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文檔簡(jiǎn)介
渤海灣區(qū)工程地質(zhì)與地震基礎(chǔ)資料研究與匯編第一章總論1.1渤海灣區(qū)的地理位置渤海灣區(qū)位于秦皇島金山咀(39°48.8’N,119°31.7’E)和老黃河口(38°08.5’N,118°52’E)連線為界以西海域,被河北省秦皇島市、天津塘沽、河北省黃驊縣、山東省沾化縣等沿岸所環(huán)繞,其面積約為1萬5千余平方公里(圖1-1)。1.2調(diào)查目的意義渤海灣區(qū)區(qū)域性工程地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)的目的意義是:為渤海灣區(qū)油氣田勘探與開發(fā)的工程規(guī)劃和合理布局,初選構(gòu)筑物的座落位置,選擇單點(diǎn)系泊的錨固系統(tǒng),以及為制定構(gòu)筑物座落地點(diǎn)的場(chǎng)址詳查方案,宏觀指導(dǎo)場(chǎng)址工程地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)等,提供可靠的區(qū)域性工程地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)資料。這對(duì)工程規(guī)劃和合理布局、工程合理設(shè)計(jì)與作業(yè)安全等,皆具有十分重要的意義。1.3調(diào)查內(nèi)容工程物探水深地形測(cè)量;海底地貌旁掃聲納測(cè)量;淺層剖面測(cè)量(0-30m);中層剖面測(cè)量(0-150m)。沉積物取樣表層沉積物取樣;箱式原狀沉積物取樣;重力活塞柱狀沉積物取樣;懸浮體取樣。1.4調(diào)查范圍及要求調(diào)查范圍是以秦皇島金山咀與老黃河口連線以西,于水深大于10m深范圍內(nèi),調(diào)查控制面積約7,200km2左右。工程物探測(cè)線布置主測(cè)線(M系列主測(cè)線),按垂直區(qū)域構(gòu)造走向北西-南東向布設(shè),主測(cè)線12條,長(zhǎng)854.0km;聯(lián)絡(luò)測(cè)線(N系列輔助測(cè)線),按平行構(gòu)造走向垂直主測(cè)線布設(shè),其方向?yàn)楸睎|-南西向,聯(lián)絡(luò)測(cè)線9條,長(zhǎng)489.0km。工程物探測(cè)線總長(zhǎng)為1,343.0km。渤海灣內(nèi)岐口區(qū)塊是重點(diǎn)區(qū),測(cè)線網(wǎng)格為5×10km,其他海域,例如曹妃甸至灤河口一帶外海,其測(cè)線網(wǎng)格為20×40km(圖1-2)。沉積物取樣站位布置沉積物取樣站位均布置在工程物探測(cè)線上,其間距為20×20km。共完成表層沉積物取樣21個(gè)站位,箱式原狀沉積物取樣8個(gè)站位,柱狀沉積物取樣13個(gè)站位(圖1-3)。從M9-1至M9-6共6個(gè)站位統(tǒng)計(jì)來看,最長(zhǎng)柱狀沉積物巖芯6.4m,最短3.1m,平均4.7m。1.5海上作業(yè)調(diào)查船調(diào)查任務(wù)由中國(guó)科學(xué)院海洋研究所的兩艘千噸級(jí)科學(xué)考察船-“科學(xué)一號(hào)”和“金星二號(hào)”執(zhí)行。前者完成基礎(chǔ)工程地質(zhì)調(diào)查的采樣任務(wù),后者完成工程物探調(diào)查任務(wù)。船舶主要性能與參數(shù)如下:科學(xué)一號(hào)金星二號(hào)船型:垂線長(zhǎng)長(zhǎng)(m):10468.38型寬(m):13.710.02型深(m):6.855.4吃水(m):4.93.5噸位:排水量量(T):3324.3551100總噸::2579.077643.68凈重::773.72193.10主機(jī):2臺(tái)2臺(tái)最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù):227T/分600T/分最低轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù):70T/分350T/分馬力::5280×21100×2續(xù)航力:30天(4500海里)30天(3000海里)最大航速:20.6海里//小時(shí)14海里/小時(shí)乘員:船員::58人39人隊(duì)員::43人35人甲板主要設(shè)備::30000m水文絞車車:2臺(tái)2臺(tái)60000m水文絞車車:1臺(tái)1臺(tái)60000m地質(zhì)絞車車:2臺(tái)1臺(tái)龍門吊吊:1臺(tái)(8噸)1臺(tái)(5噸)48道道等浮電纜纜絞車:1臺(tái)CTDD專用絞車車:1臺(tái)汽槍吊吊車:6臺(tái)2.55噸電動(dòng)吊吊桿:1臺(tái)1臺(tái)定位工作時(shí),是使用美國(guó)DelNorte公司生產(chǎn)的1008/586型GpS全球定位系統(tǒng),接受機(jī)為單頻,8通道,工作在單機(jī)模式下,所有定位資料存入軟盤。定位精度150m左右。工程物探水深測(cè)量使用美國(guó)Raytheon海洋儀器公司生產(chǎn)的PDSS-200型精度測(cè)深儀,工作頻率200KHZ,量程為0-125m,分四檔。測(cè)量精度為量程的0.5%±3cm。儀器設(shè)有聲速補(bǔ)償裝置。旁掃聲納測(cè)量使用美國(guó)產(chǎn)的160B旁掃聲納系統(tǒng),發(fā)射頻率為100KHZ,分辨力較高,發(fā)射波束發(fā)射角為55°的寬波束和發(fā)射角為28°的窄波束,可以任意選擇。每側(cè)測(cè)程為40m-400m可調(diào)。工作時(shí),選擇測(cè)程為拖魚高度的5-10倍。此次調(diào)查用的掃描寬度為100m,波束的發(fā)射角為55°。儀器具備TVG(增益隨時(shí)間垂直變化)功能和TVGdelay(TVG延遲)功能。采用美國(guó)EPC公司生產(chǎn)的3200型圖像記錄器進(jìn)行記錄。掃描聲納的訊號(hào)首先輸入158型圖象處理機(jī)進(jìn)行圖像訊號(hào)處理,消除掃描聲納記錄圖上的空白記錄區(qū)和校正海底圖形的傾斜畸變。淺層剖面測(cè)量使用美國(guó)產(chǎn)的晶體發(fā)射140型剖面系統(tǒng),發(fā)射頻率從1KHZ至12KHZ連續(xù)可調(diào),發(fā)射功率從數(shù)百瓦(RMS)至10千瓦(RMS)連續(xù)可調(diào)。具備TVG功能和TVG延遲功能。發(fā)射脈沖寬度從0.2ms到10ms,分5步(0.2、0.5、1.0、4.0、10.0ms)可調(diào)??色@得海底下數(shù)十米的地層剖面記錄。用美國(guó)EPC公司生產(chǎn)的1600型或3200型圖象記錄器記錄,記錄器也具有TVG和掃描方向可變等功能。中層剖面測(cè)量使用美國(guó)產(chǎn)的地質(zhì)脈沖(Geopulse)5000型高分辨率單道剖面系統(tǒng),系統(tǒng)由5110型水聽器陣,5210型接收機(jī),5420型儲(chǔ)能電源(聲發(fā)射機(jī)),5813型聲納發(fā)射板和EPC1600型圖象記錄器等組成。可獲得海底下百米的地層結(jié)構(gòu)資料。5210A型接受機(jī)具有TVG、ACG、TVG延遲和海底跟蹤功能,同時(shí)具有多種用途的組合濾波器。濾波器由高通濾波器和低通濾波器組成,前者從20HZ至15KHZ分18檔,后者從15KHZ至20HZ,也分18當(dāng)。高、低濾波器可任意組合,以便選擇適合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的最佳主頻和帶寬。5420A型發(fā)射機(jī)的發(fā)射能量按所儲(chǔ)電能計(jì)算,其能量可從105焦耳至455焦耳選擇。深層剖面測(cè)量使用美國(guó)EG&G公司生產(chǎn)的電火花系統(tǒng),主要為聲源系統(tǒng),它由232-A型電源,231型觸發(fā)器和233A型儲(chǔ)能器等三個(gè)單元組成,總能量可從100焦耳增至4500焦耳。濾波器該儀器為美國(guó)EG&G公司生產(chǎn),由高通和低通濾波器組成,濾波器的高低通分別從10-200HZ和一個(gè)倍數(shù)開關(guān)×1,×10,×100組成,濾波范圍為10Hz-20KHz。儀器布設(shè)與措施由于工程物探是走航式的,并各種測(cè)量又是同步進(jìn)行的。為了減少各種儀器之間及其他干擾,在儀器布設(shè)及與其有關(guān)方面上,我們采取了如下措施:a、回聲測(cè)深儀探頭安裝在船的左舷中部位置,測(cè)量過程進(jìn)行二次水深聲靶校正。b、旁掃聲納和晶體發(fā)射剖面儀組合在一個(gè)拖魚上,共用一個(gè)觸發(fā)脈沖,以減少觸發(fā)脈沖之間的干擾,為保證旁掃聲納的記錄質(zhì)量,控制拖魚離海底的高度,使其為旁掃聲納掃描寬度的1/5-1/10。測(cè)程為100m時(shí),波束發(fā)射角55°,單側(cè)掃描與記錄。剖面儀脈沖寬度0.2ms,發(fā)射頻率3.5KHz,發(fā)射功率5KW(RMS)。c、地質(zhì)脈沖剖面儀(Geopulse)的水聽器陣和聲源由船尾放入海中,離船約30m。工作時(shí)如用左車推進(jìn),聲源和水聽器陣放在右邊,反之則放在左邊。測(cè)量選用高通300Hz,低通5KHz的濾波帶。發(fā)射機(jī)能量為280焦耳和350焦耳兩種,可獲得80-100m的記錄。d、一般船速控制在5節(jié)左右,當(dāng)頂流和順流時(shí)要及時(shí)調(diào)整船速,使各儀器工作時(shí)噪音最小。e、整個(gè)測(cè)量過程中,每15分鐘定位一次,兩條測(cè)線交會(huì)點(diǎn)增加一個(gè)定位點(diǎn)。