涌潮水沙动力过程现场观测研究进展

涌潮是潮波传播过程中产生的一种自然现象,是潮波非线性畸变的结果。涌潮有波状和破碎形态之分,波状涌潮是一系列平行向前传播的涌波构成的波列,破碎涌潮则是前锋陡立向前推进的水滚。基于国内外涌潮水沙动力过程现场观测的主要成果,从形成机理出发,归纳涌潮生成的必要条件,剖析潮波运动非线性和摩擦效应对涌潮生成的影响;针对典型的波状和破碎涌潮,总结潮头的自由表面特征参数、流动结构和传播演化特征;回顾涌潮局部湍流和混合过程、泥沙输运和沉积的研究进展,评述涌潮脉冲过程对河口生态环境的影响。涌潮的周期性传播引起自然系统的大规模混合,对潮汐河口区域的生态环境平衡具有重要意义。涌潮现象的研究推动潮汐学的发展,现场观测是涌潮研究的基础。随着仪器设备和分析手段的进步,涌潮多尺度生成与演化机制、涌潮多物理过程耦合作用机理和涌潮脉冲过程的生态效应定量评价是今后需要深入研究的问题。

涌潮沉积揭示长江河口湾全新世最高海面

海面变化对沿海地区的自然环境和社会经济有着重要影响,了解过去海面变化规律可以为预测未来海面上升情景提供参考依据。以长江古河口湾湾顶附近的扬州市昌建广场建筑工地所揭示的自然沉积剖面(CJGC剖面)为研究对象,通过详细调研,在剖面下部发现了保存有海相贝壳的涌潮沉积,为研究全新世最高海面和最大海侵提供了绝佳的地质材料。通过系统的沉积相与光释光(OSL)年代学研究,重建了古河口湾中全新世以来沉积环境的变化过程。结果表明,该地点中全新世以来经历了从陆相→潮滩→河口沙坝→河漫滩的沉积环境变迁,清晰显示了由海侵到海退的变化过程。OSL测年数据表明长江河口全新世最高海面和河口湾湾顶最大海侵出现的年代约为5.6 ka,当时对应的海面高度不低于海拔1.3 m,这一时期的高海面在世界多地均有记录。

钱塘江河口涌潮河段滩槽演替与沉积层序

通过分析时间序列的卫片资料、4m高的露头剖面的沉积学和元素地球化学特征,研究钱塘江涌潮河段的滩槽冲淤变化规律、涌潮沉积特征和沉积层序.涌潮河段河道宽浅,受径流与潮流相互作用强烈,冲淤频繁且剧烈,滩槽演替存在约20a的周期,与流域年代际洪、枯期转变有关.在滩槽叠置的垂向层序中,底部为河槽、低潮滩相的厚层块状砂质沉积,发育各种变形沉积构造,为典型的涌潮沉积;顶部为高潮滩相的潮汐韵律沉积,发育典型的潮汐成因的双黏土层、大小潮周期;二者之间的中潮滩相呈渐变过渡.C-M图和概率累计曲线可较好地区分涌潮沉积与潮成砂、泥质沉积.涌潮沉积层Si/Al、Zr/Al、Ti/Al等元素比值较高,而潮汐韵律层Fe/Al、Mn/Al等元素比值较高,这与它们的赋存方式和水动力分异有关.Si、Zr和Ti主要见于石英和重矿物中,因此在强水动力沉积层中富集;而Fe、Mn易被黏土矿物吸附,在水动力较弱的中高潮滩富集.

涌潮沉积研究现状及进展

涌潮是在涨潮过程中潮波向上游方向行进的水跃现象,广泛存在于潮差大、平面上呈喇叭状的河口地区。研究涌潮沉积对了解河口湾区域的古气候、古环境、古地貌具有重要意义,且现代沉积研究表明涌潮沉积形成的砂体具备形成优良油气储层的潜力。然而一直以来关于涌潮的研究主要集中在其水力学特征以及对河口生态、工程造成的影响等方面,对涌潮沉积却涉及甚少。在对近年来国内外关于涌潮沉积研究的有代表性的论著综合分析基础上,从涌潮沉积构造、粒度分布、沉积模式等方面论述了涌潮沉积的鉴别标志,探讨目前研究中存在的主要问题,认为后期研究应综合多种研究手段对涌潮沉积模式进行完善,加强涌潮沉积砂体成岩作用及储层特征研究。旨在引起人们对涌潮沉积研究的重视,为涌潮沉积未来的研究提供方向。