海物質(zhì)輸運(yùn)至I沉積區(qū)后，受到南海季風(fēng)漂流（夏季）影響；II2區(qū)北部主要在西南向的粵西沿岸流、南海季風(fēng)漂流（冬季）等水動(dòng)力條件控制下，海南島徑流及岸線(xiàn)侵蝕、少量珠江流域物質(zhì)自東北向西南方向輸運(yùn)，輸運(yùn)趨勢(shì)及范圍高于II1區(qū)，南部則為東南向近垂直岸線(xiàn)輸運(yùn)趨勢(shì)，主要為外海復(fù)雜來(lái)源物質(zhì)，在夏季海南島東南與東向風(fēng)浪、南岸偏南向風(fēng)浪的作用下運(yùn)移有關(guān)。II沉積區(qū)可能主要是以前低海平面時(shí)的殘留濱海沉積，受到表層流及風(fēng)浪等現(xiàn)代沉積動(dòng)力共同作用，混入海南島徑流及岸線(xiàn)侵蝕、少量珠江流域及外海復(fù)雜來(lái)源等現(xiàn)代細(xì)粒物質(zhì)的混合沉積，應(yīng)當(dāng)屬于再造沉積，沉積動(dòng)力條件中等。

泥質(zhì)沉積區(qū)（III區(qū)）：分布于萬(wàn)寧以南的濱淺海區(qū)、北部淺海及東南部深水區(qū)，占研究區(qū)面積最大，底質(zhì)類(lèi)型多為粉砂及黏土質(zhì)沉積，粒徑較細(xì)，為弱動(dòng)力沉積環(huán)境。粒徑輸運(yùn)趨勢(shì)顯示，萬(wàn)寧以南水深較淺的濱海區(qū)域，主要受華南近岸流、風(fēng)浪的作用，因發(fā)育較寬海岸平原或沙壩潟湖帶，河流輸入泥沙較少，且區(qū)域植被覆蓋良好，在內(nèi)陸架濱海區(qū)沉積細(xì)粒物質(zhì)，物質(zhì)來(lái)源以岸線(xiàn)侵蝕及河流細(xì)粒物質(zhì)的懸浮擴(kuò)散為主。北部為東北向輸運(yùn)趨勢(shì)，主要受冬季與臺(tái)風(fēng)季節(jié)東北向與偏北向風(fēng)浪作用影響，推測(cè)可能接受了珠江流域物質(zhì)。東南部外陸架深水區(qū)沉積水動(dòng)力條件較弱，多沉積細(xì)粒物質(zhì)，沉積物輸運(yùn)方向?yàn)闁|北向，可能受南海暖流攜帶的復(fù)雜來(lái)源物質(zhì)的影響。

5 結(jié)論

（1）海南島東南淺海表層沉積物共有13種類(lèi)型，包括含礫泥、礫質(zhì)泥、含礫泥質(zhì)砂、礫質(zhì)泥質(zhì)砂、礫質(zhì)砂、泥質(zhì)砂質(zhì)礫、砂質(zhì)礫、粉砂質(zhì)砂、泥質(zhì)砂、砂質(zhì)泥、砂質(zhì)粉砂、粉砂、泥等。沉積物不同類(lèi)型其平均粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)、峰態(tài)差異顯著，整體表現(xiàn)為粒徑較細(xì)、分選差、偏態(tài)多近于對(duì)稱(chēng)分布、峰態(tài)多中等。

（2）海域沉積特征及環(huán)境差異明顯，北部近岸以含礫沉積為主，強(qiáng)動(dòng)力（高能）沉積環(huán)境，研究區(qū)中部為呈NE-SW向的砂質(zhì)沉積區(qū)（水深80～120 m范圍），中等動(dòng)力沉積環(huán)境，西南近岸濱海、北中部海域以及東南部海域多為粉砂、黏土質(zhì)沉積，弱動(dòng)力（低能）沉積環(huán)境。

（3）研究區(qū)可分為3個(gè)沉積區(qū)：I區(qū)受控于海南島上徑流及強(qiáng)風(fēng)浪作用，物質(zhì)來(lái)源可能以萬(wàn)泉河等河流輸運(yùn)及岸線(xiàn)侵蝕物質(zhì)為主；II區(qū)可能主要是低海平面時(shí)的殘留濱海沉積，受到表層流及風(fēng)浪等共同作用，混入海南島徑流及岸線(xiàn)侵蝕、少量珠江流域及外海復(fù)雜來(lái)源等現(xiàn)代細(xì)粒物質(zhì)的混合沉積；III區(qū)主要受華南近岸流、風(fēng)浪作用及南海暖流影響，推測(cè)物質(zhì)來(lái)源主要為海南島河流輸入、岸線(xiàn)侵蝕及復(fù)雜外海來(lái)源細(xì)粒物質(zhì)的加入。