f、所有調(diào)查資料均記錄在干敏記錄紙上。除回聲測(cè)深外,旁掃聲納、晶體發(fā)射和地質(zhì)脈沖等剖面測(cè)量的資料還記錄在磁帶上。沉積物取樣表層沉積物取樣使用大洋50型取樣器,開口為0.25m2,可采集海底以下20-30cm以內(nèi)的沉積物樣品。箱式原狀沉積物取樣使用XD-1型箱式取樣器,箱體為20×30×70cm,可采集海底表面以下0-60cm厚的原狀沉積物樣品。重力活塞柱狀沉積物取樣使用CH-1型重力活塞取樣器,管長(zhǎng)2-8m,即根據(jù)需要和底質(zhì)情況進(jìn)行選擇。管內(nèi)徑68mm,由于活塞的抽吸,取芯率達(dá)90%以上。一般可取海底以下2-6m長(zhǎng)的柱狀巖芯,用來進(jìn)行上力學(xué)測(cè)試和淺地層劃分。沉積物取樣方法和實(shí)施過程沉積物取樣的方法是定點(diǎn)作業(yè),即在設(shè)計(jì)站位停船,使用取樣儀器采取沉積物樣品。在儀器到達(dá)海底的同時(shí)測(cè)定船位,以保證調(diào)查站位的精度。(a)為保證滿足土工測(cè)試用樣,在調(diào)查中使用CH-3型帶襯管的重力活塞取樣器,以減少樣品的二次擾動(dòng)。另外原狀密封,有利于土工樣品保存。為了滿足土工用樣,本次調(diào)查在多數(shù)柱狀樣站位上重復(fù)采取二個(gè)柱狀巖芯樣,一個(gè)供土工測(cè)試用,另一個(gè)作沉積環(huán)境分析。(b)對(duì)樣品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和編錄。(c)用小十字板和袖珍貫入儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。(d)對(duì)不同的土樣分別進(jìn)行處理、包裝、封存,以備室內(nèi)測(cè)試和分析。海上作業(yè)程序由于沉積物取樣是定點(diǎn)式,工程物探是走航式,再加上此次調(diào)查工作量大。所以,沉積物取樣是由“科學(xué)一號(hào)”船完成的,時(shí)間:1992年8月1日至8月10日。工程物探是由“金星二號(hào)”船分兩個(gè)航次完成的,第一次航次為1993年8月8日至8月28日,第二次航次為1993年11月29日至12月15日。1.6資料處理與室內(nèi)分析工程物探資料處理水深資料的量讀和制圖在水深模擬剖面上,對(duì)所有的測(cè)點(diǎn),進(jìn)行水深量讀,相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的距離,在圖上≤20mm。把經(jīng)過潮位改正并換算成平均海平面的水深數(shù)據(jù)標(biāo)在相應(yīng)的定位點(diǎn)上,按比例尺1:500,000,以2m為等深線間距制圖。旁掃聲納資料處理及制圖在模擬記錄紙上,區(qū)分存在于海底表面的災(zāi)害地質(zhì)類型、人工地貌體和其他障礙物,圈定出它們的范圍,解譯它們高底和方向,判別其性質(zhì)。解釋海底地貌特征、形態(tài),并進(jìn)行工程評(píng)價(jià)。根據(jù)判讀與解釋資料,結(jié)合地形和沉積物資料,按比例尺1:1,000,000繪出海底地貌圖。淺、中層剖面資料處理與制圖在模擬剖面記錄紙上,經(jīng)判讀后劃出聲學(xué)反射界面和聲學(xué)地層,區(qū)分存在于淺、中地層中的災(zāi)害地質(zhì)類型。對(duì)聲學(xué)反射界面的深度及聲學(xué)地層的厚度,用標(biāo)尺進(jìn)行量讀,兩個(gè)相鄰測(cè)點(diǎn)的距離在圖上≤20mm。對(duì)災(zāi)害地質(zhì)類型的分布范圍進(jìn)行圈定,并量讀出它們的深度和方向。根據(jù)量讀的數(shù)據(jù),按比例尺1:1,000,000,繪出聲學(xué)反射界面埋深圖、聲學(xué)地層等厚度圖以及按比例尺1:500,000,繪出災(zāi)害地質(zhì)因素分布圖和淺地層災(zāi)害地質(zhì)分區(qū)圖。沉積物分析項(xiàng)目沉積物粒度分析礦物分析現(xiàn)代沉積速率測(cè)定沉積物地球化學(xué)分析微體古生物分析放射性14C測(cè)定古地磁測(cè)定土工試驗(yàn)海底地形與地貌2.1海底地形水深測(cè)量的準(zhǔn)確度水深測(cè)量的精度是多種因素造成的,而準(zhǔn)確度的計(jì)算是各種因素影響的綜合結(jié)果。根據(jù)GB/T13909-92(1993-10-01)海洋調(diào)查規(guī)范海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查的要求;渤海灣水量測(cè)量準(zhǔn)確度是以M系列(主測(cè)線)與N系列(輔助測(cè)線)的相交點(diǎn),依據(jù)規(guī)范計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算的,結(jié)果ε0.032。其結(jié)果符合海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查規(guī)范,水深測(cè)量準(zhǔn)確度符合要求。資料處理潮位改正渤海灣區(qū)內(nèi)的潮位改正,由于區(qū)內(nèi)只有QK18一個(gè)海洋水文氣象觀測(cè)點(diǎn)(38°39′N,117°58′E),其潮位改正值,由該觀測(cè)站的實(shí)測(cè)水位記錄,經(jīng)調(diào)和分析,作出QK18站的潮汐預(yù)報(bào)值,對(duì)區(qū)內(nèi)各測(cè)點(diǎn)水深測(cè)量值進(jìn)行潮位改正。深度基準(zhǔn)面的確定水深測(cè)量的成果圖,是依據(jù)委托單位的工程要求繪制的。本次水深圖繪制基準(zhǔn)面為平均海平面。各種深度基準(zhǔn)面的深度值與平均海平面深度值換算值為:基準(zhǔn)面面站位理論深度基準(zhǔn)面面法印度洋大潮低潮潮面法BPF(最近低低潮面)法法最低天文潮位法法QK182.031.812.032.30制圖現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查取得的的各測(cè)站原原始記錄譜譜為水深和和測(cè)區(qū)水深深圖繪制的的原始資料料。室內(nèi)分分析首先將各測(cè)站的的水深記錄錄值與原始始的水深記記錄譜進(jìn)行行核對(duì),如如兩者有誤誤差應(yīng)以原原始記錄譜譜同一時(shí)刻刻記錄譜上上的讀數(shù)值值為準(zhǔn)進(jìn)行行改正。取取得準(zhǔn)確的的各測(cè)站水水深數(shù)據(jù)后后,按QK18水文氣象象站的各測(cè)測(cè)站的潮汐汐預(yù)報(bào)值,對(duì)對(duì)應(yīng)各測(cè)站站的水深數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行潮潮位改正,最最后得出平平均海平面面為基準(zhǔn)的的水深數(shù)值值。潮位改正后的各各測(cè)站的水水深數(shù)據(jù)與與其相對(duì)應(yīng)應(yīng)的各測(cè)站站的定位數(shù)數(shù)據(jù),一并并輸入計(jì)算算機(jī)。采用用SURFFER軟件進(jìn)行行計(jì)算,在在HIDMMP-162繪圖儀上上進(jìn)行圖件件的繪制,繪繪制出基準(zhǔn)準(zhǔn)緯度38°24′的1:5000000的渤海灣灣石油開發(fā)發(fā)區(qū)海底地地形圖(圖圖2-1)和渤海海灣海底立立體地形圖圖(圖2-2)。2.1.3海底地形形從渤海灣海底地地形圖(圖圖2-1)看,渤渤海灣區(qū)內(nèi)內(nèi),除東北北部(曹妃妃甸淺灘外外)有一較深的凹槽和灣灣頂及老黃黃河口區(qū)地地形較高外外,其它海海域海底地地形平緩的的呈現(xiàn)自海海域西南部部向東北方方向傾斜。渤海灣海域水深深變化不大大,其最淺淺水深6..1m,出出現(xiàn)在老黃黃河口附近近,而海灣灣近岸處水深最淺處為66.7m;;最大水深深為32..4m,出出現(xiàn)在東北北部凹槽處處;海灣平平均水深不不大于200.0m,,約為19..4m。海海底地形平平坦,除個(gè)個(gè)別海域(如如凹槽、水水下岸坡的的)外,海海底地形坡坡度不大于于0.2‰。1海底地形形剖面特征征海底地形剖面圖圖分為主測(cè)測(cè)線M系列(垂垂直于海岸岸線)(圖圖2-3)和輔助助測(cè)線N系列(平平行于海岸岸線)測(cè)線線(圖2-4)?,F(xiàn)分分析對(duì)比,進(jìn)進(jìn)一步說明明海底地形形的特點(diǎn)。主測(cè)線M系列剖剖面M8剖面:剖面長(zhǎng)為75kkm,位于于海灣北側(cè)側(cè)。自西北北向東南方方向緩傾余余,坡度平平緩,水深在18.0-244.0m之之間。剖面面中部為曹曹妃甸淺灘灘外緣一個(gè)個(gè)深水凹槽槽,水深在在26.0-32.44m。過深深凹槽后,地地形更平坦坦,水深在在24.00m左右,地地形坡度近近于零。M9剖面:剖面長(zhǎng)度為777.5kmm。遠(yuǎn)離深深水凹槽海海域。為測(cè)測(cè)區(qū)海域中中部剖面,呈呈現(xiàn)出渤海灣地形的基本本特征。剖剖面自西北北端開始,向向東南傾斜斜,除西北北端坡度稍稍大外,剖剖面沿線末末有大的起起伏,坡度度不大,地地形坡度值值為0.04-0.05‰。水深值值自西北向向東南方向向,由淺變變深,水深深值為10.2-19.22m。M25剖面:剖剖面長(zhǎng)度為為63.55km。此此剖面為測(cè)測(cè)區(qū)海域南南側(cè)剖面。剖剖面自西北北向東南方方向延伸。從整個(gè)個(gè)剖面來看看,地形無無大的起伏伏變化,且且平坦,個(gè)個(gè)別區(qū)段有有小的侵蝕蝕溝(圖2-5)。地形形坡度值為為0.04‰。水深值值為6.11m-9.9mm。在近老老黃河口附附近區(qū),出出現(xiàn)本次調(diào)調(diào)查海域中中最小水深深值6.11m。