南黄海SYS90-1A孔第四纪沉积物磁性地层学研究

可靠的年代地层框架是开展南黄海地区第四纪环境演变研究的基础。目前南黄海南部地区缺乏可靠年代学控制的长序列钻孔。通过对南黄海南部SYS90-1A孔(孔深90.1 m)沉积物开展详细的磁性地层学研究,并结合AMS14C测年结果及区域已有磁性地层学结果,建立南黄海南部地区第四纪沉积物年代地层框架。结果显示,SYS90-1A孔岩芯记录了从布容(Brunhes)正极性时至松山(Matuyama)负极性时上部,包括Kamikatsura和Santa Rosa地磁漂移事件。早、中更新世界线即布容正极性时与松山负极性时界线(B/M界线)深度位于74.2 m,Kamikatsura和Santa Rosa地磁漂移事件深度分别位于79.75~82.47 m和85.25~87.74 m。根据Kamikatsura和Santa Rosa地磁漂移事件的年代控制点和平均沉积速率,推算钻孔底部年龄为0.96 Ma。南黄海SYS90-1A孔早更新世晚期的沉积速率约为8.66 cm/ka,中更新世以来的沉积速率约为9.5 cm/ka,而全新世以来的沉积速率为12.8 cm/ka,沉积速率自早更新世晚期以来呈增加趋势。这一结果不仅为南黄海南部第四纪沉积物研究提供了有效的年代学约束,而且为南黄海地区第四纪地层划分和对比、沉积环境与气候变化、物源示踪等研究提供了重要的时间标尺。

基于Sentinel-1的辽东湾海冰冰情监测

辽东湾是渤海的三大海湾之一,在每年冬季经常会遭受大面积海冰灾害影响。本文选取2015年至2023年Sentinel-1 A/B遥感数据,对照Landsat-8数据采用灰度共生矩阵提取SAR影像纹理特征,对比了神经网络、支持向量机以及最大似然分类三种分类方法的精度;统计2015年至2023年辽东湾海冰冰情信息,研究了气温、海表面温度、盐度与海冰的相关关系和相互影响。研究结果表明:对于Sentinel-1 A/B数据,最大似然分类方法精度最高,分类精度达到82.75%;辽东湾海冰通常在12月底或者1月初开始发育,辽东湾结冰顺序为由北向南、由近岸向远岸,消融时顺序为由西向东、由远岸向近岸;辽东湾海冰与气温的Pearson相关系数为-0.502(P<0.01),与海表面温度的Pearson相关系数为-0.553(P<0.01),说明辽东湾冰情与气温、海表面温度为显著负相关,海表面温度对海冰的形成、发育及消融影响更大。此外,盐度对于海冰的影响存在一定的滞后性。

山东半岛沿岸流强度与悬浮体时空变化特征

基于2014-2018年NOAA/AVHRR遥感数据,在山东半岛海域选取6条剖面,结合海表温度和表层悬浮体的时空变化特征,详细研究了山东半岛沿岸流的年周期变化规律与移动路径。研究结果表明,山东半岛沿岸流年周期变化可分为4个阶段:成长期(10-12月)时开始形成于黄河口附近,沿莱州湾南部向东运移;强盛期(次年1-3月)时山东半岛沿岸流完全成型,扩散带最宽,鼎盛时期北部可以至38°N附近,东部可以至123°E附近,在35°~36°N附近分成NE-SW向的2个分支,主干部分最远可到达胶州湾东部海域,余流沿岸向西南方向转折;衰退期(4-6月)时沿岸流强度减弱,只在山东半岛北部和东部小范围内有微弱的显示;消亡期(7-9月)时基本消失。山东半岛沿岸流在冬季时对悬浮体扩散具有强烈的驱动作用,使其在黄河口南侧与山东半岛北岸-成山头东部海域分别形成呈“弧形”和“条带状”分布的2个高浓度区域。

