长江水下三角洲的动力沉积
长江口横沙浅滩及邻近海域含沙量与沉积物特征分析
长江口横沙浅滩及邻近海域含沙量与沉积物特征分析徐海根;虞志英;钮建定;李身铎;郑建朝【摘要】长江口在河流动力和海洋动力相互作用和相互制约下,在河口口门形成了庞大的河口拦门沙系,在河口口外形成了巨大的水下三角洲.横沙浅滩是河口拦门沙系的重要组成部分.横沙浅滩含沙量不仅受到流域来水来沙条件的影响,更主要的是受到台风暴潮和寒潮大风的影响,除了大潮含沙量大于小潮含沙量的特征外,冬季含沙量大大大于夏季含沙量.横沙浅滩5 m水深含沙量的总体水平约为0.459 kg/m3.横沙浅滩邻近海域含沙量在向海方向上迅速降低.除潮汐大小含沙量呈现大小变化之外,冬季含沙量大于夏季含沙量是其主要特征.长江流域来沙近年来呈现减少趋势,邻近海域含沙量有所减少,局部海床出现冲刷现象.横沙浅滩沉积以细粉砂为主,水下三角洲沉积物以粘土质粉砂为主,横沙浅滩及邻近海域沉积物的平面分布和垂向分布均反映了横沙浅滩沉积物和水下三角洲沉积物的组合结构.拟建横沙浅滩挖入式港池和外航道沉积地层均为第四纪疏松沉积层,特别是水下三角洲地层,可挖性好,容易成槽,对工程建设有利.【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】13页(P42-54)【关键词】长江口;横沙浅滩;水下三角洲;含沙量;沉积物【作者】徐海根;虞志英;钮建定;李身铎;郑建朝【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;中交第三航务工程勘察有限公司,上海200032;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;中交第三航务工程勘察有限公司,上海 200032【正文语种】中文【中图分类】P7510 引言拟选横沙浅滩挖入式港池及外航道位于长江口横沙浅滩及邻近海域.长江全长6 300 km，流域面积180万km2，流域来水来沙丰富.长江口潮汐强度属于中等.口门多年平均潮差2.66 m，最大潮差4.62 m.长江口潮量巨大.在多年平均流量和平均潮差的情况下，洪季大潮进潮量有53亿m3，枯季小潮进潮量也达13亿m3.长江河口河流作用显著，海洋作用强劲，两者相互作用和相互制约，导致在河口口门泥沙集聚和沉积，形成河口拦门沙系，包括拦门沙航道和拦门沙浅滩，两者相间分布.拦门沙浅滩有崇明东滩、横沙东滩和横沙浅滩、九段沙等.横沙东滩和横沙浅滩以N23丁坝分界，以西与横沙岛相接，称横沙东滩，以东为横沙浅滩.长江口拦门沙向海方向为巨大的长江水下三角洲.面积达1万km2以上，下界水深30～50 m，北面与苏北浅滩相接，南面连接杭州湾海底平原.它是长江入海泥沙扩散沉积形成的一个巨大地貌单元.1 含沙量横沙浅滩含沙量具有长江口拦门沙浅滩含沙量的共同特征.含沙量不仅受上游来水来沙的影响，更加受到台风、寒潮、波浪和潮汐潮流的巨大影响.我们在邻近的佘山水文站从1998年到2001年连续三年观测含沙量资料（见表1），得到多年平均含沙量为0.459 kg／m3.佘山水文站在崇明东滩5 m水深处，可以代表横沙浅滩5m水深处的含沙量总体水平.20世纪80年代，上海市海岸带和海涂资源综合调查时，横沙浅滩5 m水深处含沙量为0.5 kg／m3，与上述数据相当［1，2］.横沙浅滩含沙量季节性变化明显（见图1）.7月最小，11月最大，月均值前者为0.21 kg／m3，后者为0.74 kg／m3.11月最大含沙量曾出现过17.29 kg／m3.含沙量的季节性变化，显然不是上游来水来沙变化为主因，而是台风暴潮和寒潮大风影响的结果.表1 1998—2001年佘山站含沙量统计表Tab.1 Statistic table of concentration of Sheshan Station from1998 to 2001 kg·m－31 0.46 1.76 8 0.384.20 2 0.44 1.39 9 0.40 3.02 3 0.53 3.86 10 0.47 4.34 4 0.42 2.75 11 0.74 17.29 5 0.26 1.48 12 0.44 1.76 6 0.24 1.10 年平均0.42 17.29 7 0.21 1.81横沙浅滩邻近海域含沙量降低.如表2所示，北港口门含沙量比口外大.含沙量向海方向急剧降低，在洪季北港口门平均含沙量为0.786 kg／m3，口外20 m等深线附近仅为0.153 kg／m3.图1 佘山全年含沙量Fig.1 Monthly suspended sediment concentration at Sheshan Station表2 1982年含沙量同步观测结果Tab.2 Observed suspended sediment concentration in 1982 kg·m－32301（北港口门） 0.728 0.844 0.7860.803 0.746 0.774 2302（北港口外） 0.167 0.139 0.153 2401（北槽口门）0.329 0.587 0.458 1.130 1.068 1.091 2402（北槽口外） 0.242 0.238 0.2401982年洪季平均含沙量分布如图2所示.大潮含沙量大，小潮含沙量小；含沙量等值线大潮外推，小潮内移；含沙量分布向海方向急剧降低.图2 洪季大小潮平均含沙量分布图（kg·m－3）Fig.2 Distribution of average concentration of flood season（kg·m－3）1982年枯季平均含沙量分布如图3所示.大潮含沙量大，小潮含沙量小；含沙量等值线大潮外推，小潮内移；含沙量平面分布，向海方向急剧降低.图3 枯季大小潮平均含沙量分布图（kg·m－3）Fig.3 Distribution of average concentration of dry season（kg·m－3）根据图2和图3分析，含沙量季节性变化明显.