從上述三條主測(cè)測(cè)線地形剖剖面圖可看看出(圖2-3),渤海海灣灣頂向向?yàn)晨诜较蛳颍貏?shì)變變化趨勢(shì)為西北部部高,逐漸漸向?yàn)晨谧冏兊?。除北北?cè)曹妃甸甸附近凹槽槽外,地形形平坦,無無大的起伏伏變化,地地形坡度在在0.05‰內(nèi)。輔助測(cè)線N系列列剖面N1X剖面:北北東-南西西向,剖面面長(zhǎng)度322.0kmm。位于海海灣頂部,為為調(diào)查區(qū)西西部邊緣線線。從剖面圖看,水水深在6..6m-8.2m;剖面面地勢(shì)西南南高,東北北低,地形形平坦,其其坡度為0.05‰。N2X剖面:北北東-南西西向,剖面面長(zhǎng)度為55.0公里,位位于渤海灣灣中部,剖剖面地形變變化較大,從西南方方向剖面端端點(diǎn)開始,向向東北方向向水深由113.0mm,很快變變?yōu)?6..5m,地地形坡度為為0.46‰,是調(diào)查查區(qū)地形坡坡度最大區(qū)區(qū)段,由此此再向東北北方向延伸伸,就是曹曹妃甸淺灘灘外緣深凹凹槽,水深深為30..0m以上上,調(diào)查區(qū)區(qū)最大水深深值32..4m在此此深凹槽中中,深凹槽槽寬度約77公里,凹槽槽邊緣水深深26.55m,凹槽槽深度為55.9m。過過深凹槽后后,水深值值又呈現(xiàn)為為26.66m,到剖剖面終點(diǎn),水水深值為225.8mm,地形向向東北方向向傾斜。N12X剖面::是平行渤渤海灣沿岸岸走向的最最東側(cè)剖面面。剖面走走向?yàn)楸睎|東-南西向向,剖面長(zhǎng)度為52.00mkm。從剖面面圖上看,水水深值從西西南向東北北方向由9.0-22.66m,逐漸漸由淺變深深,地形坡坡度較灣頂頂坡度大,坡度值為0.3‰。N3剖面:位于渤海海灣東部,剖剖面的西南南段與N系列剖面面特征一致致。北半段段,剖面走走向?yàn)闁|北-南西西向,與渤渤海西岸的的岸線近于于平行,橫橫穿曹妃甸甸凹槽,直直至灤河口口以北。地地形由SW-NE方向波狀狀起伏(圖2-6)。曹妃甸甸深水凹槽槽區(qū),水深深變化大,水水深值為12.0-30.8。地形起起伏最大高高差為7..8m,最最小為2..5m。有有時(shí)在平緩緩的峰谷之之上疊加小小形的波峰峰(圖2-7),波高0.5-2.0mm,波長(zhǎng)450-900mm不等。灤灤河口以北北,地形成成平緩的波波狀起伏,峰峰谷水深相相差1.0-4.4mm,最大坡坡度為1.0‰。曹妃甸甸凹槽與灤灤河口之間間區(qū)段,地地形開闊平平坦,水深深值從12.0-20.22m,向西西南向微傾傾斜,地形形坡度為0.15‰。從N系系列剖面圖圖上知(圖圖2-4),渤海海灣從灣的的西南部向向東北方向向的地勢(shì)變變化,是西西南部地勢(shì)勢(shì)高,向東東北方向傾傾斜。西南南部地勢(shì)平平坦,東北北部(特別別是深凹槽槽)局部地地勢(shì)有起伏伏,但地形形坡度不大大。2區(qū)域地形形特征:渤海灣調(diào)區(qū),根根據(jù)地形的的特點(diǎn),基基本上分為為兩大類型型:一為平平坦開闊的的海灣,二二為渤海西岸水下岸岸坡?,F(xiàn)分分述如下::平坦開闊的渤海海灣:住于于河北省大大清河口至至山東省老老黃河口一一線以西海海域。灣頂頂向渤中盆盆地傾斜;;灣的西南南向東北方方向傾斜,灣灣內(nèi)水深較較淺,一般般不大于220.0mm(曹妃甸甸凹槽除外外),平均均水深199.4m。地地形波度小小于0.19‰。M9剖剖面的西段段和N3剖面的南南段,剖面面的地形特特征,代表表了渤海灣灣的地形特特征,即地地形平緩,沒沒有起伏,由由西南向東東北方向緩緩傾斜。地地形坡度為為0.14-0.15‰。渤海灣灣南部,套套爾河口外外,在平坦坦的海底出出現(xiàn)淺而小小的蝕溝。(圖2-5)渤海西西岸水下岸岸坡帶:位位于渤海西西岸,水深深20.0-25.00m以內(nèi)的的岸坡區(qū),并并包括岸線線向西轉(zhuǎn)折折的曹妃甸甸深水凹槽槽區(qū)。近岸岸地形呈平平緩的波狀狀起伏,向向外地形較較為平坦開開闊,地勢(shì)勢(shì)向東南傾傾斜,地形形坡度為0.32-0.39‰,等深線線平行海岸岸分布,在在河口附近近,等深線線向海突出出。岸坡帶北段,地地形呈較明明顯的平緩緩波狀起伏伏;中段較較為平坦開開闊;南段段為曹妃甸甸凹槽,水深最大可達(dá)332.4mm,地形坡坡度為0.25-0.44‰,凹槽兩兩側(cè)向槽中中傾斜,呈呈不規(guī)則的的平緩波狀狀起伏(圖圖2-6),局部部地段波峰峰呈復(fù)式形形態(tài)(2-7),而另另一些區(qū)段段平緩的波波峰和波谷谷之上疊加加小型的波波峰,波高高1.0-1.5mm,寬30.0-40.00m,波長(zhǎng)長(zhǎng)約450-900mm(圖2-8)這種剖剖面形態(tài),反反映海底有有沙波存在在。2.2海底底地貌渤海灣灣區(qū)海底地地貌形態(tài)和和類型,是是渤海全新新世海侵以以來,各種種海洋動(dòng)力力因素和沿沿岸周邊的的河流、岸岸(島)灘灘進(jìn)入海區(qū)區(qū)泥沙沉積積作用共同同長(zhǎng)期塑造造的結(jié)果,并并受海侵前前古地形地地貌和區(qū)域域性構(gòu)造的的控制。渤渤海灣調(diào)查查區(qū)地貌形形態(tài)與類型型均比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單,以堆堆積地貌為為主,分為為渤海灣海海灣堆積平平原、渤海海西北部水水下堆積岸岸坡、渤中中淺海堆積積平原和黃黃河廢棄河河口三角洲洲,詳見圖圖(2-9)。黃河廢棄棄河口三角角洲:分布在渤海灣東東南沿岸海海域。自1929年廢棄前前曾有幾期期河口三角角洲發(fā)育,至至今已遭受海洋動(dòng)力改造造60多年,經(jīng)經(jīng)過廢棄初初期侵蝕突突出陸地,沖沖刷被行水水時(shí)淤高的的海底的強(qiáng)強(qiáng)烈侵蝕和和沖刷改造造階段,進(jìn)進(jìn)入后期輕輕微沖刷,向向穩(wěn)定的海海岸平衡剖剖面過渡階階段。至1984年0m等深線線附近略有有淤積,5-10m等深深線一帶此此沖波淤,15m水深附近,輕微淤積,現(xiàn)海底地形波度已較為平緩,坡度值近于0.63‰,與黃河遷涉來以前(1855年以前)達(dá)于平衡剖面時(shí)的地形坡度(0.31-0.5‰)比較仍存在一定的差異,因而今后還會(huì)有一定的沖刷改造,其幅度和強(qiáng)度將更加緩慢。2.2.2渤海灣海海灣堆積平平原:海灣堆堆積平原區(qū)區(qū)水深小于于20.00m,海底底地形平坦坦,灣頂向向?yàn)晨诰弮A傾斜,整個(gè)個(gè)海灣自西西南以東北北緩傾斜,等等深線走向向呈北西--南東向,水水深10-15m和15-20m海域域,地形坡坡度分別為為0.28‰和0.25‰,水深200m附近地地形坡度有有一轉(zhuǎn)折,地地形坡度變變緩為0.14‰以下,過過渡為渤海海中部淺海海平原。在歷史史上黃河曾曾多次在天天津以南入入海,大量量細(xì)粒泥沙沙在灣內(nèi)淤淤積,海底底被沙質(zhì)沉沉積物覆蓋蓋,構(gòu)成淤淤泥質(zhì)海灣灣堆積平原原。2.2.3西北水下下堆積岸坡坡:分布在渤海灣東東北部,灤灤河口至曹曹妃甸沿岸岸,東北與與遼東灣水水下岸坡相相連,岸坡坡西南端內(nèi)側(cè)為曹妃妃甸淺灘,其其端點(diǎn)為槽槽形潮流凹凹地。岸坡坡向東北方方至灤河口口,岸坡內(nèi)內(nèi)側(cè)為灤河河三角洲沖沖積海積平平原,二者者間以后者者的邊緣沙沙壩為界?,F(xiàn)現(xiàn)代灤河口口水下三角角洲規(guī)模小小,疊置在在岸坡之上上,可視為為岸坡的一一部分。1水下堆堆積岸坡分布在水深小于于25m海域域內(nèi),自岸岸邊向海緩緩傾斜,地地形坡度隨隨水深加大大而變緩,水水深15-20m地帶0..63‰,20-25m地帶0.288‰。在平行行海岸的沿沿岸流和潮潮流作用下下,岸坡由由泥質(zhì)砂和和砂-粉砂砂-粘土沉沉積物組成成。水下岸岸坡北端,灤灤河口外水水深12-15m地帶帶,在波浪浪和沿岸流流作用下,海海底存在相相對(duì)高差和和邊坡坡度度為4.44m和小于1.0‰的波狀起起伏(圖2-6)。2槽形潮潮流凹地分布在在渤海灣北北岸,呈近近東西走向向,在凹地地北側(cè)有一一西北向分分支。水深深大于255m,槽底為277m,西北北分支水深深較大,最最深值為332.4mm,伸向曹曹妃甸淺灘灘。槽底呈呈平緩的波波狀起伏,波波峰與波谷谷間,相對(duì)對(duì)水深差22.5-2.7mm,其上還還疊加相對(duì)對(duì)高差0.5-2.0mm的沙波,波波長(zhǎng)450-900mm。據(jù)M7-2柱狀樣品品,表層11.6m堆堆積粘土質(zhì)質(zhì)粉砂,其其下為細(xì)砂砂。2.2.4渤中淺海海堆積平原原渤中淺海堆平原原伸向調(diào)查查區(qū)內(nèi)的一一小部分。西西南部在水水深20mm等深線處處與渤海灣灣海灣堆積平原相接接,西北側(cè)側(cè)與西北水水下堆積岸岸坡為鄰。地地形平坦,坡坡度為0.13-0.144‰。海底被被松散軟泥泥質(zhì)沉積物物覆蓋,為為淤泥質(zhì)堆堆積淺海平平原。由于于水深較大大,底層流流速低,海海底少受海海流和波浪浪擾動(dòng),漁漁網(wǎng)與繩索索拖痕保留留完好(圖圖2-10)。第三章沉積積作用和沉沉積環(huán)境陸源碎碎屑物和化化學(xué)物質(zhì)沿沿著不同的的途徑匯入入海洋,在在海洋水動(dòng)動(dòng)力(浪、流流、潮等)及及物理化學(xué)學(xué)和生物條條件作用下下,進(jìn)行搬搬運(yùn)、擴(kuò)散散、分解,并并在適宜的的環(huán)境下沉沉積,構(gòu)成成海底沉積積物類型分分布圖式。同同時(shí),先期期沉積的物物質(zhì)還將經(jīng)經(jīng)受各種海海洋水動(dòng)力力和物理、化化學(xué)、生物物作用的再再造形成新新的沉積物物。因此,海海洋沉積物物類型及其其分布,乃乃是漫長(zhǎng)沉沉積作用的的地質(zhì)記錄錄。3.1現(xiàn)代沉積積作用渤海灣區(qū)為半封封閉的渤海海三大海灣灣之一,位位于渤海的的西南部。沿沿岸有眾多多的河流注注入,其中中以黃河、灤灤河和海河河等三大河河系為主。