常用沉积物粒度分类命名方法探讨

表 2 若干沉积物用不同方法命名对比表 Table 2 The comparison of classificatio n and no menclat ure of several sediment s by different met hods
样品序号
沉积物样品的粒度百分含量 / %
砾石
砂
粉砂
黏土
不同粒度分类命名方法的命名 优势粒级法 谢帕德法 规范中的福克法 完整福克法
1
34. 45
65. 57
0
0百度文库
砾质砂
砂
砂
砂质砾
2
0
6. 26
82. 26
11. 49
粉砂
粉砂
粉砂
粉砂
3
1. 33
83. 93
13. 91
0. 82
砂
砂
粉砂质砂 含砾泥质砂
4
20. 89
60. 35
15. 03
3. 73
砾质砂
ISSN 100922722 CN3721118/ P
海洋地质动态 Marine Geology Letters
文章编号 :100922722 (2009) 0820041204
第 25 卷第 8 期 Vol 25 No 8
常用沉积物粒度分类命名方法探讨
赵东波
(福建海洋研究所 ,厦门 361012)
表 1 不同时期我国主要的沉积物粒度分类命名方法 Table 1 Main methods of grain2size classification and
nomenclature of sediments in different periods in China
规范或规程 时间 粒度分类命名方法
中图分类号 : P736. 2 文献标识码 : A
在参加 908 海岛 、海岸带调查过程中 ,参考 908《海洋底质调查技术规程》以及《海洋调查规 范》进行沉积物粒度分类命名 ,发现存在一些问 题 。本文把近年来我国海洋地质领域常用的沉 积物粒度分类命名方法进行简要概述 ,分析问 题及解决方法 。
选取几个 908 沉积物样品用上面几个方法 进行命名 ,见表 2 。需要说明的是 :用谢帕德法 和规范中的福克法 (无砾) 进行命名时 ,去掉砾 石的百分含量 ,再重新计算砂 、粉砂 、黏土各自 的百分含量 ,然后进行命名 ;而完整福克法包括 含砾福克法和无砾福克法 ,在样品含砾石时 ,把 粉砂和黏土的百分含量求和作为泥的百分含 量 ,用含砾福克法进行命名 ,不含砾时用无砾福 克法进行命名 。从表 2 可以看出 :同一沉积物 采用不同的命名法的命名是不同的 ;只有在不 含砾石时 ,规范的福克法命名与完整福克法命 名才是相同的 ,因为这时都使用了无砾福克法 命名 。
早在 2000 年 ,汪亚平等[7] 已经注意到该问 题 。他在沉积物粒度分类命名中 ,对于含有砾 石的沉积物采用含有砾石的福克法 (图 2A) 和 Blair2Mc Pherso n (1999) 法进行分类命名 ;对于 不含砾石的沉积物采用 1992 版《海洋调查规 范》规定的谢帕德法进行命名 。2002 年 ,薛允 传等[8] 采用 Gao (1993) 略作修改的含砾福克 法 。笔者认为 ,即使采用 1975 年的含砾分类命 名法进行含砾沉积物的命名 ,也比简单的用文 字说明或图上标记的方法可能会更详细 、更直 观 、更全面 。
2 存在问题及解决方法
2. 1 含砾沉积物的粒度分类命名
从 1992 版和 2007 版的《海洋调查规范》以 及《海洋底质调查技术规程》具体规定的粒度分 类命名方法看 ,少量砾石并不参与命名 ,只是用 文字说明或在图上标记 。这样就存在一个问 题 :如果砾石含量较多而不是少量 ,那如何命名 呢 ? 虽然大部分海洋沉积物由砂 、粉砂和黏土 3 个成分组成 ,但是在一些海洋水动力较强的
砂
粉砂质砂 砾质泥质砂
5
1. 42
86. 62
11. 74
0. 22
砂
砂
粉砂质砂 含砾泥质砂
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Marine Geology Letters 海洋地质动态 2009 年 8 月