冬季含沙量比夏季大.0.2 kg／m3含沙量等值线，洪季大潮分布在20 m等深线以西，枯季大潮可东移到40 m等深线附近.1998年北槽深水航道建设工程开始，横沙东滩促淤圈围工程跟着开工建设，到2004年横沙浅滩及邻近海域的含沙量有如下的分布特征.如表3所示，横沙浅滩5 m水深以浅地区，平均含沙量均在0.5 kg／m3至1.0kg／m3；在横沙浅滩东侧前沿水深5～10 m的鸡骨礁附近含沙量明显降低，平均含沙量降至0.5 kg／m3以下.实测最大含沙量分布在底层，可达1.0kg／m3 以上［5］.表3 2004年含沙量同步观测结果Tab.3 Observed suspended sediment concentration in 2004 kg·m－312 N2（北导堤外） 0.40 0.60 0.43 0.89 N4（横沙鸡骨礁－10 m） 0.19 0.35 0.22 0.54 CS5D（－10 m航道侧）0.53 0.86 1.07 1.CS4D（口内） 0.42 0.59 0.74 1.512004年北槽口及附近海域含沙量平面分布如图4所示.从中可以看出，北槽口含沙量大，向海方向急剧降低.0.1 kg／m3含沙量等值线介于10 m和20 m等深线之间，含沙量等值线走向与地形等深线走向相似.长江流域来沙近年发生了显著变化，对河口含沙量已经产生了影响.长江多年平均径流总量约9 000亿m3，年内分布具有季节性（见图5）.流域来沙，在各种因素的影响下近年呈现减少趋势.以安徽大通站为例，年均输沙量1951—1989年为4.71亿t，1990—2000年为3.46亿吨，2000—2009年为1.92亿t，2006年为0.848亿t，2011年仅为0.77亿t（见表4和图6）.流域来沙减少已致长江口口内含沙量降低，邻近海域也有所降低［4］.长江口邻近海域海底地形出现冲刷带，可能与流域来沙减少有关.不过，这方面还得进行进一步的现场测量和研究工作.图4 2004年长江口全潮平均含沙量分布图Fig.4 Distribution of average tidal concentration of Changjiang Estuary in 2004表4 长江大通站输沙量Tab.4 Sediment discharge of Changjiang Datong Stationmm 1950—2000 4.33 0.486 0.年份年输沙量／亿t 年均含沙量／（kg·m－3） D50／017 2003 2.06 0.223 0.010 2011 0.77图5 大通站年径流量变化过程Fig.5 Annual runoff of the Changjiang River in Datong Station图6 大通站年输沙量变化过程Fig.6 Annual sediment discharges of the Changjiang River in Datong Station2 沉积物横沙浅滩及邻近海域动力条件和泥沙运动十分复杂，沉积环境也有多样，因此沉积物类型较多.沉积物类型，粗至细砂，细至粘土，各种类型都有.如细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、粘土质粉砂、粉砂质粘土和粘土［2，3，5，7］.但是，它们分布有序，很有规律.横沙浅滩基本上由粉细砂物质组成.图7为取样站，表5为颗粒分析成果表.有细砂、粉砂质砂、砂质粉砂组成.个别滩地也有粘土质粉砂等细物质沉积，但不是主要的. 图7 横沙浅滩沉积物取样站位图Fig.7 Sediment sampling stations around Hengsha Shoal1982年横沙浅滩及邻近海域沉积物平面分布如图8所示.横沙浅滩由粉砂质砂组成.拦门沙航道由粘土质粉砂组成.邻近海域水下三角洲由粉砂和粘土质粉砂等细颗粒物质组成.2004年横沙浅滩及邻近海域沉积物平面分布如图9所示.横沙浅滩由粉砂质砂组成.拦门沙航道由粘土质粉砂组成.邻近海域5～10 m等深线之间沉积物由粉砂组成，10 m等深线以深的水下三角洲由粘土质粉砂组成.表5 沉积物粒度分析成果统计Tab.5 Statistics of sediment grain sizeQ179 65.8 20.4 13.8 0.126 0.116 TS 2001.5 Q180 50.4 34.9 14.3 0.063 0.067 TS 2001.5 Q181 44 40.5 15 0.051 0.054 TS 2001.5 Q182 75.3 14.75 9.95 0.136 0.125 S 2001.5 Q188 60.52 39.44 27.34 0.122 0.111 Y－TS 2001.5 Q189 76.7 15.58 7.54 0.140 0.129 S 2001.5 Q190 12.5 61.78 25 0.012 0.028 YT 2001.5 Q191 70.9 18.85 10 0.132 0.128 S 2001.5 Q199 20.3 60.56 18.6 0.0200.048 ST 2001.5 Q200 20.2 60.15 19.1 0.019 0.047 ST 2001.5 Q201 73.1 15.29 11.3 0.139 0.120 S 2001.5 Q208 57.7 29.03 12.90.096 0.093 TS 2001.5 Q209 50.9 31.87 16.7 0.067 0.076 TS 2001.5图8 1982年长江口底砂D50（mm）分布图Fig.8 Distributions of Changjiang Estuary sediment（D50）in 1982图9 2004年长江口底砂D50（mm）分布图Fig.9 Distributions of Changjiang Estuary sediment（D50）in 2004长江口表层沉积物中泥的百分含量平面分布图（见图10）和砂的百分含量平面分布图（见图11），是20世纪80年代上海市海岸带和海涂资源综合调查沉积调查的资料.