涇涇流量和輸輸沙量以黃黃河入海的的水、沙量量為最大,它它除影響本本區(qū)外,主主要影響渤渤海中部和和萊州灣,灤灤河和海河河的入海水水、沙量相相對(duì)來說較較前者小的的多,但它它是本區(qū)陸陸源碎屑物物質(zhì)的主要要來源。陸陸源碎屑沉沉積物是區(qū)區(qū)內(nèi)的主要要沉積物,其其類型和分分布受陸源源物質(zhì)、海海底地形和和水動(dòng)力條條件等因素素控制,主主要類型有有粘土質(zhì)砂砂、砂-粉粉砂-粘土土、粘土質(zhì)質(zhì)粉砂和粉粉砂質(zhì)粘土土(圖3-1,表3.1)。以后后二種類型型為主,廣廣泛分布于于渤海灣內(nèi)內(nèi),占取樣樣站位的79%,粉砂砂僅一個(gè)站站位有所分分布在海灣灣南岸附近近。砂-粉粉砂-粘土土混合沉積積物呈帶狀狀和斑狀分分布灤河口口外和曹妃妃甸南部;;粘土質(zhì)砂砂呈舌狀分分布于灤河河口外和帶帶狀砂-粉粉砂-粘土土類型之西西南端。各各類型沉積積物的分布布情況詳見見底質(zhì)圖(圖3-2)。表3.1渤海海灣區(qū)表層層沉積物類類型及其粒粒度組成和和參數(shù)沉積物類型樣品數(shù)量粒度組成(%)砂(-2-4Ф)粉砂(4-8Ф)粘土(>8.0Ф)MdФMzδiSkIKG砂-粉砂-粘土土233.7礫4.223.593.140.070.75粘土質(zhì)砂359.415.824.83.294.962.610.460.80粉砂10.481.618.05.156.011.620.741.02粘土質(zhì)粉砂91.257.551.780.060.82粉砂質(zhì)粘土135.240.681.94-0.191.00根據(jù)各類型沉積積物特征、分分布狀況和和沉積環(huán)境境的差異,大大致可劃分分三個(gè)沉積積區(qū),即::Ⅰ、黃河廢廢棄河口三三角洲沉積積區(qū);Ⅱ、渤海灣灣及渤中淺淺海沉積區(qū)區(qū);Ⅳ、灤河口口-曹妃甸甸沿岸沉積積區(qū)。詳見見圖3-3(渤海南南部沉積分分區(qū)圖)。3.1.1表層沉積積物特征與與粒度組成成粒度是是碎屑沉積積物的主要要特征和分分類依據(jù),對(duì)對(duì)所采集的的表層沉積積物進(jìn)行了了全面的粒粒度分析,能能區(qū)分上下下層的分別別分析。共共分析26個(gè)站位的的樣品。按按Ф值標(biāo)準(zhǔn)(Ф=-logg2D,D粒徑mm)進(jìn)行粒粒徑分級(jí),<4Ф(>0.063mm)顆粒用1Ф間隔篩分,>4Ф(<0.063mm)用吸管法間隔1Ф分級(jí)。根據(jù)各粒級(jí)的重量百分含量,用優(yōu)勢(shì)粒級(jí)分類法按F.P.Shepard三角圖解進(jìn)行沉積類型分類。現(xiàn)將各沉積區(qū)出現(xiàn)的沉積物的特征和粒度組成分述如下:1黃河廢棄棄河口三角角洲沉積區(qū)區(qū)(I):黃河自18555年改道入入本區(qū)以來來,尾閭和和河口幾經(jīng)經(jīng)變遷,發(fā)發(fā)育形成了了巨大的近近代黃河三三角洲。本本匯編僅涉涉及其水深深大于8-10m的水下部部分。1976年黃河河改道入萊萊州灣以前前,區(qū)內(nèi)曾曾發(fā)育多期期黃河河口口三角洲,河河口廢棄后后,三角洲洲遭受海洋洋動(dòng)力改造造,原三角角洲沉積物物普遍發(fā)生生粗化,粒粒度組成較較現(xiàn)代河口口三角洲粗粗。粉砂成成為主要沉沉積物,向向海變細(xì)過過度為粘土土質(zhì)粉砂,平平行海岸呈呈帶狀分布布。表面常常覆有黃褐褐色浮泥,厚厚度小于55cm,含含水量大,流流塑狀。粉粉砂和粘土土質(zhì)粉砂中中粉砂粒級(jí)級(jí)的含量均均在70%以上,MdФ分別為4.9Ф和6.03Ф,分選中中等(δI為1.17和1.78),頻率率曲線峰形形明顯,眾眾數(shù)為4.5和5.5Ф左右,分分別與現(xiàn)代代河口三角角洲的粘土土質(zhì)粉砂和和粉砂質(zhì)粘粘土接近,概概率曲線亦亦為兩段式式,以躍移移組份為主主,截點(diǎn)亦亦在5Ф和6Ф。(圖3-4)。表3.2黃黃河廢棄河河口三角洲洲沉積區(qū)表表層沉積粒粒度組成和和粒度參數(shù)數(shù)沉積物類型樣品個(gè)數(shù)粒度組成(%)粒度參數(shù)砂粉砂粘土MdФMzδiSKIKG粉砂20.582.312.84.905.331.170.572.81粘土質(zhì)粉砂20.571.827.46.036.571.780.250.82渤海灣淺淺海沉積區(qū)區(qū)(Ⅱ):渤海灣灣淺海區(qū),水水深小于30-20m,海海底地形平平坦,在有有歷史記載載以來,黃黃河多次流流入本區(qū),區(qū)區(qū)內(nèi)直接或或間接地接接受了黃河河入海擴(kuò)散散細(xì)粒泥沙沙的沉積,為為渤海最大大的細(xì)粒泥泥沙沉積區(qū)區(qū),沉積物物為粉砂質(zhì)質(zhì)粘土和粘粘土質(zhì)細(xì)砂砂。海底表表面浮泥厚厚度大,一一般大于5-10cmm,渤海灣灣區(qū)中部多多為褐灰色色,含水量量大,呈流流塑狀。粉粉砂質(zhì)粘土土和粘土質(zhì)質(zhì)粉砂為褐褐灰-灰色色,半流塑塑狀,容重重小,天然然含水量接接近或大于于液限,孔孔隙比大于于1,工程上上屬軟土類類,壓縮性性高,強(qiáng)度度低,滲透透系數(shù)小。粘粘土物質(zhì)含含量高,多多數(shù)超過40%,砂含含量極少,均均小于5%,MdФ為8.04Ф和7.14Ф(表3.3)。概率率曲線為兩兩段,懸浮浮組份超過過50%,最高高可達(dá)95%,分選選差(圖33-5)。頻率率曲線,粉粉砂質(zhì)粘土土分布平坦坦,不顯峰峰態(tài),粘土土質(zhì)粉砂呈呈現(xiàn)低峰,眾眾數(shù)5.5Ф左右(圖3-5)。表3.3渤海海灣淺海沉沉積區(qū)表層層沉積物粒粒度組成和和粒度參數(shù)數(shù)沉積物類型樣品個(gè)數(shù)粒度組成(%)粒度參數(shù)砂粉砂粘土MdФMzZIδkIKG粉土質(zhì)粉砂111.957.141.060.050.79粉砂質(zhì)粘土133.543.852.68.047.771.96-0.83灤河口--曹妃甸沿沿岸沉積區(qū)區(qū)由于受沿岸地形形及河流逕逕流的影響響,沉積物物類型比較較復(fù)雜,特特別是灤河河帶來大量量的碎屑物物質(zhì),在沿沿岸海流的的作用下,使使沉積物平平行海岸呈呈帶狀分布布。出現(xiàn)的的沉積物類類型有:細(xì)細(xì)砂、粘土土質(zhì)砂、砂砂-粉砂--粘土和粉粉砂質(zhì)粘土土(表3.4)。粒度度分布概率率曲線和頻頻率曲線示示于圖3-6。表3.4灤河河口-曹妃妃甸沿岸沉沉積區(qū)表層層沉積物粒粒度組成和和粒度參數(shù)數(shù)沉積物類型樣品個(gè)數(shù)粒度組成(%)粒度參數(shù)砂粉砂粘土MdФMzδiSKIKG細(xì)砂181.27.011.72.933.651.840.523.92粘土質(zhì)砂459.615.332.660.740.65砂-粉砂-粘土237.524.437.95.985.972.840.030.65粉砂質(zhì)粘土410.339.749.97.777.432.25-0.250.97細(xì)砂::分布于灤灤河口北,水水深小于115m近岸岸地帶,與與秦皇島沿沿岸細(xì)砂相相連。細(xì)砂砂含有較多多的粘土,分分選較好,粗粗端峰形明明顯,眾數(shù)數(shù)2.5Ф左右。粘土質(zhì)質(zhì)砂:分布布于灤河口口附近和曹曹妃甸淺灘灘外水下岸岸坡,表面面黃色浮泥泥厚2-3cm,粘粘土質(zhì)砂呈呈褐灰色,砂砂粒級(jí)含量量59.6%,粘土土粒級(jí)含量量24.8%,MdФ3.21。概率曲曲線為兩段段,式躍移組組份超過60%,頻率率曲線與前前述細(xì)砂相相似。砂-粉粉砂-粘土土:在區(qū)內(nèi)內(nèi)分布于水水深15-20米間,水下下岸坡下部部,平行海海岸成帶狀狀,自東北北向西南延延伸。表面面有黃褐色色浮泥,厚厚2-3cm。砂砂-粉砂--粘土呈褐褐灰色,軟軟塑,砂、粉粉砂、粘土土的含量變變化較大,平平均值分別別為37.5%、24.4%和37.9%,MdФ5.98Ф,分選差差,δi為2.84。概率曲線線為兩段式式,懸浮組組份大于60%,頻率率曲線略顯顯雙峰。粉砂質(zhì)質(zhì)粘土:分分布于砂--粉砂-粘粘土沉積帶帶向岸一側(cè)側(cè),水深小小于15mm的水下岸岸坡和曹妃妃甸淺灘,有有大量細(xì)砂砂(10.3%)混入入,粘土含含量一般40-50%,個(gè)別別可高達(dá)62.7%,MdФ7.77Ф。概率曲曲線呈現(xiàn)三三段,在躍躍移組份與與懸浮組份份間有一過過度段,但但仍以懸浮浮組份為主主,占80%左右,頻頻率曲線雙雙峰明顯,但但均平緩,粗粗端峰眾數(shù)數(shù)3.5Ф左右,細(xì)細(xì)端峰5..5Ф左右。3.1.2表層沉積積物的礦物物組成利用XX射線衍射射多相分析析,對(duì)區(qū)內(nèi)內(nèi)30個(gè)站位表表層沉積物物樣品的主主要礦物(造造巖礦物)組組份進(jìn)行了了研究,了了解其礦物物組成特征征。分析樣樣品經(jīng)烘干干磨碎至小小于200目后,在在同一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)條件下以以標(biāo)準(zhǔn)粉末末法進(jìn)行,Cu靶Kα、石墨濾濾波、管壓壓40Kv、管流80ma、接受狹狹縫0.33mm、步步寬0.022°2θ、掃描范范圍3-60°。礦物特特征簽定峰峰(鑒定窗窗口)和強(qiáng)強(qiáng)度因子參參照DSDP資料,從從衍射圖譜譜和數(shù)據(jù)中中,識(shí)別出出石英、鉀鉀長(zhǎng)石、斜斜長(zhǎng)石、伊伊里石、方方解石、綠綠泥石、高高嶺石、白白云石、角角閃石等礦礦物,據(jù)鑒鑒定峰的強(qiáng)強(qiáng)度與該礦礦物的強(qiáng)度度因子,計(jì)計(jì)算各礦物物的重量百百分含量。