日照北部重点海滩侵蚀现状与保护对策研究

分析了日照海滨国家森林公园海滩和日照万平口海水浴场海滩剖面在“温比亚”“利奇马”两场台风过境前后的监测数据,认为台风是引起海滩侵蚀淤积的一个重要因素。海滨国家森林公园海滩2个探槽均表现出浅部样品的分选性优于深部的特点,南部探槽样品的分选性优于北部探槽;万平口海水浴场海滩3个探槽均表现出中部样品的分选性优于浅部和深部的特点,中部和南部探槽样品的分选性优于北部探槽。这些数据可为滩肩抛沙提供粒径依据。海滨国家森林公园海滩北部和万平口海水浴场海滩宜采用人工养滩和离岸潜堤相结合的方法,以达到海滩保护修复的目的,可实现生态环境影响较少,无损于视觉景观的效果。

山东滨海沙滩侵蚀状态与保护对策

滨海沙滩是自然赠予人类的宝贵遗产,是海岸线上最宝贵的自然景观,是旅游业发展的引擎,历来受到国内外重视。中国海洋大学工作组经过三年的系统调查与研究,首次系统建立了山东滨海沙滩信息档案。山东省滨海沙滩有123处,总长度365km,空间分布状况良好,就像一串亮丽的珍珠镶嵌在山东半岛海岸线上。研究发现,山东滨海沙滩98处正遭受侵蚀破坏,约占沙滩总数的80%,造成侵蚀的主要原因是人类活动。鉴于滨海沙滩在文明社会发展中的重要价值,建议山东省及各级地方政府应高度重视,研究滨海沙滩保护与防护对策,制定保护和开发利用规划,发挥滨海沙滩的生态文明价值,为山东半岛蓝色经济区建设和旅游经济发展注入新的活力。

黄河三角洲刁口叶瓣堆积过程

黄河三角洲刁口叶瓣于1964—1976年间堆积而成,中国大型滩浅海油田—埕岛油田在这个叶瓣上建设开发,该叶瓣的形成过程与地层结构对海洋工程建设影响较大。根据多年历史测深资料,研究了刁口叶瓣形成期间河口摆动与堆积体演变过程,依据堆积中心的位置变化明确了古河口摆动规律。1964—1966年河口及堆积体在叶瓣西侧发育,在柯氏力作用下,河口逐渐NNE向摆动,堆积中心移动到叶瓣东侧;1975—1976年,由于河道摆动曲率过大引发失稳,河道取直后堆积中心又回到叶瓣西侧。根据堆积速率和河口位置将形成期分为3个阶段:近岸堆积阶段(1964—1966年)、整体堆积阶段(1966—1975年)和调整堆积阶段(1975—1976年)。受黄河海港附近M2无潮点影响下的强潮流场控制,刁口叶瓣东侧在形成早期和末期存在局部冲刷作用,而叶瓣西侧是三角洲形成期堆积最活跃的区域。

黄河口快速沉积及其动力过程

现场观测资料和卫星遥感校准图像计算表明 ,185 5年以来 ,黄河三角洲新淤陆地 36 99km2 ,生长速率为 2 6 8km2 /a ,黄河输入三角洲 1× 10 8t泥沙形成 3 14 4km2 的陆地。进入河口区的泥沙约 88 4 %堆积在水下 8km宽的三角洲前缘。研究表明 ,这一堆积比例是河口切变锋、异重流和潮流场相互作用的结果 ,异重流在黄河汛期一直存在 ,大约搬运黄河来沙的 6 0 %沉积在三角洲前缘 ;一个潮周期内 ,切变锋出现两次 ,它能够捕获异轻羽状流中的悬浮泥沙堆积 ,也能够限制异重流的远距离扩散。切变锋消失后 ,少量悬浮泥沙才能远距离扩散 ,随潮流离开三角洲水下斜坡。