从中可以看出，横沙浅滩表层沉积物泥的百分含量不足10%或20%，砂的百分含量在50%～80%以上.横沙浅滩邻近海域水下三角洲表层沉积物中泥的百分含量在50%以上，砂的百分含量不足20%.应予指出，长江口东北部分，东经122°30′以东和北纬31°20′以北一大片海域，泥的百分含量不足10%，砂的百分含量大于80%，是一个粗颗粒沉积物的存在区.横沙浅滩拟建挖入式港池建议提出以后［6］，中交第三航务工程勘察设计院有限公司在横沙浅滩及邻近海域布置和进行了4个工程地质钻孔（见表6，图12和图13），为研究工程区域沉积物垂向分布提供了资料［7］.地质历史上，长江口经过复杂的变化.冰后期海侵，长江口成为溺谷.河流入海泥沙堆积，溺谷变成河口湾，再变成三角洲河口.三角洲河口发育阶段，河口拦门沙发育（包括拦门沙航道和拦门沙浅滩），水下三角洲发育.C3孔可以代表河口拦门沙沉积剖面.表层为河口拦门沙航道沉积，物质细，粉质粘土，第二层为河口拦门沙浅滩沉积，物质粗，粉细砂.根据历史海图分析，1842年北港口航道在佘山附近入海，现在北港口航道已在佘山以南，已经移到以前的横沙浅滩位置.根据目前横沙浅滩表层沉积物对比分析，实际上第二层粗物质粉细砂与目前滩面表层沉积物相似.所以C3孔可以代表横沙浅滩沉积物的沉积剖面.横沙浅滩粉细砂沉积层的底板高程约在鸡骨礁（122°22.9′E、31°10.4′N）理论最低潮面下13.20 m 左右.第三层、第四层、第五层，物质变细，粉质粘土、淤泥粘土到粘土，为全新世水下三角洲沉积.底板高程约在鸡骨礁理论最低潮面下48.50 m左右.第六层，物质有所粗化，粉质粘土夹粉砂，属晚更新世沉积地层.图10 长江口沉积物泥百分含量分布图Fig.10 Distributions of Changjiang Estuary mud percentage concentration图11 长江口沉积物砂百分比含量分布图Fig.11 Distributions of Changjiang Estuary sand percentage concentration表6 勘探点位置表Tab.6 Locations of drilling coresC1 31°14.9997′122°25.0110′ 长江口锚地，鸡骨礁外C2 31°15.0029′ 122°20.2960′ 横沙浅滩东侧，鸡骨礁北约8 km C3 31°20.3153′ 122°07.9836′ 横沙浅滩北侧，长江口北港水道C4 31°7.4900′ 122°19.9900′ 横沙浅滩南侧，鸡骨礁南约5 km，长江口南港水道C1孔位于横沙浅滩以东邻近海域，在10 m等深线以外的水下三角洲上.第一层，淤泥；第二层，淤泥质粉质粘土；第三层，淤泥质粘土；第四层，粘土.都是细颗粒沉积物，都属第四纪全新世水下三角洲沉积.与C3孔水下三角洲沉积剖面相似.底板高程在鸡骨礁理论最低潮面下58 m左右.第四层向下的地层为晚更新世沉积地层.C2孔介于C1孔和C3孔之间，在横沙浅滩东侧5 m等深线附近.第一层为粉细砂，属于河口拦门沙浅滩沉积.第二层，淤泥质粘土；第三层，粘土，属于水下三角洲沉积.这与C3、C1的水下三角洲沉积剖面相似.底板高程在鸡骨礁理论最低潮面下46.80 m左右.该层以下为晚更新世沉积地层.实际上，C3、C2、C1三个钻孔可以构成从横沙浅滩到水下三角洲的一个沉积纵剖面.剖面上部河口拦门沙浅滩沉积，以灰色粉细沙为主，局部为灰黄色，饱和，松散～稍密，砂质不纯，颗粒较均匀，含云母和贝壳碎片，夹粘性泥层.剖面下部呈现灰黄色淤泥质粉质粘土，饱和，流塑，土质均匀，切面较光滑，夹少量粉砂层，含少量有机质，偶见粉砂小团块，摇振见反应，韧性中等，再现灰色淤泥质粘土，饱和，流塑，土质均匀，切面光滑，有光泽，夹少量粉砂或粉土微粒层，含少量贝壳碎片，无摇振反应，韧性高，标准贯入击数＜1；最后为灰色粘土，饱和，软塑，土质均匀，切面光滑，有光泽，夹粉砂微粒层，含少量贝壳碎片，无摇振反应，韧性高，标准贯入击数2～5击.构成的沉积纵剖面，从横沙浅滩到水下三角洲，沉积物有两大类型，上部为河口拦门沙浅滩沉积，物质粗，向海方向尖灭；下部为水下三角洲沉积，物质细，遍及横沙浅滩和水下三角洲.晚更新世地层在全新世地层之下，标准贯入击数高.这种沉积物沉积剖面结构对横沙浅滩挖入式港池和外航道建设十分有利.C4孔位于横沙浅滩南侧10 m等深线附近，依然显示河口浅滩沉积和水下三角洲沉积的二元结构特征.但是，在鸡骨礁理论最低潮面下48.00m以下的晚更新世地层确为粉细砂，并不是其余3个钻孔所显示的粉质粘土夹粉砂，说明晚更新世沉积地层平面变化比较复杂.在现有资料情况下，C3、C2、C1沉积物垂向分布特征，已经包涵了横沙浅滩及邻近海域，而且沉积物分布有序、规律，可以作为拟选工程横沙浅滩挖入式港池和外航道建设的沉积物分布的特征资料.疏松沉积层，可控性好，对拟建工程建设有利.3 小结综合以上讨论分析，可得：① 长江口在河流和海洋相互作用与相互制约下，形成了庞大的河口拦门沙系和水下三角洲两大地貌单元.拟选横沙浅滩挖入式港池和外航道就在河口拦门沙浅滩和水下三角洲上.② 横沙浅滩5 m水深处含沙量在0.459 kg／m3左右.大潮含沙量大于小潮，冬季含沙量大于夏季，台风暴潮、寒潮大风对浅滩地区泥沙运动作用明显.邻近海域含沙量低，向海方向急剧减小.含沙量大潮大于小潮，冬季大于夏季.近年来长江流域来沙呈现减小趋势，邻近海域含沙量也因此有所降低，局部海床有所冲刷.③ 横沙浅滩表层沉积物粗，以粉细砂为主，水下三角洲表层沉积物细，以粘土质粉砂为主.根据地质钻孔资料分析，C3孔、C2孔、C1孔显示的沉积物垂向分布，全新世地层可以分为两层，上层由粉细砂组成，属于河口拦门沙浅滩沉积，下层由淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粘土组成，属于水下三角洲沉积.都是疏松沉积层，可挖性好，对横沙浅滩挖入式港池和外航道建设有利.上述意见仅根据现有资料所做的初步分析.实际上，含沙量和沉积物特征及其分布十分复杂，随着研究工作进展，还应做更多、更广泛的调查研究工作.