粒度端元法在东海内陆架古环境重建中的应用

为了了解不同粒度端元法在东海内陆架古环境重建中的差异性和适用性,本文利用6种粒度端元法(非负矩阵分解、特征向量旋转、分层贝叶斯算法、粒级-标准偏差、理论函数拟合以及粒级主成分因子分析)对东海内陆架北部DC1孔的沉积物进行了粒度端元分离,并对其结果进行了对比和评价,结合沉积学资料评估了不同粒度端元在东海内陆架古环境重建中的差异性和适用性。结果表明,上述6种方法均分离出2个具有沉积学意义的粒度端元(粗粒端元和细粒端元)。除粒级主成分因子分析外,其他5种方法的端元众值粒级大小和端元在钻孔中的含量变化具有很好的一致性,其粗粒端元指示了海侵砂沉积,细粒端元指示了河流细粉砂沉积;而粒级主成分因子分析得到的粗粒和细粒端元可能分别指示了风暴潮沉积和浪流搬运的再悬浮沉积。不同方法得到的粒度端元虽然在粒级分布、端元含量变化等方面有不同程度的差异,但上述6种端元法在东海内陆架古环境重建中都具有良好的适用性,其端元含量的变化均可有效指示末次盛冰期以来海平面波动引起的沉积环境的阶段性变化。

南黄海辐射沙脊群海域底质粒度特征及其输运趋势

为研究南黄海辐射沙脊群海域泥沙输运、地形变化和物质来源,探求黄河、长江迁移的南北界及其输运入海沉积物扩散和影响范围、沙脊群的演变趋势与潮滩的淤涨潜力,对辐射沙脊群海域获取的117个底质沉积物进行了粒度分析和端元组分分析(EMMA),结果表明:研究区底质以粉砂质和砂质沉积为主,区域分异明显,北部的废黄河水下三角洲地区是主要的粉砂质分布区,辐射沙脊群北部以砂质粉砂、中部以粉砂质砂为主,沙脊以细砂质沉积为主,南部粉砂质含量增加。EMMA分析结果显示,黄河和长江泥沙对研究区底质分布影响突出;废黄河三角洲沉积物有向南和东北方向输运的趋势,长江三角洲沉积物向北输运显著,沙脊群中部的细砂质沉积物有向南一直输运到如东—吕四近岸的趋势。与20世纪80年代、90年代调查结果比较,研究区泥质沉积减少,沉积物粗化明显,侵蚀调整突出。

粒度端元揭示的芝罘剖面末次间冰期——末次冰期气候环境变化特征

山东半岛北部芝罘剖面末次间冰期—末次冰期(124.9～62.85kaBP)层段由砂黄土、黄土、古土壤叠覆堆积组成。为获取反映该地区气候变化的环境敏感粒组,应用端元分析模型对粒度数据进行反演,得出4个粒度端元。各端元在垂直方向上呈现出有规律的峰谷变化,结合平均粒径及测年结果,认为CEM1与CEM2主要反映了末次间冰期间冰阶夏季风强盛,气候暖湿,古土壤发育的沉积环境;CEM3反映了末次间冰期冰阶冬季风短暂增强,气候相对干冷,黄土发育的沉积环境;CEM4反映了末次冰期强冬季风主导下黄土堆积速率加快,成壤作用弱的沉积环境。各端元揭示的冷暖气候振荡,与朝那黄土磁化率指示的夏季风强弱、西峰黄土>32μm粒组指示的冬季风强弱以及渤海底栖有孔虫记录的沿岸海侵/海退事件具有较高的同步性。

环境敏感因子在威海湾沉积环境中的应用比较

环境敏感因子是沉积环境演化研究中的重要参数,其提取方法有多种,不同方法在海湾内应用成果相对较少。文章根据山东半岛威海湾WH-05岩心(钻探深度18.2 m)高分辨率(2 cm)粒度分析结果,采用基本端元模拟算法(BasEMMA)、粒级—标准偏差法和粒级旋转主成分分析法(V-PCA)提取了环境敏感因子,结合AMS14C数据,对不同方法提取的环境敏感因子进行了对比分析,探讨了其对季风强度变化的响应关系。结果表明:8.4 ka B.P.以来威海湾沉积物类型均为粉砂,粉砂含量为主、黏土含量次之、砂含量较少,以跳跃组分为主,悬浮组分次之。BasEMMA和粒级—标准偏差法提取的3个敏感粒级范围(2.6~11.0μm、31.3~63.4μm、256.9~500.0μm)总体一致,能较好地反映东亚季风长周期变化事件(8.4~6.5 ka B.P.东亚季风强度减弱;6.5 ka B.P.至今东亚季风强度增强);V-PCA提取的环境敏感因子,能较好地反映东亚季风短周期变化事件(如明清小冰期、西汉小冰期事件等)。以上三种方法提取的环境敏感因子指示了研究区气候变化,对研究区沉积环境具有较好的指示作用。