黄河三角洲沉积体的工程不稳定性

对多年来黄河三角洲的调查资料分析表明 ,三角洲的不稳定性比较突出 ,对海洋工程设施危害极大 ,主要表现在以下几个方面 :1工程软弱层是三角洲不稳定的根本因素 ,是形成海底刺穿、大型海底滑坡等灾害体的基础 ,尤其是极端条件下触发软弱层流动 ,所产生的大型海底滑坡带来的灾害是巨大的 ;2水下斜坡是三角洲上主要的工程不稳定区 ;3海底冲刷和年内的动力调整在海底形成的活动层对海底铺设的管线和海岸大坝构成危害 ;4应高度重视三角洲下沉产生的工程危害 ,造成三角洲整体下沉的主要因素是构造、均衡、压实下沉和海平面上升 ,这些因素耦合下沉量比较大 ,估计未来 10 a将下沉 80 cm,大大降低了已有工程设施的设计标准 ,同时 ,将陆地测量基准系统破坏。

海底管道掏空与波浪力变化关系试验

鉴于海底油气管道在海洋能源开发中的特殊意义,前人开展了大量管道安全试验研究,特别注重不同底床、不同波浪条件、不同埋置深度等方面的组合试验,本次试验针对危害管道安全的掏空和悬跨开展了波浪水槽试验,探讨黄河三角洲为主的粉土海床上掏空与管道受力关系,弥补这方面研究的不足,结果表明,海底管道受力变化与掏空过程密切相关。连续试验过程表明,海底管道与海床土、波浪水体之间存在密切关系。海底管道在波浪作用下冲刷掏空经历了3个演变阶段:泥沙起动阶段、水流隧道发育阶段、快速掏空阶段和冲刷平衡阶段。水流隧道伴随的管涌对冲刷掏空起重要作用。伴随冲刷掏空,管道波浪力出现规律性转化,从正向作用逐渐过渡到负向作用,也可以分出4个演化阶段:冲刷初始阶段,管道波浪力以正向为主,管道表现为正向力作用下的振动;隧道发育阶段,管道受到的作用力主要是波峰上举力和波谷下拉力,表现为上下振动;管道悬空阶段,波峰负向作用力和波谷正向力交替出现,管道在波浪作用下表现为前后振动;冲刷平衡阶段,管道主要在负向作用力下振动。

中国东部陆架沉积环境对末次冰盛期以来海面阶段性上升的响应

到目前,还缺乏关于大型陆架系统对全球海面变化响应的研究,5年来我们对中国东部宽阔的陆架海底进行详细制图研究,结果表明:现代中国东部陆架海底沉积环境分布与末次冰盛期以来的海面变化之间有很好的响应关系;目前的陆架海底被3个沉积体系覆盖,即低海面期的古滨带、冰消期的海侵体系和高海面期的涡漩及近岸带沉积体系;末次冰期后期以来,可区分出3个快速海面上升期和3个慢速上升期。在快速上升期,海底形成了代表海岸快速移动的混杂沉积-海侵边界层,海岸平均移动速度10～22cm/a(最大64cm/a),缓慢上升期,形成了陆架广泛分布的潮流沙脊体系,三期沙脊体系之间有继承性演化关系。

黄河水下三角洲沉积厚度、沉积速率及砂体形态

本文通过多年水下实测剖面对比,对黄河水下三角洲现今活动叶瓣沉积厚度、沉积速率和砂体形态进行了研究。厚度分布等值线呈椭圆形,长轴与海岸平行。口门处沉积速率最大,平均最高值可达240cm/a之多,前三角洲沉积速率小于30cm/a,平均约15cm/a,三角洲侧缘小于50cm/a,平均约30cm/a。三角洲叶瓣砂体成分受物源控制,主要由粗粉砂组成。通过与世界六种典型三角洲砂体模式对比,认为黄河三角洲叶瓣砂体有其特殊性,代表具高密度流的三角洲砂体特征。