［参考文献］［1］陈吉余.中国河口海岸研究与实践［M］.北京：高等教育出版社，2007.［2］陈吉余.上海市海岸带和海涂资源综合调查报告［M］.上海：上海科学技术出版社，1988.［3］郭蓄民，许世远，王靖泰，等.长江河口地区全新统的分层与分区［G］／／严钦尚，许世远.长江三角洲现代沉积研究.上海：华东师范大学出版社，1987. ［4］何青.河口泥沙［M］／／陈吉余.21世纪的长江河口初探.北京：海洋出版社，2009.［5］虞志英.长江口北槽口外水下地形［G］／／沉积环境变化和对三期外航道的影响.上海：华东师范大学河口海岸国家重点实验室，2004.［6］中交第三航务工程勘察设计院有限公司，华东师范大学河口海岸国家重点实验室.上海国际航运中心横沙浅滩挖入式港池规划方案研究报告［R］.上海：华东师范大学，2012.［7］中交第三航务工程勘察设计院有限公司.上海新港区选址（横沙）项目研究前期工作报告［R］.上海：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，2012.。
三角洲河口坝沉积模式概述
三角洲河口坝沉积模式概述作者：常曦元任子汉来源：《中国科技博览》2018年第21期[摘要]本文着重对以蓄水体密度分类为依据的三种河口坝进行研究，并根据各个类型河口坝沉积环境的水动力作用方式，结合文献野外露头资料，总结出惯性力主控的Gilbert型河口坝、摩擦力主控的河口坝、浮力主控的河口坝的具体特征。
[关键词]三角洲、河口坝中图分类号：P512.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0277-01引言储层构型研究是一项系统工程，涉及众多的学科，因此，需要的资料也是多种多样。
丰富的资料基础，为储层详细的构型解剖提供了必不可少的条件。
开展储层构型研究工作，需要的资料多种多样，主要包括野外露头、测井、地震、钻井取心、分析测试和生产动态等。
对于油气田构型解剖的实践，测井资料和地震资料是最直接的资料基础。
特别是地震资料，对于构型界面以及不同级次界面所限定的构型单元的刻画，都起着十分重要的作用。
三角洲就是河流入海或入湖以后在河口地区形成的扇形或舌形的沉积体，当河流入海入湖，随着河流能量的降低，会在河口地区卸载一些带不动的沉积物，渐渐的就会形成水下的浅滩，水下浅滩逐渐迂回增高以后就会形成河口砂坝，受河口砂坝的阻挡会使得原来的单河道分叉，形成分流河道，然后分流河道中又会形成次级的河口砂坝，河道又会继续分叉形成二次河道分支，这样就形成了三角洲的雏形。
三角洲雏形形成后会按照以下三步进行发育（1）当洪流冲决天然堤，沉积物淤积而呈决口扇滩，三角洲会扩大。
（2）河水冲决天然堤，会取道新河床入海，旧河道会淤塞，泥砂供应断绝，同时受海浪改造和侵蚀，旧三角洲废弃，新三角洲开始发育。
（3）三角洲废弃和发育相互转化，交替出现，各三角洲彼此连接且部分叠合，形成三角洲复合体。
1惯性力主控型河口坝1.1沉积环境该类型河口坝主要的水动力条件为异重流（河流与蓄水体混合方式上为底部平面喷流，二度空间的平面混合）。
由异重流形成的河口坝被称为惯性力主控的（Gilbert型）河口坝。
长江河口水下三角洲_137_Cs地球化学分布特征
第28卷 第4期2008年7月第 四 纪 研 究QUATERNARY SC I ENCESVol .28, No .4July,2008文章编号 1001-7410(2008)04-629-11长江河口水下三角洲137C s 地球化学分布特征3张 瑞①② 潘少明①② 汪亚平①② 高建华①②(①南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,南京 210093;②南京大学海岸海洋科学系,南京 210093)摘要 文章通过对长江口水下三角洲采集的10个柱状样放射性核素137Cs 的分析可以得知,长江口水下三角洲137Cs 剖面中均存在清晰的最大蓄积峰,其峰值比活度介于5168±1103～21174±1139Bq /kg 之间,平均值为14111±1110Bq /kg,最大蓄积峰所处的深度为55～117c m 。
剖面中137Cs 最大蓄积峰应该与1963年的137Cs 散落沉降相对应。
长江口水下三角洲的表层沉积物中的137Cs 比活度范围介于0～9119±1112Bq /kg 之间,并且与长江流域其他地区的表层137Cs 比活度相一致。
长江口水下三角洲可探测到的137Cs 比活度的最大深度范围在88～160c m 的范围内变化,137Cs 蓄积总量为2361130±174138～17714194±262114Bq /m 2,平均值为9664197±100105Bq /m 2,137Cs 比活度的最大深度及137Cs 蓄积总量均表现出从岸向海逐渐增加的趋势。
实测的137Cs 总量均大于长江流域的137Cs 背景值,说明了长江口水下三角洲的137Cs 蓄积既有大气散落直接沉降的来源,又有流域侵蚀带来的137Cs 输入,并且主要以后者为主。
通过放射性核素示踪模型分析长江口水下三角洲137Cs 散落蓄积特征可以得知,长江口水下三角洲137Cs的蓄积以长江流域来源为主,说明了放射性核素137Cs 在长江口水下三角洲沉积物中的蓄积主要受流域侵蚀因素的影响。
长江河口水下三角洲冲淤分析
第13卷01期2015年2月南水北调与水利科技South-to-North Water Transfers and Water Science & TechnologyVol.13 No. 01Feb. 2015长江河口水下三角洲冲淤分析李富军(邯郸市水利水电勘测设计研究院，河北邯郸056002)摘要:长江河口泥沙主要来自于长江流域，三峡水库蓄水以后,流域来沙量明显减少,必会导致长江河口的冲淤发生变化,对河口稳定有较大的影响。
长江河口水下三角洲40多年的实测资料分析表明，当大通站的年均径流量为26 452 m 3/s ,年均输沙量为3. 66亿t 时，长江河口水下三角洲等深线变化不大。
