山东半岛近岸海区全新世泥质沉积体研究现状

20世纪80年代以来,山东半岛近岸海区全新世泥质沉积体引起了地学界的关注,很多学者对其进行过研究并发表了众多相关论文。综合前人的研究成果认为,山东半岛全新世泥质沉积体受到黄海暖流和黄海沿岸流的共同作用,呈现出中间厚、向海向陆减薄的楔形,并沿山东半岛发育,其物质来源主要是黄河注入所带来的沉积物;在形成机制上,受到海平面上升、潮流和黄河入海口的迁移等多种因素的控制,成因复杂;在形成时间上,现今的研究成果普遍认为该泥楔形成于全新世冰后期海平面上升时期。对目前研究中仍存在的问题进行讨论,提出了山东泥楔的未来研究方向,指出应该建立多种水动力耦合作用下的泥沙输运与沉积模式,着重从海洋沉积动力学角度进行新的研究。

南日水道“泥质”楔形沉积体特征及其成因机制探讨

根据2016年6—7月在南日水道采集的单波束测深、浅地层剖面测量以及地质钻探等数据资料,发现并确定了南日水道发育的较厚“泥质”楔形沉积体,对沉积体位置的浅地层剖面划分为4个地震单元(SU1、SU2、SU3、SU4),分析了该沉积体的分布和沉积特征。结果表明:该沉积体在南日水道中心深水区发育,沉积体中间厚、两边薄,东西宽约2 km,最大沉积厚度大于20 m;沉积体的沉积物成分在南日水道北部海域以粉砂为主,南部海域以淤泥、淤泥混砂为主;地震剖面显示沉积体内有较大面积的声学屏蔽区,推测为浅层气发育,且浅层气由北向南逐渐减少直至消失。该沉积体的形成与地形有密切联系,木兰溪的入海泥沙及沿岸小溪或冲沟向海的输沙是该沉积体的主要物质来源。通过沉积环境的分析,探讨了南日水道海域晚更新世以来经历的4个沉积阶段。

近岸强海流切变锋作用下悬浮沉积物的输送和沉积——以山东半岛东端外海为例

利用2007年国家908专项ST02区块(渤海海峡及北黄海)水体专项夏季和冬季两个航次调查的温度、浊度和悬浮体浓度数据,选取了跨越山东半岛东端外海泥质沉积体的B1和B2两个断面,结合该区浅地层剖面资料,辅以研究海域的冬季环流数值模拟,着重分析了山东半岛东端外海强海流切变锋作用下的悬浮体输送和沉积特征。结果表明山东半岛东端外海悬浮体向外海输送存在类似"夏储冬输"的规律:夏季,北黄海海水浊度普遍小,不仅北黄海温跃层抑制了底层悬浮体向中上层水体扩散,而且北黄海冷水团在中底层与山东半岛东部沿岸水也形成了显著的温度和悬浮体锋面,阻碍了悬浮物的纬向输送,故夏季应是悬浮体沉积的主要时节;冬季,温跃层消亡,在强风的作用下,山东半岛东部悬浮体浓度高且垂向混合较好,然而在泥质沉积体顶积层两侧,山东半岛东部沿岸中下层北上的逆风补偿流和北上的黄海暖流与位于顶积层上方表中层南下的沿岸流构成了两道显著的强海流切变锋,使得底积层上大量的再悬浮沉积物不能越过山东半岛东部陆架末梢,从而有助于形成山东半岛东端外海特有的Ω状泥质沉积体。

山东半岛东部海域泥质区冬季悬浮泥沙时空变化及输运机制

根据2015年12月山东半岛东部海域4个站位25h同步连续定点海流观测和悬浮泥沙取样资料,分析了研究区悬浮泥沙浓度、粒度时空分布特征和变化规律;通过计算再悬浮与沉积通量、理查森数并结合通量机制分解法,探讨了影响悬浮泥沙变化的因素,揭示了悬沙输运机制。结果表明,涨潮时段悬浮泥沙浓度略大于落潮时段,悬浮泥沙浓度与潮流流速大致呈正相关关系,且存在轻微的滞后现象;悬浮泥沙类型均为粘土质粉砂,分选差,存在再悬浮现象;悬浮泥沙垂向混合剧烈,个别时段有轻微的层化现象,平流输运是造成该海域悬浮泥沙输运的最主要因素。