鑒定結(jié)結(jié)果,平均均含量超過過5%的礦物物有:石英英(25.99%)、鉀長(zhǎng)長(zhǎng)石(22.55%)、斜長(zhǎng)長(zhǎng)石(22.88%)伊里石石(17.77%)、方解解石(5.33%),其累計(jì)計(jì)含量達(dá)94.22%,其中鉀長(zhǎng)長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)長(zhǎng)石的含量量為45.33%。綠泥石石一般小于于4.0%%,平均2.6%,個(gè)別站站位較高,處處于渤海灣灣區(qū)中部的的M9-4和M9-6站分別為5.6%和5.9%。高嶺石石、白云石石和角閃石石大多小于于2.0%,平均為1.0%、1.1%和1.2%。各沉積積區(qū)不同類類型沉積物物的主要礦礦物組成列列于表3.5,并分述述如下。表3.5表層層沉積物主主要礦物組組份含量(%%)沉積區(qū)站號(hào)沉積物類型石英鉀長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石伊里石綠泥石高嶺石方解石白云石角閃石伊里石/粘土伊里石/長(zhǎng)石黃河廢棄河口三三角洲M10-6M9-8平均粉砂砂粘土質(zhì)粉砂22.321.021.726.019.923.033.317.825.67.728.81.031.260.45渤海灣淺海沉積積M9-2M9-4粉砂質(zhì)粘土粉砂質(zhì)粘土22.622.718.811.215.715.827.900.520.811.09曹妃甸沿岸沉積積M3-1M1-2泥質(zhì)砂32.625.235.840.4.11黃河廢棄棄河口三角角洲沉積物物經(jīng)過改造造粗化,與與現(xiàn)代河口口三角洲比比較發(fā)生了了明顯的變變化,粉砂砂中鉀長(zhǎng)石石(26.00%)、斜長(zhǎng)長(zhǎng)石(33.33%)含量增增高,處于于其外緣的的粘土質(zhì)粉粉砂長(zhǎng)石含含量無明顯顯差異。但但是二者的的方解石(4.7--4.5%%)、綠泥泥石(1.4--3.9%%)都明顯顯的低于現(xiàn)現(xiàn)代河口三三角洲。另另外主要出出現(xiàn)在粘土土粒級(jí)中的的伊里石在在本區(qū)的兩兩類沉積物物中含量均均高于粘土土粒級(jí)的含含量,二者者的比值粉粉砂為1.03,粘土為1.28,表明河河口三角洲洲改造過程程中,礦物物顆粒(主主要是長(zhǎng)石石)遭受強(qiáng)強(qiáng)烈風(fēng)化,有有新生伊里里石附著于于顆粒狀礦礦物的表面面或呈其假假象存在。2渤海灣淺淺海沉積區(qū)區(qū)區(qū)內(nèi)分分布粉砂質(zhì)質(zhì)粘土和粘粘土質(zhì)粉砂砂,均富含含粘土物質(zhì)質(zhì),其伊里里石含量(21.22-38..9%)平均值值(30.00%)在全區(qū)區(qū)最高,易易風(fēng)化的斜斜化石(5.4--27.33%)最低,平平均16.77%,穩(wěn)定礦礦物石英(17.22-34..5%)平均值值(25.22%)接近全全區(qū)的平均均值(25.99%)。與黃黃河現(xiàn)代河河口三角洲洲的同類沉沉積物比較較不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn),穩(wěn)定性性介于石英英與斜長(zhǎng)石石之間的鉀鉀長(zhǎng)石的平平均含量(11.99%)與黃河河現(xiàn)代河口口三角洲一一致,后者者的平均含含量為11.55%,除此之之外,綠泥泥石、方解解石、白云云石、角閃閃石幾乎均均具有相近近的含量,另另外盡管伊伊里石具有有較高的含含量,但其其與粘土粒粒級(jí)含量的的比值(平平均0.60)卻與黃黃河現(xiàn)代河河口三角洲洲同類沉積積物(0.62)一致。由由此不難看看出區(qū)內(nèi)的的沉積物主主要來自黃黃河,是黃黃河入海物物質(zhì)向海擴(kuò)擴(kuò)散沉積的的結(jié)果。3灤河口--曹妃甸沿沿岸沉積區(qū)區(qū)在所分分析的三類類沉積物--泥質(zhì)砂、砂砂-粉砂--粘土和粉粉砂質(zhì)粘土土中,石英英(23.88-32..6%)、鉀長(zhǎng)長(zhǎng)石(27.22-40..4%)含量都都屬于較高高者,尤以以鉀長(zhǎng)石更更為明顯,斜斜長(zhǎng)石含量量(16.99-29..0%)的平均均值與全區(qū)區(qū)相近。伊伊里石含量量除粉砂質(zhì)質(zhì)粘土中略略高(12.88%)外其它它類型沉積積物中含量量不超過9.0%,值得一一提的是,伊伊里石與粘粘土粒級(jí)含含量比值小小于0.40,平均0.26,表明粘粘土粒級(jí)中中有大量非非粘土礦物物的微粒存存在。綜合分析比較各各地區(qū)沉積積物中礦物物組份的含含量與變化化后,可歸歸納得出::a.調(diào)查區(qū)內(nèi)內(nèi)的沉積物物均屬富含含長(zhǎng)石的沉沉積物,由由于物源區(qū)區(qū)的不同,同同類沉積物物之間礦物物含量存在在著一定的的差異。b.渤海灣淺淺海和近代代黃河三角角洲沿岸,沉沉積物富含含方解石和和伊里石。伊伊里石與粘粘土粒級(jí)的的比值大于于0.45,在黃河河廢棄河口口三角洲可可大于1.0,說明伊伊里石在粘粘土粒級(jí)中中的含量超超過45%,甚至在在非粘粒級(jí)級(jí)中還有伊伊里石存在在。另外與與易風(fēng)化的的長(zhǎng)石含量量比較,比比值大(大大于0.44),最高高可達(dá)2.64,說明長(zhǎng)長(zhǎng)石大多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為伊里里石,二者者均說明這這些地區(qū)的的沉積物質(zhì)質(zhì)是經(jīng)過了了長(zhǎng)距離搬搬運(yùn),風(fēng)化化程度高。結(jié)結(jié)合方解石石含量高這這一特點(diǎn),可可認(rèn)為沉積積物主要來來自黃河。c.曹妃甸沿沿岸區(qū),石石英、長(zhǎng)石石含量一般般在75%以上,其其中長(zhǎng)石占占1/3左右,伊伊里石、方方解石含量量均低。伊伊里石與粘粘土的比值值平均0.299,粘土粒級(jí)級(jí)中非粘土土礦物的微微粒含量很很高,二者者具有很好好的相關(guān)關(guān)關(guān)系,說明明伊里石直直接產(chǎn)生于于礦物和巖巖屑搬運(yùn)、破破碎、分解解的過程中中。另外伊伊里石與長(zhǎng)長(zhǎng)石的比值值也低,平平均0.19,這也說說明來源物物的風(fēng)化程程度低,多多屬近源沉沉積。3.1.3現(xiàn)代沉積積速率現(xiàn)代沉沉積速率是是利用箱式式取樣器,采采取不受擾擾動(dòng)的表層層(0-50cmm)樣品,通通過天然2210Pb放射性強(qiáng)強(qiáng)度衰變的的方法進(jìn)行行測(cè)定。同同時(shí)還引用用了國(guó)家海海洋局環(huán)境境保護(hù)研究究所1983、1984年渤海沉沉積速率研研究的部分分成果1)和中科院院海洋研究究所1989年近代黃黃河三角洲洲演變研究究的成果22)。12110Pb放射性強(qiáng)強(qiáng)度的重向向分布渤海灣區(qū)內(nèi)共選選取2個(gè)站位箱箱式取樣樣樣品進(jìn)行2210Pb放射性強(qiáng)強(qiáng)度測(cè)定。測(cè)測(cè)定時(shí)按55cm深度度間距,切切取2cmm樣品,烘烘干、磨碎碎、稱樣后后,加入2208Po示蹤劑,6NHCC1浸取3小時(shí),離離心后在80°水浴中自自鍍3小時(shí),在在α譜儀(核核工業(yè)部核核儀器廠,F(xiàn)H-451型1024道幅度分分析儀)上上,用Ф20金硅面壘壘探測(cè)器測(cè)測(cè)定20小時(shí)。沉沉積速率計(jì)計(jì)算時(shí),刪刪除個(gè)別異異常數(shù)據(jù),扣扣除本底,據(jù)據(jù)210Pb剩余放射射強(qiáng)度的自自然對(duì)數(shù)值值與深度回回歸求取的的斜率,結(jié)結(jié)合2100Pb半衰期(λλ=0.03311年)計(jì)算算求得。210Pb放射射強(qiáng)度的測(cè)測(cè)定結(jié)果列列于表3.6至表3.7中,隨深深度的變化化情況示于于圖3-7至圖3-8。其重向向分布情況況可分為二二類。表3.6M88-4站210Pb放射性強(qiáng)強(qiáng)度(dpm//g)深度(cm)沉積物類型210Pb總210Pb余備注159褐灰色粉砂質(zhì)粘粘土2.56(1.36)1.641.130.21131723273143491.341.381.461.421.611.451.35本底1.443相關(guān)系數(shù)沉積速率率(cm/a)00.151)1)中國(guó)科學(xué)院海洋研究所,楊光復(fù)等,1992近代黃河三角洲演變。2)國(guó)家海洋局環(huán)境保護(hù)研究所,1998渤海底質(zhì)重金屬環(huán)境背景值及污染歷史研究。表3.7M110-2站210Pb放射性強(qiáng)強(qiáng)度(dpm//g)深度(cm)沉積物類型210Pb總210Pb余備注間斷1間斷5913灰色粉砂質(zhì)粘土土3.753.543.292.882.151.941.691.2817232731433.152.792.852.431.681.530.08本底1.600*相關(guān)0-133cm-00.97沉積速率0-13ccm-0..69系數(shù)17-443cm--0.911((cm/aa)117-433cm-00.65*參考相鄰P2站本底值值a.正常分布布M8--4站210Pb放射性強(qiáng)強(qiáng)度的重向向分布(圖圖3-7)能明顯顯的分出衰衰變段和穩(wěn)穩(wěn)定段,根根據(jù)穩(wěn)定段段求得本底底值,過剩剩210Pb放射強(qiáng)度度與深度具具有良好的的相關(guān)關(guān)系系,相關(guān)系系數(shù)>0.9000,反映自自上而下均均屬連續(xù)沉沉積。b.不連續(xù)分分布M100-2站(圖3-8)210Pb放射強(qiáng)度度衰變段,以以深度133cm為界界分為上、下下兩段,與與深度的相相關(guān)系數(shù)分分別為0.9777和0.9005,表明沉沉積作用在在13cmm處有一定定時(shí)間的沉沉積間斷,分分段計(jì)算沉沉積速率,以以其平均值值代表該站站的現(xiàn)代沉沉積速率。