分别运用资料分析及一维数模预测了三峡水库运行20年大通站的水沙情况，结果表明三峡水库蓄水运用前20年大通站的年均径流量基本不变，而年均输沙量约为2 17亿t,较三峡蓄水前减少48.5%。
因此长江河口水下三角洲等深线将退蚀。
关键词：长江河口；三峡工程;冲淤;水下三角洲中图分类号:TV14&1文献标志码： 文章编号：1672-1683(2015)001-0014-03The Yangtzerier delta under water sediment analysisLIFu-jun(Handan Design & Research. InsLiLuLe for Water Resources and Hydropower , Handan 056002, C 加犪)Abstract : the sediment of the Yangtze estuary primarily comes from the Yangtze drainage area. After the operation of Three Gorges reservoir ,thesedimentdischargeoftheYangtzedrainagehasgreatlydecreasesleadingtothechangeintheYangtzeestuaryithastremendousinfluenceontheestuarystability Theanalyticalresultwhichbasesonmorethan40yearsthefielddataindicatesthat whentheannualruno f is26452 m 3/s and the annual sediment discharge is 3. 66X1O 8 tons at Datong station, the isobaths in the Yangtze Estuary subaqueous delta remain un changeable Thepaperwi l separatelyadoptthematerialanalysisandonedimensionalmathematicalmodel ，whichareusedtoforecasttheruno f andsedimentdischargeatDatongstationaftertheThreeGorgesreservoirrunning20yearstheresultsindicate ，theannualruno f isinvariablebasically,but the annual sediment discharge at Datong station is about 2. 17 X108 tons, reduces by 48. 5% compared with before the operation ofThreeGorgesreservoirsotheYangtzeEstuarysubaqueousdeltawi l beerodedKey words : Yangtze estuary ； Tree Gorges Project ； erosion and deposition ； subaqueous delta1研究现状长江三角洲地区是我国工农业和交通业最发达的地区，也是我国最重要的经济中心之一，长江河口水下三角洲的稳 定对该地区很重要。
三角洲相沉积特征
三角洲相沉积特征三角洲相沉积是指在海洋或湖泊水域中，三角洲河流口部的泥沙、砾石等物质在水流和水浪的作用下，在沉积盆地中形成的岩石层。
三角洲相沉积特征表现如下：1. 沉积物特征：沉积物包括沉积岩、煤、盐等，主要由砂、泥、粒石等物质组成。
沉积物的层位和结构往往呈现出逐层递减的特征，即底部粒级较大，逐层递减趋势明显。
2. 沉积构造：沉积构造包括泥砂层理、交错层理、斜层理、标准层理等。
其中，泥砂层理在三角洲相沉积中表现尤为明显，呈现出倾斜度较小、厚度比较均匀、层间关系复杂的特点。
3. 浅滩砂体：由于三角洲相沉积通常出现在浅水区域，因此形成了大量的浅滩砂体。
这些砂体通常呈现出砂体粗细变化明显、轮廓折曲多变的特征。
4. 沉积序列：由于三角洲相沉积通常受到河流、海浪等环境影响，因此在不同层位中表现出的沉积序列也比较复杂。
除了基本的递减趋势外，还包括多个不同的沉积体系，如河道相、三角洲前缘相、陆相及深海相等。
5. 生物化石：在三角洲相沉积中，通常会产生一些生物化石。
这些化石可以为人们研究当时地质环境提供重要参考资料，同时也可以帮助人们了解沉积物的成分和成因。
参考文献：1. 马永峰, 吴恩泽, 陈志龙等. 内蒙古东部下巴山组沉积相特征及其对油气地质的启示[J]. 天然气勘探与开发, 2018, 41(1): 1-9.2. 陈立, 刘希林, 赵秀富. 渤海湾深水区三角洲相沉积特征与模式[J]. 济南大学学报(自然科学版), 2018, 32(5): 44-52.3. 孟晓晖, 郭玉红, 安振海等. 富源盆地下奥陶统三角洲相沉积特征及其控制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(5): 1499-1509.。
长江水下三角洲表层沉积物粘土矿物分布及其影响因素
（ １ ． 国家 海 洋 局 第 一 海 洋 研 究 所 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ０ ６ １ ； ２ ． 海 洋沉 积 与 环 境 地 质 国 家 海 洋 局 重 点 实 验 室 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ０ ６ １ ）
Байду номын сангаас