另外 ,根据王中波等[9] 对海洋调查规范中 两种主要命名方法的比较 ,规范中建议主要使 用的谢帕德法 ,自 20 世纪 50 年代提出一直沿 用至今 ,具有很好的适用性 ;但由于其分类的局 限性 (无含砾沉积物分类命名) 、分类图解相对 的复杂性和分类边界划分的相对主观性 ,以及 缺乏对沉积环境的表现性 ,正在被福克法取代 。 福克法基本上克服了谢帕德法的缺点 ,它包括 了含砾 、无砾沉积物两种沉积物粒度分类命名 法 ,能够很好地反映沉积物的水动力环境及成 因 ,正在被越来越多的国内外地质工作者所接 受。
总之 ,目前对含砾沉积物进行粒度分类命 名的方法主要有 3 个 : ①根据《海洋底质调查技 术规程》和《海洋调查规范》,对少量砾石采用简 单文字叙述或图上标注的方法 ,但是不够详细 。 ②采用 1975《海洋调查规范》的含砾沉积物命 名方法 ,但它是我国海洋地质领域过去独自使 用的方法 ,不便与国外交流 。 ③采用含砾福克 法 ,福克法以后将是沉积物命名的趋势 。建议 在以后的规范中 ,对含砾沉积物采用含砾福克 法进行粒度分类命名 ,无砾沉积物采用谢帕德 法或无砾福克法 。
第 25 卷 第 8 期 赵东波 :常用沉积物粒度分类命名方法探讨
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区域 ,尤其是在海岛 、海岸带 ,还是有不少沉积 物含有较多砾石 ,或者就是砾石 ,因此采用规范 或规程中规定的分类命名法略显简单 ,不够全 面 。而实际上 ,野外观测也证明了砾石还是与 其他类型沉积物一起 ,参与了沉积搬运过程 ,故 除了含有少量孤立的砾石外 ,应对砾石进行粒 度分析并在命名时加以表现[1] ,因此 ,采用一种 含有砾石的命名方法还是有必要的 。
1 常用沉积物粒度分类命名方法
沉积物粒度分类命名方法在我国地质调查 的不同时期有所差别 。1992 年以前 ,主要采用 1975 年《海洋调查规范》[1] 中的沉积物粒度分 类命名方法 ,即砾石 、砂 、粉砂和黏土 4 个粒度 成分参与分类 ;百分含量大于 20 %的成分参与
收稿日期 :2009204227 基金项目 :福建省 908 专项海岛调查 (9082012FJ2II) 作者简介 :赵东波 (1979 —) ,男 ,助理研究员 ,从事海洋地 质研究工作. E2mail :zdb1979xm @yahoo . com. cn
和泥 (包括粉砂和黏土) 3 粒级参与命名 ,实际 上包括了碎屑沉积物的所有 4 个粒级 ;薛允传 等就曾经[8] 只用含砾沉积物福克法进行沉积物 的命名 。但是对于大多数以砂 、粉砂和黏土 3 粒级组成的沉积物来说 ,只用含砾沉积物福克 法不能更详细地反映沉积物的组成和环境特 征 ,会出现泥 、泥质砂等命名 ,而不会有粉砂 、黏 土 、粉砂质砂等更详细的命名 。因此在砾石含 量为 0 时 ,还是需要使用砂 、粉砂和黏土参与的 无砾福克法或谢帕德法等命名法。因此 ,实际上 福克法是可以进行含砾沉积物分类命名的 ,但是 《海洋调查规范》和 908《海洋底质调查技术规 程》对其没有较详细的规定 ,而从两个规定 (或规 程) 对福克法的描述看 ,都只采用了无砾福克法 。
法 。然而 ,该规范对细分命名方法描述还是不 够详细 。
在《中国近海地质》[10] 中见有较详细方法 , 参考其方法把细分命名法详细描述如下 :砂分 为粗砂 (包括极粗砂和粗砂) 、中砂 、细砂 (包括 极细砂和细砂) 3 级 ,并将三者构成 (百分含量 仍是完整沉积物粒度分析的各级百分含量) 按 照优势粒级法进行命名 ,砂最终可以细分为粗 砂 、中砂 、细砂 、粗中砂 、中粗砂 、中细砂 、细中 砂 、砂 ,其中在粗砂 、中砂 、细砂百分含量都大于 20 %时 ,命名为砂 ,类似于前面提到的三命名法 。
2. 2 单一粒级组成命名沉积物的细分命名