山东半岛东部海域悬浮体分布季节变化及其冬季输送通量研究

山东半岛东部近岸海域流系和水团要素季节变化显著,沉积动力环境特殊,发育有剖面形状独特的泥质沉积体。基于两个年度的夏、冬季山东半岛东部近岸海域水体温度、浊度、悬浮体浓度和海流等调查资料,分析了水团要素分布季节变化特征,并结合研究区域冬季海流和余流分布特征,计算了冬季经山东半岛东部近岸海域向南输送的悬浮体净通量。结果表明:山东半岛东部近岸海域悬浮体分布受沿岸流、黄海冷水团和黄海暖流等流系季节变化的影响存在显著季节变化。夏季,水体垂向层结和黄海冷水团均可抑制悬浮体垂向和东西向扩散。与以往的研究有所不同的是,冬季大量悬浮体可穿越沿岸流与黄海暖流形成的海流切变锋面,进入黄海暖流向北输送,海流切变锋的屏障作用会随着黄海暖流的减弱或东移而削弱。每年冬季经山东半岛东部近岸海域输送的悬浮体占渤海海峡向外海输送的悬浮体年净通量的3.22%~9.10%,冬季的悬浮体输送量较大,占冬季渤海海峡向外海输送的悬浮体年净通量的6.84%~19.38%。

夏、冬季山东半岛东北部沿岸悬浮物输送机制的初步研究

利用2007年夏季和冬季两个航次的国家908专项ST02区块(渤海海峡及北黄海)水体专项调查资料,分析了温度、盐度、密度、浊度等水文要素的夏、冬季的大面站变化,并选取了有代表性的B1、B2两个断面,结合该水域的历史地层浅剖资料,辅以ECOM模型对研究海域的冬季环流场进行模拟,着重分析了夏、冬季山东半岛东北部沿岸悬浮物输送的机制。研究结果表明,山东半岛沿岸悬浮物向外海输送存在类似"夏储冬输"的规律:夏季,调查海区海水浊度普遍小,加之盛行东南风,沿岸流主要流向北部,夏季黄海冷水团在中底层与山东半岛东部沿岸水形成明显的锋面,阻碍了沿岸流携带的悬浮物的经向输送,故夏季应是悬浮物沉积的主要时节;冬季,借助于强劲的东北风,山东半岛沿岸流大大加强,携带大量再悬浮沉积物沿岸向外海输送,但冬季北向的黄海暖流与南下的沿岸流形成了明显的剪切,使悬浮物不能越过山东半岛东部陆架末梢,从而形成了山东半岛东部沿海特有的Ω状泥质沉积带。

山东半岛南部近岸海域晚第四纪以来有孔虫和介形类化石群落分布特征及古环境演化

在山东半岛南部近岸海域QDZ03孔16．2m的沉积记录中，通过有孔虫和介形类化石群落的定量分析，探讨了研究区晚第四纪氧同位素（MIS）4期以来古沉积环境演变。在距今6万年前后开始的黄海海退期（相当于MIS4期），发育了有多次沉积间断的第1层（孔深16．2～12．0m）陆相地层。进入玉木亚间冰期（相当于MIS3）后，由于海平面的震荡上升，发育了第2层-第5层的滨岸弱海相一陆相沉积层，其中第5层上部可能包含部分MIS2期的产物，而MIS2期绝大部分沉积地层缺失。在距今12000ll000年前，海水逐渐由黄海入侵到青岛地区，发育了第6层下段（孔深9．1—8．6m）的海陆过渡相沉积层；在全新世最大洪泛面MFS来临之前（距今约11．0-9．0ka期间），海平面进一步上升，钻孔中发育了第6层中段（孔深8．6—7．7m）的滨岸相沉积层。随着距今6000年前南黄海最大海泛面出现，后降至现今水平，并基本保持稳定状态，在黄河、近岸短源河流以及海岸带基岩侵蚀物等物质联合贡献下完成了南黄海中部泥质沉积体在近岸的延伸（7．7m以上），其中顶部约4．8m以上粒度粗化及与之相关的较多含量胶结壳有孔虫化石的出现，可能与约3000～2000年以来海岸带地区人类活动的加剧有关。