摘 要 ： 采 用 ｘ 射 线衍 射 （ ＸＲ Ｄ ） 分 析 技 术 分 析 了长 江 水 下 三 角 洲 地 区 ６ ５个 表 层 沉 积 物 样 品 的 粘 土 矿 物 。 结 果 表 明， 长 江 水 下 三 角 洲 粘 土 矿 物 主 要 由伊 利 石 、 绿泥石、 高 岭 石和 蒙 皂 石 构 成 ； 长 江 水 下 三 角 洲 亚 环 境 粘 土 矿 物 组 成 则不同， 三 角 洲 前 缘 亚 环 境 中高 岭 石和 绿 泥 石 的平 均 含 量 高 于 前 三 角 洲 的含 量 ， 而 前 三 角 洲 亚 环 境 中 伊 利 石 和 蒙 皂 石 的平 均含 量 高 于 三 角 洲 前 缘 的 含 量 。 研 究 区粘 土 矿 物 主 要 来 自长 江 流 域 ， 属 于长江源 ， 其 分 布 主 要 受 沉 积 动 力环 境 和 粘 土本 身 性 质 的 制 约 。 关键词 ： 长江水下三角洲 ； 表 层沉积物； 粘土矿 物
（ 段 焱 编辑 ）
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图 １ 长 江 水 下 三 角洲 沉 积 物 采 样 站 位 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｕ ｂ ａ ｑ ｕ ｅ ｏ ｕ ｓ ｄ ｅ ｌ ｔ ａ
三角洲形成的外力作用
三角洲形成的外力作用三角洲是指在河口区流速减缓的流水所携带的泥沙堆积而成的冲积平原，是一种常见的地表形貌，是由于哪些外力导致三角洲的形成呢?下面就让店铺来给你科普一下三角洲形成的外力作用。
三角洲形成的外力作用河流注入海洋或湖泊时，水流流来向外扩散，动能显著减弱，并将所带的泥沙堆积下来，形成一片向海或向湖伸出的平地，外形常呈△状，所以称为三角洲。
从河口区的动力特点来看，在潮流界上下移动的范围内，因河水受潮流的顶托，流速较小，最易形成心滩和江心洲，使河流发生分叉。
在河口口门处，因水流扩散，流速减缓，泥沙常堆积成浅滩，横阻河口，故名拦门沙，为河口区航运的主要障碍。
河口三角洲的形成，是在河流作用超过受水体作用的条件下，泥沙在河口大量堆积的结果。
冲积物在河口堆积，开始先出现一系列水下浅滩、心滩或沙嘴，水流发生分叉，同时形成向海倾斜的水下三角洲。
随着各叉道的消长与心滩的归并扩大，使水下三角洲的前缘不断向海推进，而其后缘因滩地淤高，并盖上洪水泛滥堆积物，便变为水上三角洲的组成部分。
由于叉道的不断变迁，在三角洲上往往形成许多交错的滨河床沙堤及湖沼洼地。
在海水浅波浪作用较强能将伸出河口的沙嘴冲刷夷平的地区，常形成弧形扇状三角洲。
中国黄河三角洲就是在弱潮、多沙条件下形成的扇形三角洲。
它的特点是：河流入海泥沙多，三角洲上河道变迁频繁，有时分几股入海。
泥沙在河口迅速淤积，形成大的河口沙嘴，沙嘴延伸至一定程度，因比降减小，水流不畅而改道，在新的河口又迅速形成新的沙嘴。
而老河口断流后，又受波浪与海流作用，沙嘴逐渐被蚀后退，形成扇状轮廓。
直至其上再有新河道流经时，这段岸线才又迅速向前推进。
因此，随着河口的不断变迁，三角洲海岸是交替向前推进的，并在海滨分布许多沙嘴，使三角洲岸线路略锯齿状。
在波浪作用较弱的河口区，河流分叉为几股同时入海，各叉流的泥沙堆积量均超过波浪的侵蚀量，泥沙沿各叉道堆积延伸，形成长条形大沙嘴伸入海中，使三角洲外形呈鸟足状。
水动力数值模拟的河控三角洲分支河道演化研究
水动力数值模拟的河控三角洲分支河道演化研究王杨君;尹太举;邓智浩;程钊【期刊名称】《地质科技情报》【年(卷),期】2016(35)1【摘要】河控三角洲是一类对油气勘探有重要意义的沉积体系,采用三维水动力数值模拟的方法正演模拟了河控三角洲的形成过程并精确分析了其分支河道的演化规律。
利用Delft3D建立了河控三角洲的三维水动力数值模型,根据现代河流与三角洲的水动力特征,设计了其沉积过程的模拟条件。
计算域长20.5km,宽10km,在地貌演化系数(Mor-Factor)为60倍的情况下模拟时长4个月,约120d。
通过对河控三角洲的模拟分析了河口砂坝的形成与冲蚀,分支河道的延伸、迁移和分叉,通过垂向剖面观察到分支河道的多期次充填。
用定量的手段结合分支河道演化特征表明河控三角洲在没有波浪和潮汐作用的静水体中分支河道极其发育,只要空间足够大即可发育无数条的分支河道。
研究表明在河控三角洲发育的后期分支河道的交叉切割与改造可形成连片的沉积体,这与在波浪和潮汐改造作用下所形成的连片朵状三角洲在成因机理上不同。
该研究结果表明利用水动力数值模拟的方法可以较好地揭示河控三角洲分支河道的演化过程。
【总页数】9页(P44-52)【关键词】水动力数值模拟;河控三角洲;分支河道;Delft3D;定量沉积学【作者】王杨君;尹太举;邓智浩;程钊【作者单位】长江大学地球环境与水资源学院;长江大学地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】P343.5【相关文献】1.堰坝阻水作用下的一维河道水动力数值模拟研究 [J], 益波;薛文宇2.基于Fluent仿真软件的滩地植被作用下复式河道水动力特性的精细化数值模拟[J], 杨颖宜;李东子;马永顺;张明亮3.基于Fluent仿真软件的滩地植被作用下复式河道水动力特性的精细化数值模拟[J], 杨颖宜;李东子;马永顺;张明亮4.分支河道型三角洲的数值模拟 [J], 宋亚开;尹太举;张昌民;刘志伟5.缺资料地区河道水动力模拟——以卫河为例 [J], 朱玉龙;徐宗学;王国强;于伟东;田术存因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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2005年5月 海洋地质与第四纪地质 Vol.25,No.2第25卷第2期 MARIN E GEOLO GY&QUA TERNAR Y GEOLO GY May,2005长江水下三角洲的动力沉积庄克琳1,2,毕世普2,刘振夏3,苏大鹏2(1中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266003; 2青岛海洋地质研究所,青岛266071;3国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061)摘要:2002年9—10月在长江水下三角洲获取了163个表层样,综合粒度、有孔虫、介形类、有机碳以及CaCO3含量的资料表明,研究区明显分为两部分,即长江河口现代三角洲和晚更新世末期三角洲。