末次冰期晚期以来地层序列与地质环境特征——渤海南部地区沉积序列研究

就渤海南部末次冰期晚期以来的地层序列与地质环境演化特征，将研究区划分出４个沉积环境区，分别选择４个典型钻孔（ＺＫ１０１，ＺＫ２２８，Ｃ３０５，Ｙ８６）进行了对比研究。选用２７个钻孔联成２８２ｋｍ长的地层剖面，剖面明显反应出郯庐断裂带挽近的运动及现代黄河三角洲体的均衡作用。同时。

黄河三角洲软弱层变形和刺穿作用

黄河三角洲刺穿体分布在废弃三角洲叶瓣水下斜坡的下部,成因与密西西比三角洲有很大差别,其形成与软弱层变形(内因)和海洋侵蚀(外因)密切相关。高分辨率黄河三角洲典型的地震地层和解释地层剖面、浅地层剖面和钻孔资料联合解释表明,海底刺穿的发源层来自于河口沙坝下部的前三角洲相软弱层变形。三角洲特有的地层结构造成软弱层上覆的物质压力分布不均,普遍存在一个沿三角洲斜坡下部分布的低压异常带,三角洲堆积过程中,软弱层在低压异常带中的变形已经存在,形成前三角洲上部的凸出地形。黄河口摆动后,海底快速冲刷,在最大冲刷中心也是最大压力释放中心刺穿体形成,随着海洋侵蚀速率减缓,刺穿作用将逐渐减弱,最终将被冲刷消亡。软弱层变形及刺穿对海洋工程设施危害极大。类似这种三角洲特有的地层压力结构在平原海岸地区广泛存在,深入研究软弱层变形机理,对近海工程意义重大。

黄河入海泥沙扩散与河海相互作用

根据黄河口卫星遥感数据和河口滨海区水文、泥沙实测资料，对河口区洪水的平面扩散和含沙水层特征进行分析，结果表明：在洪水期，河口高高潮到低低潮线之间主河道两侧存在大范围漫流区，片状水流汇入网状汊沟入海，主河槽过流仍很明显，随着流量减小，漫流现象减弱乃至消失，推测口门区主河道的造床流量约１０００ｍ３／ｓ；ＴＭ１～３合成与ＴＭ６温度制图发现，在河口浅水区存在河海相互作用的混合带，混合带宽度与河流流量成正比，混合带中富集了大量悬浮泥沙，造成河口区快速沉积，黄河口滨海区切变锋常在此带中形成，实测锋带的总密度高于围域水体，表明切变锋具有二次发射异重流的能力。将实测获得的水体含沙量Ｃ、盐度Ｓ、流速Ｖ、水体剩余密度σｔ（与温度、盐度有关）、水体总剩余密度σ及水层厚度ｈ进行聚类分析，对黄河口滨海区不同河流来水来沙条件下的水层进行分类，并对各种水层特征及水层垂向组合特征进行了分析，即洪水期滨海区属不均匀流体，成层性明显，河口来水来沙对其分层起重要作用，共区分出６种典型水层，三种异重羽状流层（高、中、低）在大水期经常发生，频率达４２．５％。中水期区分出５种水层类型，明显反映出盐水的作用加强，河流作用表现在异轻羽状流层的存在；枯水期?

黄河口搬运泥沙的动力条件

黄河口滨海区动力条件及其对泥沙的搬运作用，一直是河口研究的热点，也是河口治理中遇到的关键问题．本文根据国内外多年研究成果，对黄河口搬运泥沙的动力条件进行了总结，并针对目前的黄河口状况提出了简浅的治理建议．