2現(xiàn)代沉積積速率的分分布與變化化210Pb法沉沉積速率的的測(cè)定結(jié)果果,表明本本區(qū)內(nèi)由于于沉積環(huán)境境的差異,不不同海區(qū)現(xiàn)現(xiàn)代沉積速速率變化大大?,F(xiàn)將測(cè)測(cè)定結(jié)果列列入表3.8,示于附附圖3-9。a、黃黃河廢棄河河口三角洲洲在河口行水時(shí)期期,與現(xiàn)代代河口三角角洲一樣具具有很高的的沉積速率率,平均6.311-61..8cm//a,現(xiàn)今河河口三角洲洲處在海洋洋環(huán)境的改改造中,岸岸灘受沖刷刷,沖刷泥泥沙向外海海運(yùn)移,并并在較深水水部位沉積積,由于各各期河口三三角洲廢棄棄時(shí)間長(zhǎng)短短不一,及及現(xiàn)代環(huán)境境的差異,不不同地段具具有不同的的沉積速率率,三角洲洲東北水深深13m的B92站為0.333cm//a(1983年調(diào)查資資料),北北面水深113m的1401站為1.888cm//a,(1983年資料),水水深17mm的3-3站為1.554cm//a(1989年資料)。b、渤渤海灣淺海海河流入入海泥沙不不直接影響響本區(qū),區(qū)區(qū)內(nèi)主要為為細(xì)粒懸浮浮泥沙沉積積,沉積速速率低于沿沿岸地帶,是是調(diào)查區(qū)內(nèi)內(nèi)沉積速度度最低的區(qū)區(qū)域,且變變化小,一一般在0.155-0.119cm//a,僅在渤渤海灣頂部部塘沽-岐岐口一帶較較高,大于于0.677cm/a。c.灤河口--曹妃甸沿沿岸沉積受灤河河入海泥沙沙和沿岸流流的影響,現(xiàn)現(xiàn)代沉積速速率可能較較大,但缺缺少分析數(shù)數(shù)據(jù)。據(jù)海海洋局環(huán)保保所資料,在在灤河口附附近水深110m處,沉沉積速率為為0.433cm/a(843站)。表3.8渤渤海灣淺海海區(qū)現(xiàn)代沉沉積速率沉積區(qū)站號(hào)水深(m)沉積物類型沉積速率(cmm/a)廢棄河口三角洲洲B923-31041131713黃褐色粗粉砂灰褐色粘土質(zhì)粉粉砂黃褐色粉砂質(zhì)砂砂土0.331.541.88渤海灣淺海沉積積846845M10-2P2M8-451324黃褐色泥質(zhì)粉砂砂黃褐色泥質(zhì)粉砂砂灰色粉砂質(zhì)粘土土黃褐色泥質(zhì)粉砂砂及軟泥黃褐色粉砂質(zhì)粘粘土0.772.260.670.180.15灤河口84310粉砂質(zhì)粘土0.48從前述述分析可看看出:渤海海灣區(qū)內(nèi)黃黃河廢棄河河口三角洲洲沿岸地帶帶的沉積速速率高于淺淺海海域。3.1.4物質(zhì)來源源和沉積物物質(zhì)的分布布與變化1物質(zhì)來源源流入本本海區(qū)的河河流眾多,逕逕流和輸沙沙量較大的的首當(dāng)黃河河,次為灤灤河和海河河,其它的的一些河流流均短小,逕逕流,輸沙沙量很小。a、黃黃河是我國(guó)國(guó)第二大河河,河長(zhǎng)55464KKm,流域域面積75.22×104Km2,入海逕逕流量和輸輸沙量(利利津站)多多年(1919-1988年)平均均為430××108M3和11×1108t,七十年年代和八十十年代,水水、沙量逐逐漸減少,七七十年代平平均為304××108M3和8.9××108t,八十年年代為292××108M3和6.8××108t,進(jìn)入九九十年代以以來減少更更為明顯。黃黃河是本海海區(qū)的主要要物質(zhì)來源源,平均含含沙量約225kg//m3,入海泥泥沙的粒度度構(gòu)成以粉粉砂和粘土土為主,19622-19887年的統(tǒng)計(jì)計(jì),大于00.0255mm的泥泥沙平均占占56.99%,小于0..025mmm的泥沙沙占43.11%,前者絕絕大部分堆堆積在河口口三角洲,后后者多向海海擴(kuò)散運(yùn)移移。向海擴(kuò)擴(kuò)散運(yùn)移的的泥沙約占占黃河入海海泥沙的30%,它們遍遍布渤海灣灣海域,對(duì)對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)內(nèi)的沉積作作用做出巨巨大貢獻(xiàn)。b、灤灤河于渤海海灣區(qū)西北北入海,河河長(zhǎng)12000km,流流域面積5.4××104Km2,年均逕逕流量45×1008M3,輸沙量0.2××108t,入海泥泥沙以砂質(zhì)質(zhì)物質(zhì)為主主,少粘土土物質(zhì),向向外海擴(kuò)散散少,大多多在灤河口口-曹妃甸甸一帶沿岸岸沉積。c、海海河在天津津市塘沽入入渤海灣頂頂。海河口口已于1952年建閘,建建閘前年均均入海逕流流量為98×1008M3,輸沙量0.066×1088t。入海泥泥沙僅對(duì)河河口附近海海域及沿岸岸地帶有一一定影響。由由于上游地地區(qū)興建水水庫(kù),水量量已大為減減少,加上上河口閘開開起次數(shù)不不多,目前前入海泥、沙沙均遠(yuǎn)小于于建閘以前前。2海水懸浮浮體的含量量與分布河流入入海向外擴(kuò)擴(kuò)散的泥沙沙,主要以以懸浮的方方式向海運(yùn)運(yùn)移,海水水懸浮體的的含量與變變化在一定定程度上反反映其擴(kuò)散散與運(yùn)移狀狀況。海水水懸浮體的的采集,在在1992年7、8月份調(diào)查查中與底質(zhì)質(zhì)取樣同步步進(jìn)行。懸懸浮體含量量用濾膜抽抽濾、洗鹽鹽、烘干、稱稱量獲得。資資料整理中中還引用了了1989年“近代黃河河三角洲演演變”調(diào)查資料料。渤海灣灣區(qū)內(nèi),大大部分海域域懸浮體含含量小于10mg/l,黃河廢廢棄河口三三角洲沿岸岸多超過50mg/l,為區(qū)內(nèi)內(nèi)含量最高高的地區(qū)。詳詳見圖3-10。a、黃黃河廢棄河河口三角洲洲沿岸廢棄河河口三角洲洲沿岸受海海洋動(dòng)力對(duì)對(duì)岸灘改造造,泥沙再再懸浮的影影響,含量量普遍大于于20mg/l,20mg/l等值線大大致平行海海岸,并向向岸呈增高高趨勢(shì),個(gè)個(gè)別地段可可超過100mgg/l。b、渤渤海灣除少數(shù)數(shù)測(cè)站(M11-2底層99..5mg//l,M8-2底層53..7mg//l)外一般般不超過20mg/l,表層低低,底層高高。表層在在曹妃甸與與大口河口口連線以西西的灣頂大大于10mg/l,以東小小于10mg/l,而底層10mg/l等值線東東移,大于于10mg/l的范圍擴(kuò)擴(kuò)大至大清清河口與老老黃河口連連線一帶。3表層沉積積物粒度變變化表層沉沉積物粒度度組成,砂砂、粉砂和和粘土的含含量變化(圖3-11)與沉積物類型相關(guān),其含量分布與變化具有明顯的規(guī)律性,基本上反映來源物質(zhì)在本區(qū)內(nèi)的分布狀況。a、砂砂(<4Φ)從圖33-11a中可明顯顯看出,砂砂較集中分分布于灤河河口-曹妃妃甸沿岸附附近,表層層沉積物中中砂的含量量一般都大大于30%。灤河河口以北最最高,其中中M2-1站達(dá)86..4%,向向西南有逐逐漸降低的的趨勢(shì),如如大清河口口外最高含含量為655.9%(M7-2),曹妃妃甸外為332.6%%(M8-3)。b、粉粉砂(4-8Φ)粉砂是是渤海灣區(qū)區(qū)內(nèi)分布最最為廣泛的的物質(zhì)。由由于黃河入入海泥沙中中粉砂含量量極高,因因而黃河廢廢棄河口三三角洲地帶帶粉砂含量量高,多大大于70%,與其其有關(guān)的地地區(qū)粉砂含含量一般大大于40%。灤河河口-曹妃妃甸沿岸粉粉砂含量低低,小于30%,詳見見圖3-11b。c、粘粘土(>8Φ)粘土在在區(qū)內(nèi)的分分布亦非常常廣泛,與與粉砂一起起在很多測(cè)測(cè)站占沉積積物組份的的90%左右。渤渤海灣是粘粘土的高含含量區(qū),粘粘土含量多多大于45%,高者者可達(dá)60%,灤河河口-曹妃妃甸沿岸和和黃河廢棄棄河口三角角洲小于30%,詳見見圖3-11c。d、中中值粒經(jīng)(MdΦ)中值粒粒經(jīng)(MdΦ)反映了了沉積物粒粒度組成的的總體特征征,其等值值線的分布布和變化,表表明沉積物物粒度變化化的趨勢(shì)。在在本區(qū),其其分布與變變化與砂、粉粉砂、粘土土含量等值值線圖的分分布與變化化相似,詳詳見附圖3-11d。4表層沉積積物主要礦礦物組成的的含量變化化區(qū)內(nèi)表表層沉積物物礦物組份份及其含量量變化受物物質(zhì)來源和和沉積環(huán)境境的影響,與與沉積物的的粒度組份份也存在一一定關(guān)系,現(xiàn)現(xiàn)就主要礦礦物組份石石英、鉀長(zhǎng)長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)長(zhǎng)石、伊里里石和方解解石的含量量變化(附附圖3-6)分述如如下。a、石石英石英是是沉積物中中最穩(wěn)定的的礦物,廣廣泛地存在在于各類碎碎屑沉積物物中。區(qū)內(nèi)內(nèi)表層沉積積物中石英英含量為332.6%%,平均224.4%%。黃河廢廢棄河口三三角洲沿岸岸,入海泥泥沙受海洋洋動(dòng)力改造造的影響,含含量低,小小于20%,其它它海域多大大于25%,受沿沿岸輸沙的的影響,30%等值線線大致平行行海岸分布布。b、鉀鉀長(zhǎng)石與石英英比較,鉀鉀長(zhǎng)石在搬搬運(yùn)破碎的的過程中較較易風(fēng)化,區(qū)區(qū)內(nèi)其含量量分布受沉沉積物的粒粒度及距物物源區(qū)的距距離控制,變變化較大。最最高含量達(dá)達(dá)40.44%(M1-2),最低低9.3%,平平均23..3%。具具有沿岸高高,中部低低的分布格格局。灤河河口外是區(qū)區(qū)內(nèi)含量最最高地區(qū),向向外含量隨隨之降低,近近代黃河三三角洲沿岸岸含量居中中為22..3%,小小于20%,隨泥泥沙向海擴(kuò)擴(kuò)散含量進(jìn)進(jìn)一步下降降,在渤中中地區(qū)可至至10%以下。