根据表层沉积物的粒度特征,现代水下三角洲可以分为以黏土质砂和细砂为主的前缘斜坡区(A区)、以黏土质粉砂为主的前三角洲区(B区)和以砂-粉砂-黏土为主的三角洲向陆架过渡区(C区),呈现较为明显的粒径细化趋势,有机碳与黏土含量呈现明显的正相关,CaCO3含量的变化不大,从Pejrup图可以看出现代三角洲从A区到C区的动力递减变化。
晚更新世末期三角洲(D区)粒径较粗,有孔虫和介形类的氧化壳含量较高,有孔虫和介形类的丰度和含量也较高, CaCO3的含量较高,与现代三角洲形成明显的对照。
对比20世纪70年代和80年代的资料,近岸物质趋向粗化,北支水下沙脊发育,现代三角洲不断向外扩展,残留砂面积减少。
50多年来河口来沙的减少已经引起整个现代三角洲物质粗化,现代沉积区沉降中心面积大幅度减少。
关键词:沉积物分布;动力沉积分区;物质粗化;长江水下三角洲中图分类号:P736.21 文献标识码:A 文章编号:025621492(2005)022******* 长江是中国第一大河,世界第四大河,每年入海流量9240亿m3,输沙量4186亿t。
现代长江河口自安徽大通起算,约700km,三级分汊,四口入海,在巨大的河口流量和科氏力作用下,河口不断南偏。
北槽是现在的主要入海通道,北支下泄量仅占1%～2%,河道粗化,水下沙脊发育,河道壅塞。
长江季节性明显,5—10月份为洪水期,约占流量的72%,泥沙量的76%。
长江河口处于复杂的动力环境下,受苏北沿岸流、黄海沿岸流、浙闽沿岸流、黄海暖流、台湾暖流及长江冲淡水的共同作用,河流、潮流相互作用使咸淡水混合活跃,絮凝作用明显,发育最大浑浊带和河口锋带[1—5](图1)。
正在上游兴建的三峡工程将对长江河口的演化产生深远的影响。
本文主要讨论近30年来长江水下三角洲的动力沉积分区与演化趋势。
1 样品采集与分析2002年9月10日至10月2日,作者在长江口水下三角洲用蚌式取样器取得163个表层样品(图2),取样范围30°50′～31°50′N、122°～123°E,采样网格间距10km,局部进行加密取样。
样品在实验基金项目:国土资源大调查项目(200311000002)作者简介:庄克琳(1968—),男,副研究员,主要从事海洋沉积与环境地质学研究.收稿日期:2004211213;改回日期:2005201228. 张光威编辑室内按照筛析法与沉析法进行了粒度分析,采用尤登-温德华氏(Udden2Wentwort h)等比制Φ值粒级标准,间隔为1Φ。
对调查区内72个表层沉积样品进行了有孔虫和介形类分析,样品以50g干样为定量统计单位,用250目(01063mm)孔径的标准铜筛冲洗并烘干,然后用CCl4浮选,以富集样品中的有孔虫。
在浮选样和余样中挑出有孔虫、介形类并进行鉴定统计;对有孔虫、介形类含量多的样品,缩分为1/2、1/4、1/8等再鉴定统计;对不足50g的样品,核算为全样的含量统计。
有机碳的测定,样品经H2SO4-K2CrO7分解,用FeSO4标准溶液滴定;Ca2 CO3采用美国热电公司AAS原子吸收分光光度计分析。
2 结果2.1 粒度分析图1给出了调查区的沉积物类型,表1为表层沉积物的粒度统计特征,中值粒径(Md)、平均粒径(Mz)、分选性(σ1)、偏度(S K)、峰度(Kg)等参数通过图形法计算[6]。
按照Shepard三角图命名[7],共有10种沉积物类型,大致可以分为A、B、C、D区。
A区以黏土质砂和细砂为主,夹有砂—粉砂—黏土、极细砂、砂质黏土、黏土质粉砂,砂的平均含量为46%,粉砂的平均含量为38%,黏土的平均含量 海洋地质与第四纪地质2005年 表1 长江水下三角洲表层沉积物粒度统计特征Table1 Statistical features of grain sizes in surface sediments from the subaqueous Yangtze delta分区砂粉砂黏土Md Mzσ1SK KgA46.0096.28015338.3881.14317215.6246.5201004.677.7421514.947.8921511.682.7301460.280.55-01161.424.230164B10.5362.820.2951.7482.9118.0637.6360.1115.926.748.592.927.248.552.922.503.801.760.220.80-0.180.791.940.62C49.0668.9728.0726.6046.9513.6124.5338.1917.424.356.762.815.506.622.813.133.752.550.490.76-0.060.791.240.53D80.0399.6151.199.9027.970.3910.0628.890.002.743.951.883.445.531.881.873.360.460.450.80-0.261.795.180.57 注:每一栏左为平均值,右上为最大值,右下为最小值。
为16%,平均粒径为4194Φ(01033mm),中值粒径为4167Φ(01039mm),分选系数平均值为1168,分选较差,偏度平均值为0128,大部分样品为正偏,峰度平均值为1142。
B区主要成分为黏土质粉砂,夹有粉砂质黏土、砂质黏土、细砂和黏土质砂,砂的平均含量为10%,粉砂的平均含量为52%,黏土的平均含量为38%,平均粒径为7124Φ(01007mm),中值粒径为6174Φ(01009mm),分选系数平均值为2150,分选更差,偏度平均值为0122,大部分样品为正偏,峰度平均值为0179。