现代黄河三角洲滨浅海区的灾害地质

利用卫星遥感、测深、浅地层剖面及钻孔资料研究了黄河三角洲海岸及近海海洋灾害地质,编制了黄河三角洲海洋灾害地质图。黄河三角洲海岸灾害地质以海岸侵蚀为主,根据1976—2001年海岸的变化速率,可将海岸分为快速侵蚀海岸、中等程度侵蚀海岸、稳定海岸和淤积海岸四类,快速侵蚀海岸和中等程度侵蚀海岸长期以来遭受侵蚀。灾害地质因素有浅层气、灾害地貌、活动断层、海底滑坡、底辟、隆起脊、埋藏冲沟-古河道。浅层气主要分布在老黄河口附近渤海海底,近岸少见。浅层灾害地貌主要分布在三角洲前缘斜坡上的扰动区。扰动区位置在整个三角洲上变动明显,有向岸移动的趋势,斜坡坡度减小,扰动强度减弱。底辟除了发生在废弃三角洲侵蚀区外,还发生在三角洲外的渤海海底下部。隆起脊位于黄河口东部渤海海底,沿NE—SW方向发育,顺隆起脊发育活动断层。

黄河废弃三角洲海底冲淤演变规律研究

1976年黄河改道清水沟流路后 ,钓口流路三角洲叶瓣废弃 ,由于大量陆源沉积物供应的断绝 ,原来形成的快速堆积地形变得极不稳定 ,水下三角洲岸坡受到海洋动力快速冲蚀作用。根据长期水深资料的对比研究 ,波浪侵蚀使水下岸坡整体变缓以适应新的沉积动力环境 ,正逐渐形成新的冲淤平衡剖面。对整个研究区的水深资料进行叠加 ,总结其海底冲淤演变规律。采用 2 0 6 6 0、2 0 6 5 6、2 0 6 5 2和 2 0 6 4 8剖面上的散点 (整数水深点 )水深变化 ,结果表明废弃三角洲海底由浅水区向深水区冲淤组合呈带状分布 ,且越向深水区周期性越明显。

黄河三角洲废弃叶瓣海岸侵蚀与岸线演化

利用Landsat TM卫星遥感图像,对黄河1964～1976年间形成的三角洲叶瓣自1976年废弃以后的岸线进行了识别,选取了四个典型剖面,绘制了它们的岸线蚀退或淤进平均速率曲线.结果显示,不同剖面处天然岸线的蚀退或淤进速率很有规律.根据曲线特征将其分为蚀退期,转换过渡期和周期性波动期.现废弃叶瓣已进入周期性波动期.由于受大坝影响,不同位置岸线波动周期不同,两大坝之间约为4年,大坝西侧约为5年,岸线变化准平衡线位于1996年的海岸线附近.岸线变化速率波动幅值将随着时间的延长而减小.

海南岛西部岸外沙波的高分辨率形态特征

利用SIMRAD—EM3000多波束探测系统和DGPS定位系统，对海南岛东方岸外的沙波沙脊区进行了高精度探测，分析结果表明：从海岸到陆架底形具有明显的分带性，依次出现弱侵蚀底形段、沙波沙脊底形段和平坦底形段。沙波仅发育于沙波沙脊段，介于水深20～50m之间，沙波形态有二维与三维两种，沙波波高多为0．7～2．5m，波长20～70m，沙波指数（L／H）为20～60，对称指数为1～3；沙波沙脊区沉积物的搬运方向有明显的规律性，在沙脊的西侧，沉积物主要向北搬运；在沙脊的东侧，沉积物主要向南搬运；沙波的形成和发育主要受潮流场控制，热带风暴对其有改造作用。

青岛近海潮流沉积体系

通过分析钻孔和浅地层剖面资料,研究了胶州湾及青岛前海潮流沉积体系。该体系包括大沽河-洋河潮控三角洲和与狭口海湾密切相关的涨、落潮流三角洲,潮流作用在各三角洲的形成过程中为主要的沉积动力。前者发育在湾西侧,形成了河口沙坝和分流间湾等沉积相;后者分布在湾口两侧,以潮道和潮流沙脊为主要特征。根据对各沉积相特征的分析,认为潮流沉积体系的演化已整体趋于稳定。