c、斜斜長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石石是一種易易風(fēng)化的礦礦物,調(diào)查查區(qū)內(nèi)平均均含量(119.5%%)與鉀長(zhǎng)長(zhǎng)石相近,但但變幅較大大,最高含含量33..3%(M10-6),最低低5.4%(M9-6)。含量量大于20%的區(qū)域域。分布于于黃河廢棄棄河口三角角洲沿岸和和灤河口沿沿岸,渤海海灣大部地地區(qū)為小于于20%的含量量區(qū)。d、伊伊里石伊里石石是屬粘土土礦物,沉沉積物中主主要賦存于于粘土粒級(jí)級(jí)中,其含含量與粘土土粒級(jí)的含含量有關(guān),并并具有相似似的分布格格局。本區(qū)區(qū)內(nèi)最高含含量38..9%(M11-3),最低低4.7(M3-1),平均均21.00%。鑒于于黃河入海海泥沙中含含有大量粘粘土物質(zhì),因因而黃河現(xiàn)現(xiàn)代河口三三角洲外緣緣和廢棄河河口三角洲洲粗化帶外外側(cè)含量高高,一般是是30-40%,同時(shí)時(shí)渤海灣受受其擴(kuò)散物物質(zhì)的影響響,含量多多在20-30%之間,灤灤河口-曹曹妃甸沿岸岸,含量多多小于10%。e、方方解石黃河攜攜帶入海的的泥沙富含含碳酸鹽,大大多以方解解石的形式式存在于粘粘土粒級(jí)中中。在黃河河河道沉積積物0.11-0.055mm粒級(jí)級(jí)的輕礦物物中方解石石含量達(dá)77.8%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灤河河、薊運(yùn)河河等河流。因因而本區(qū)內(nèi)內(nèi)表層沉積積物中方解解石的含量量變化,在在一定程度度上反映了了黃河泥沙沙入海擴(kuò)散散的情況。區(qū)區(qū)內(nèi)方解石石的最高含含量為111.6%(M9-6),最低低1.0%(M3-1),平均均4.8%。在在平面分布布上渤海灣灣口中部是是方解石富富集沉積區(qū)區(qū),其中心心最高含量量為11..6%。而而在灤河口口近岸區(qū)其其含量較低低僅為3%左右。3.1.5現(xiàn)代沉積積物的分布布規(guī)律(小小結(jié))綜合前前述分析,對(duì)對(duì)渤海灣區(qū)區(qū)現(xiàn)代沉積積物的分布布可得出如如下一些規(guī)規(guī)律:渤海灣區(qū)區(qū)沉積物質(zhì)質(zhì)主要來自自沿岸河流流、岸(島島)蝕物質(zhì)質(zhì),總體上上沉積物具具有沿岸粗粗,遠(yuǎn)岸細(xì)細(xì)的分布特特點(diǎn),根據(jù)據(jù)沉積物類類型、組成成特點(diǎn)及沉沉積環(huán)境,可可分為:ⅠⅠ.近代黃河河三角洲沉沉積區(qū),隨隨黃河尾閭閭河道和河河口的變化化情況,中中止行水遭遭受海洋改改造的廢棄棄河口三角角洲列為Ib黃河廢棄棄河口三角角沉積區(qū);;Ⅱ.渤海灣淺淺海沉積區(qū)區(qū);Ⅲ.灤河口--曹妃甸沿沿岸沉積區(qū)區(qū)。黃河是本本區(qū)沉積物物的主要物物質(zhì)來源,其其大于0..025mmm泥沙主主要沉積在在河口,小小于0.0025mmm泥沙以懸懸浮方式向向河口三角角洲外緣和和外海擴(kuò)散散,向外海海擴(kuò)散的泥泥沙約占入入海泥沙的的30%左右右,它們對(duì)對(duì)萊州灣東東部影響很很小,現(xiàn)今今向外海擴(kuò)擴(kuò)散泥沙主主要沿東北北方向進(jìn)入入渤海中部部,大體上上不超過大大清河口至至龍口連線線,繼而再再向渤海灣灣內(nèi)擴(kuò)散運(yùn)運(yùn)移,對(duì)渤渤海灣中、南南部的沉積積作用影響響明顯。另另外處于海海洋改造的的黃河廢棄棄河口三角角洲,沿岸岸沉積物粗粗化,細(xì)粒粒再懸浮泥泥沙亦向深深水區(qū)擴(kuò)散散沉積。灤河口--曹妃甸沿沿岸,沉積積物主要來來自沿岸短短小河流,輸輸入泥沙少少含細(xì)粒懸懸浮物質(zhì),多多為粉砂和和細(xì)砂,分分布范圍大大多僅限于于沿岸地帶帶和附近淺淺海。在其其與灤河口口-曹妃甸甸沿岸沉積積區(qū)的交接接地帶(遼遼東灣口沉沉積區(qū))未未能沉積的的細(xì)粒物質(zhì)質(zhì),形成泥泥質(zhì)物沉積積區(qū),其沉沉積速率明明顯地高于于相關(guān)的沉沉積區(qū)。陸源碎屑屑礦物為區(qū)區(qū)內(nèi)沉積物物的主要礦礦物組份,其其中鉀長(zhǎng)石石、斜長(zhǎng)石石和石英的的平均含量量之和為771.2%%,前二者者含量為445.3%%。渤海灣灣淺海及近近代黃河三三角洲沿岸岸受黃河入入海泥沙的的控制,粘粘土粒級(jí)中中富含伊里里石,平均均占粒土粒粒級(jí)的60%以上,與與長(zhǎng)石的比比值高達(dá)11.05,說說明來源物物質(zhì)經(jīng)過了了長(zhǎng)距離搬搬運(yùn)和強(qiáng)烈烈風(fēng)化。渤渤海灣區(qū)西西北沿岸,東東部和東南南沿岸,粘粘土粒級(jí)中中伊里石的的含量,均均小于50%,平均均只有30%左右,與與長(zhǎng)石的比比值平均0.19,最大也也只有0..44,顯顯然其沉積積物質(zhì)的風(fēng)風(fēng)化程度低低于其他渤渤海灣地區(qū)區(qū)和現(xiàn)代黃黃河三角洲洲沿岸,未未經(jīng)過長(zhǎng)距距離的搬運(yùn)運(yùn),屬近源源沉積。5渤海灣區(qū)區(qū)現(xiàn)代沉積積速率,具具有沿岸高高淺海低的的特點(diǎn)。廢廢棄河口三三角洲沿岸岸和灣頂海海河口沿岸岸地帶較高高平均為11.25ccm/a和1.500cm/a,灤河口口-曹妃甸甸沿岸帶雖雖然較低于于前者,其其值0.448cm//a,海灣中中部淺海區(qū)區(qū)沉積作用用較緩慢、穩(wěn)穩(wěn)定,平均均為0.333cm//a。3.2沉積積物地球化化學(xué)與環(huán)境境背景值共分析了29個(gè)個(gè)表層沉積積物樣品,3個(gè)巖芯柱柱的54個(gè)沉積物物樣品。分分析的化學(xué)學(xué)元素為K、Ca、Fe、Mn、Ti、Rb、Sr、Ba、Cr、Pb、Zn、Cu、V、Y等,用美美國(guó)ORTEEC公司生產(chǎn)產(chǎn)的X-熒光能譜譜以壓片法法進(jìn)行測(cè)定定(標(biāo)樣使使用地質(zhì)礦礦產(chǎn)部沉積積物標(biāo)樣),有有機(jī)碳用海海洋調(diào)查規(guī)規(guī)范中的方方法測(cè)定,碳碳酸鹽用氣氣測(cè)法測(cè)定定。分析的的目的是提提供渤海灣灣區(qū)內(nèi)現(xiàn)在在這些元素素的環(huán)境背背景值,以以備將來應(yīng)應(yīng)用,其次次為了解環(huán)環(huán)境和物質(zhì)質(zhì)來源提供供參考。3.2.1表層沉積積物中化學(xué)學(xué)元素的分分布表層沉積物中,分分析的各種種化學(xué)元素素按其分布布特征,由由圖3-13至圖3-28明顯可分分為兩種分分布類型,一一類為以物物源影響為為主的元素素分布類型型,另一類類是以粒度度影響為主主的元素分分布類型,現(xiàn)現(xiàn)簡(jiǎn)述如下下:1物源為主主影響的元元素分布類類型,包括括碳酸鹽、Ca和Sr碳酸鹽和Ca::含量變化化由圖3-13和圖3-14可見從渤渤海灣中部部和黃河口口附近的>6%向東北方方向擴(kuò)展逐逐漸減少到到<4%,更向東北北擴(kuò)展減少少到<2%。Sr::含量變化化在163--493pppm,平均含量量為192pppm。由圖3-15中也可看看到由>2000ppm向東北方方向擴(kuò)展逐逐漸減少到到<1800ppm。雖然上述三種元元素分布類類型主要受受黃河入海海物質(zhì)控制制,但其分分布也受粒粒度的影響響。2粒度影響響為主的元元素分布類類型這類化學(xué)元素包包括有:有有機(jī)碳、Fe、Mn、Ti、Pb、Zn、Cu、V、K、Rb、Cr、Y、Ba等,雖然然也受物質(zhì)質(zhì)來源的控控制,但更更突出的表表現(xiàn)在受粒粒度的控制制。在這類類元素分布布中又可分分為兩個(gè)亞亞類,一個(gè)個(gè)是由細(xì)粒粒物質(zhì)控制制高含量分分布區(qū),一一個(gè)是由粗粗粒沉積物物控制高含含量分布區(qū)區(qū),現(xiàn)分述述如下:由細(xì)粒物質(zhì)控制制高含量元元素分布區(qū)區(qū),這其中中包括上述述元素中除Ba以外的所有分析析元素,各各元素的含含量變化及及分布分別別為:有機(jī)碳(Corrg):含量量變化在0.011-1.33%,平均含含量0.522%。由圖3-16可見,高高含量(>0.66%)區(qū)主要要在本區(qū)中中部的粉砂砂質(zhì)粘土軟軟泥分布區(qū)區(qū)和灤河西西南近岸帶帶,低含量量區(qū)主要分分布在黃河河廢棄河口口三角洲粉粉砂區(qū)。Fe:含量變化在00.74-4.500%,平均含含量2.977%。由圖3-17可見高含含量區(qū)分布布在中部的的粉砂質(zhì)粘粘土軟泥區(qū)區(qū),低含量量區(qū)分布在在兩側(cè)的細(xì)細(xì)砂和粉砂砂分布區(qū)。Mn:含量變化在1190-15088ppm,,平均652pppm。從圖3-18可見,高高含量(>>600pppm)區(qū)主要要集中在粉粉砂質(zhì)粘土土軟泥區(qū),低低含量區(qū)細(xì)細(xì)砂區(qū)。Ti:含量變化在11000--45000ppm,,平均33744ppm。由圖3-19可見高含含量區(qū)(>40000pppm)分布在粉粉砂質(zhì)粘土土軟泥區(qū),低低含量區(qū)<30000ppmm,分布在細(xì)細(xì)砂和粉砂砂區(qū)。Pb:含量變化在110-377ppm,,平均28pppm。由圖3-21可見>30pppm的高含量量區(qū),除仍仍在粉砂質(zhì)質(zhì)粘土軟泥泥區(qū)外,在在靠近塘沽沽附近海域域亦有較高高區(qū),低含含量區(qū)仍在在細(xì)砂和粉粉砂分布區(qū)區(qū)。Zn:含量變化在117-1000ppmm,平均67pppm。由圖3-22可見>80pppm的高含量量區(qū)仍在粉粉砂質(zhì)粘土土軟泥區(qū)一一致,低含含量區(qū)與細(xì)細(xì)砂,粉砂砂區(qū)分布一一致。