C区主要成分为砂、粉砂、黏土,砂的平均含量为49%,粉砂的平均含量为27%,黏土的平均含量为24%,平均粒径为5150Φ(01022mm),中值粒径为4135Φ(01049mm),分选系数平均值为3113,分选最差,偏度平均值为0149,大部分样品为正偏,峰度平均值为0179。
D区贝壳的含量较高,最多可占样品总量的16%,主要成分为细砂,夹有中砂和黏土质砂,砂的平均含量为80%,粉砂的平均含量为10%,黏土的平均含量为10%,平均粒径为3144Φ(01092mm),中值粒径为2174Φ(01150mm),分选系数平均值为1187,分选性与A区相当,偏度平均值为0145,大部分样品为正偏(表1)。
2.2 动力分区Pejrup于1988年提出了一种新的三角图式[8—9],从沉积物的结构组成及其反映的水动力强度来区分现代河口环境及其不同的亚环境。
该方法是基于这样一个原理,即在河口特定的环境下以细颗粒泥沙(>4Φ)沉积为主,其中最细的颗粒一般以絮状体形式存在。
通常,这种絮状体在紊流状态下易于解体,而在平静的水动力条件下保存较好。
絮状体含量越多,表明水动力条件越平静。
因此,以>8Φ的黏土含量近似地代表河口环境中絮凝部分的含量,以>8Φ的黏土含量与>4Φ的细粒沉积物含量之比作为沉积时水动力条件的简单标志。
沉积物中砂的含量主要取决于物源的远近,其指相意义不大,仅适用于沉积物的结构分类。
在这新三角图式中,按黏土在泥质组分(粉砂+黏土)中的含量分成4个不同的水动力区,从Ⅰ至Ⅳ表示水动力条件逐渐增强,分别指示不同的环境。
再以沉积物中砂的百分含量分成4个组别,从A至D表示砂含量逐渐减少,并以10%、50%和90%作为结构分类标志线。
图3给出了研究区的Pejrup图和沉积动力分区。
研究区大致可以分为9个动力亚区,前述A区包括(B,III)、(D,III)、(B,IV)、(C,IV),动力较强; B区主要由(C,III)和(D,III)组成,动力仍然较强,值得注意的是在该区及邻近的A区存在两块(D, II);C区和D区的沉积物类型比较单一,但是动力环境却比较复杂,包括(C,III)、(B,III)、(C,II)、(B, II)、(A,IV)。
2.3 有机碳和碳酸盐的分布有机碳的含量变化范围为0104%～0181%,平均值为0138%,标准差为01187,最大值出现在黏土质粉砂和粉砂质黏土中,表明有机碳的含量随粒度的减小而增加,现代三角洲沉积中心的有机碳含量最高,残留区的有机碳含量很低,二者具有良好的相关性,线性回归方程为:有机碳=01138+01010×黏土。
CaCO3的含量变化范围为1125%～27199%,平均值为7119%,标准差为4123,A、B、C三区含量比较均一,约为6%～8%,高值区出现在D区,这与该区的沉积物含贝壳等生物碎屑有关。
2 第2期 庄克琳,等:长江水下三角洲的动力沉积图1 长江水下三角洲动力与泥沙环境(右上图为流场类型图,据文献[1—5]重绘;左下图为2002年7月30日LandSat TM5遥感解译悬浮体泥沙含量分布)Fig.1 Dynamic regime and suspended sediment around the subaqueous Yangtze (Changjiang )delta(The upper right is t he flow pattern ,redrawed from references[1-5],t he lower leftis t he suspended sediment concentration interpreted from LandSat TM5data on 30of J uly 2002)图2 长江水下三角洲取样位置与表层沉积物类型MS :中砂 FS :细砂 V FS :极细砂 TS :粉砂质砂 YS :黏土质砂CT :粗粉砂 ST :砂质粉砂 YT :黏土质粉砂 T Y:粉砂质黏土 ST Y:砂—粉砂—黏土Fig.2 Sampling stations and surface sediment type in the subaqueous Yangtze deltaMS :middle sand FS :fine sand V FS :very fine sand TS :silty sandYS :clayey sand CT :coarse silt ST :sandy silt YT :clayey silt T Y:silty clay ST Y:sand 2silt 2clay3 海洋地质与第四纪地质2005年图3 长江水下三角洲的Pejrup类型Fig.3 Pejrup diagram of the subaqueous Yangtze delta sediments2.4 有孔虫和介形类D区内发现氧化的有孔虫和介形类壳体,其中10个样品中发现有孔虫氧化壳22个属种,共257枚,主要为瓷质壳类、A m moni a beccarii(Linné) vars.、A m moni a com p ressi uscul a(Brady)、El p hi d2 i um advenum(Cushman)、Tex t ul ari a f oli acea Heron2Allen et Earland、B uccell a f ri gi da(Cush2 man)和Pararotali a ni p ponica(Asano)等;16个样品中发现介形类氧化壳,共挑出21个属种,254瓣,主要是B icornucy t here bisanensis(Ocubo)、Pisto2 cy t hereis bra d y f ormis(Ishizaki)、A uril a cy mba (Brady)、Cam p y locy t hereis tomokoae(Ishizaki)、S i nocy t heri dea i m p ressa(Brady)、T rachy leberis scabrocuneat a(Brady)和A locopocy t here kenden2 gensis(K ingma)等。