Cu:含量變化在11-49pppm,平均22pppm。由圖3-23可見,>30pppm的高含量量區(qū)分布在在粉砂質(zhì)粘粘土軟泥區(qū)區(qū),<10pppm的低含量量區(qū)分布在在細(xì)砂區(qū)。V:含量變化在227-124pppm,平均83pppm。由圖3-24可見>1000ppm的高含量量區(qū)分布在在粉砂質(zhì)粘粘土軟泥區(qū)區(qū),<60pppm的低含量量區(qū)分布在在調(diào)查區(qū)兩兩側(cè)的粉砂砂和細(xì)砂分分布區(qū)。K:含量變化在11.26--2.888%,平均2.222%。由圖3-25可見>2.55%的高含量量區(qū)分布在在中西部的的粉砂質(zhì)粘粘土軟泥區(qū)區(qū),<2%的低含量量區(qū)分布在在調(diào)查區(qū)兩兩側(cè)的細(xì)砂砂和粉砂沉沉積區(qū)。Rb:含量變化在883-1553ppmm,平均117pppm。由圖3-26可見>1200ppm高含量區(qū)區(qū)分布在中中西部的粉粉砂質(zhì)粘土土軟泥區(qū),<1200ppm的低含量量區(qū)分布在在東側(cè)的粉粉砂和細(xì)砂砂沉積區(qū)。Cr:含量變化在331-1000ppmm,平均74pppm。由圖3-27可見,>90pppm高含量區(qū)區(qū)分布在中中西部的粉粉砂質(zhì)粘土土軟泥沉積積區(qū),<60pppm的低含量量區(qū)分布在在兩側(cè)的細(xì)細(xì)砂和粉砂砂沉積區(qū)。Y:含量變化在118-288ppm,,平均23pppm。由圖3-28可見>25pppm的高含量量區(qū)分布在在粉砂質(zhì)粘粘土軟泥沉沉積區(qū),<25pppm的低含量量區(qū)分布在在兩側(cè)的粗粗粒沉積區(qū)區(qū)。(2)粗粗粒物質(zhì)控控制的高含含量元素分分布區(qū),這這一類元素素在調(diào)查區(qū)區(qū)內(nèi)只有Ba,含含量變化(見見圖3-20)在88-11284pppm,平均318pppm,>4000ppm的高含量量區(qū)主要分分布在曹妃妃甸附近區(qū)區(qū)內(nèi)的東部部細(xì)砂沉積積區(qū),<3000ppm和<2000ppm的低含量量區(qū)主要分分布在粉砂砂質(zhì)粘土軟軟泥沉積區(qū)區(qū)。3表層沉積積物中化學(xué)學(xué)元素的分分布特點(diǎn)由上述表層沉積積物在渤海海灣區(qū)內(nèi)元元素的分布布可以得出出如下特點(diǎn)點(diǎn)。其一:物源區(qū)控控制著渤海海灣區(qū)內(nèi)碳碳酸鹽,Ca和Sr的分布態(tài)態(tài)勢(shì)。由于于碳酸鹽,Ca和Sr化學(xué)性質(zhì)質(zhì)的相似性性,使其分分布在同一一大類中,由由表3.9可見,本本區(qū)內(nèi)的碳碳酸鹽和Ca明顯高于于遼東灣海海區(qū),而與與東海和南南海相比又又低的多,介介于兩者之之間。這主主要是物質(zhì)質(zhì)來源不同同所致,南南海和東海海的碳酸鹽鹽,Ca和Sr的來源主主要是海洋洋生物的貝貝殼,而本本區(qū)內(nèi)的則則是陸源為為主,由黃黃河入海物物質(zhì)形成獨(dú)獨(dú)特的分布布態(tài)勢(shì),生生物碎屑僅僅占次要地地位,由圖圖3-13清楚可見見黃河入海海的碳酸鹽鹽等的影響響強(qiáng)度,大大致可達(dá)到到大清河口口-龍口一一線,再向向東北逐漸漸減弱。這這一特點(diǎn),可可以作為黃黃河入海細(xì)細(xì)粒物質(zhì)擴(kuò)擴(kuò)散的標(biāo)志志。表3.9渤海海南部調(diào)查查區(qū)沉積物物化學(xué)元素素含量化學(xué)元素渤海南部調(diào)查區(qū)區(qū)遼東灣南海西部東海地殼豐度表層樣柱樣海相柱樣表層樣柱樣表層樣柱樣表層樣K*2.222.312.312.402.391.011.331.641.70Ca*3.303.393.131.561.886.553.657.185.20Fe*2.972.832.812.972.552.482.853.215.80Corg.*0.520.680.650.460.430.540.63Ti337428283224358233073100370034006400Mn6526515656307223703809401300Cu222323211916202063Zn676464605558737294Pb281517221413162812Rb11711411311811310012310078Sr192197191199198318241367480Ba318297302574647278341432390Cr7485816663374243110Y23232321212124V839191836190140*4.905.00*:百分含量其他他為ppm其二:表層元素素的分布,由由上述可見見其分布主主要受沉積積物粒度控控制,除Ba受粗粒沉積物控制外,其其余元素均均受細(xì)粒物物質(zhì)控制。分分布總的趨趨勢(shì)是高含含量區(qū)基本本與細(xì)粒沉沉積區(qū)相吻吻合,即使使受物源控控制的碳酸酸鹽也不同同程度的受受粒度制約約。Ba的分布趨趨勢(shì)是高含含量區(qū)與粗粗粒沉積區(qū)區(qū)基本吻合合。其三::碳酸鹽分分布總的趨趨勢(shì)同我們們30多年前所所作的工作作基本一致致。但由于于黃河在1976年改由現(xiàn)現(xiàn)在的黃河河口入海,因因而碳酸鹽鹽的沉積中中心已由老老黃河口移移向新黃河河口附近海海域向外擴(kuò)擴(kuò)散。其四::區(qū)內(nèi)的微微量元素與與碳酸鹽多多呈正相關(guān)關(guān)關(guān)系,而而在我國(guó)其其他海域則則多與碳酸酸鹽呈負(fù)相相關(guān)關(guān)系,這這與渤海灣灣區(qū)內(nèi)碳酸酸鹽的特殊殊來源有關(guān)關(guān),即來自自黃河入海海特質(zhì)的影影響。而其其他海區(qū),特特別是南海海和東海主主要來自生生物的貝殼殼碎屑。3.2.2柱狀巖芯芯沉積物中中化學(xué)元素素的分布柱狀沉積物中化化學(xué)元素的的垂向變化化,由圖3-29至3-31可見,除除具有表層層沉積物元元素的分布布受粒度和和物源兩在在因素控制制外,還受受控于環(huán)境境因素影響響,因此,仍仍以表層沉沉積物的物物源與粒度度為主的影影響分類來來描述。1以物源為為主要影響響的Ca、Sr和碳酸鹽鹽在垂向上上的變化,Ca含量變化化在0.711-8.338%,平均含量3.399%。Sr含量變化化在151-268pppm,平均含含量197pppm。碳酸鹽鹽含量變化化在0.3--25.11%,平均含量5.0%。從圖上上看三者在在垂向上的的變化基本本類似,但但也有個(gè)別別例外,如如圖3-31的M9-6碳酸鹽含含量相對(duì)較較低。同表表層沉積物物分布一樣樣,由于受受物源的影影響,在大大清河口--龍口一線線西南海域域的柱狀樣樣中碳酸鹽鹽和Ca含量普遍遍較東北海海域高。這這說明在自自硬粘土和和劣質(zhì)泥巖巖層沉積以以來到現(xiàn)在在,渤海灣灣區(qū)內(nèi)物質(zhì)質(zhì)來源基本本上一致,沒沒有太大的的變化。2同粒度相相關(guān)的Cu、Zn、Pb、Cr、V、Fe、Mn、Ti等元素在在垂向上除除隨粒度的的變化而變變化外,還還與當(dāng)時(shí)的的沉積環(huán)境境也有密切切的關(guān)系,特特別是Fe、Mn、Corg等更明顯顯。上述元元素在垂向向上的變化化和平均含含量分別是是:Cu含量變化化在2-477ppm,平均23pppm;Zn含量變化化在30-94pppm,平均64pppm;Pb含量變化化在2-49pppm,平均15pppm;Cr含量變化化在10-135pppm,平均85pppm;Fe含量變化化在0.744-4.550%,平均2.833%;Mn含量變化化在66-44799ppm,平均651ppm;K含量變化化在0.588-3.339%,平均2.311%;Rb含量變化化在82-148pppm,平均1114ppmm;Y含量變化化在17-28pppm,平均23pppm;Ba含量變化化在67-548pppm,平均297pppm;有機(jī)碳碳含量變化化在0.011-4.334%,平均0.688%。從表3.9中可以看看到,F(xiàn)e、Ti、Mn、Zn、Rb、Ba等,表層層樣元素的的平均含量量稍高很接接近柱樣的的平均含量量,Ca、K、Corg、Cu、S、Cr,V和碳酸鹽鹽表層樣的的平均含量量稍低或很很接近柱樣樣的平均含含量,Y表層樣和和柱樣的平平均含量相相等,而只只有Pb表層樣平平均含量達(dá)達(dá)28pppm,而柱樣樣平均值只只有15pppm,相差較較大。3化學(xué)元素素與當(dāng)時(shí)的的沉積環(huán)境境也相當(dāng)密密切,如在在各柱樣的的海相層中中,從分布布曲線可見見各元素變變化相對(duì)比比較穩(wěn)定,變變化幅度比比較小。而而在柱狀巖巖心的下部部沼澤環(huán)境境和近岸河河口條件下下可見各元元素的變化化幅度就較較大,如在在沼澤環(huán)境境下沉積的的劣質(zhì)泥炭炭中,Corg、Cu、Zn、Pb和Cr等含量也也相對(duì)較高高。而在硬硬粘土層中中Corg相對(duì)較低低,而Fe、Mn在硬粘土土層中普遍遍較高,這這都是受氧氧化還原沉沉積環(huán)境影影響的結(jié)果果。但K、Rb和Y在地層中中受環(huán)境影影響因素較較小。3.2.3沉積物中中化學(xué)元素素的環(huán)境背背景值沉積物化學(xué)元素素的環(huán)境背背景值,是是指沉積物物未受或很很少受人類類活動(dòng)影響響的化學(xué)元元素值,實(shí)實(shí)際上近海海表層沉積積物均受到到不同程度度的人類活活動(dòng)影響。因因此,目前前了解環(huán)境境背景值最最好的辦法法就是利用用柱狀巖芯芯樣品同表表層樣品比比較來確定定環(huán)境背景景值,因?yàn)闉橹鶢顦悠菲坊?/p>
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