对单一粒级组成命名的沉积物进行细分命 名 ,可以更好地显示沉积物的不同沉积环境及 沉积物特征 ,从以前的沉积物分析资料看主要 是对砂进行细分 。在 908《海洋底质调查技术 规程》附录的沉积物类型图图例格式中 “, 砂”细 分为砂 、粗砂 、中砂和细砂 ,但该规程以及 1992 年和 2007 年《海洋调查规范》都没说明砂是如 何进行细分命名的 。在 1975 年《海洋调查规 范》和 1982 年《全国海岸带和海涂资源综合调 查简明规程》中对其有简单的描述 :以百分含量 最高的粒级命名或划分出相邻两粒级之间的过 渡类型 ,如粗砂 、中砂 、中细砂等 。虽然 1975 年 《海洋调查规范》已经废止多年 ,但是仍然可以 参考其单一粒级组成命名的沉积物细分命名
与最新的《海洋调查规范》和《海洋底质调 查技术规程》提到的福克法不同的是 ,汪亚平和 薛允传等人都提到用福克法进行含砾沉积物命 名 。这就需要对福克法进行更详细说明 :福克 法包括含砾沉积物的三角形分类命名法 ( 图 2A) 和无砾沉积物的三角形分类命名法 (图 2B) ,而无砾福克法是含砾福克法的扩充 。可 以只按含砾福克法进行命名 ,因为它是砾石 、砂
摘 要 : 关于含砾沉积物的粒度分类命名和以单一粒级组分命名的沉积物 (主要为砂) 的 进一步细分命名 ,在 908《海洋底质调查技术规程》和最新的《海洋调查规范》中均没有详 细规定 。根据各规范的描述 ,都采用无砾沉积物的粒度分类命名方法对含砾石沉积物进 行命名 ,未能真实反映沉积物的含砾特征 ;对于单一粒级组分命名的沉积物没有进一步细 分命名 ,也不能直观地 、更清楚地显示其沉积特征 。通过查阅文献进行对比分析后 ,认为 宜采用含砾福克法对含砾沉积物进行粒度分类命名和采用把砂分成粗砂 、中砂 、细砂 3 级 后按照优势粒级法进一步细分命名 ,更能真实展示沉积物粒度特征 。 关键词 : 含砾沉积物 ;福克法 ;粒度分类命名 ;细分命名
总之 ,这些规范规定了我国不同时期沉积
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Marine Geology Letters 海洋地质动态 2009 年 8 月
物粒度分类命名 3 个主要的方法 (具体见表 1) 。优势粒级法过去在中国海洋地质领域广泛 使用 , 但没有对其进行深入地研究 , 也没有向 国外介绍[5] 。而为了便于交流 ,我国目前主要 采用国际上流行的谢帕德法和福克法 。
正式采用谢 帕德法 ,作为 过渡 ,使用福 克法 。
一般采用谢 帕德法 ,也可 用 福 克 —沃 克法 。
我国 近 海 海 洋 综 合调 查 与 评 价 专 项 ( 908 ) 使 用 , 规 范附 录 有 谢 帕 德 三角 形 分 类 图 和 (无砾) 福克三角 形分类图(图 2B) 。
附录 中 有 谢 帕 德 三角形分类图 ,没 有福 克 三 角 形 分 类图 ,不过可以推 断使用的是 (无 砾) 福克三角形分 类图 (图 2B) 。
命名 ,含量从小到大成分从左到右参与命名 ;在 样品中有 3 个粒级组成含量均大于 20 %时 ,采 用三命名法 ,可命名为砂 —粉砂 —黏土 。20 世 纪 80 年代初的“全国海岸带和海涂资源综合调 查”就采用该法 ,该分类至今还有应用 。
在 1992 年《海洋调查规范》[2] 中 ,沉积物粒 度分类命名采用砂 、粉砂和黏土 3 个粒度成分 参与的谢帕德法 (图 1) ,对样品中少量未参与 粒度分析的砾石用文字加以说明 ,或在编图时 用符号加以标记 。2007 年《海洋调查规范》[3] 规定 :沉积物分类命名一般应采用谢帕德法 ,也 可采用福克 —沃克法 (图 2) ,而对少量砾石用 文字加以说明或编图时进行标记 。而最近的我 国近海海洋综合调查与评价专项 (908) 的《海洋 底质调查技术规程》[4] 规定 :在正式报告上采用 谢帕德法 ,作为过渡 ,在报告附录中应附上福克 法 ;而少量砾石也是用文字加以说明或编图时 进行标记 。
备注
海洋调查 规范 全国海岸 带和海涂 资源综合 调查简明 规程[6 ] 海洋调查 规范
海洋底质 调查技术 规程
海洋调查 规范
1975 1982 1992 2006
2007
优势粒级法
过去 我 国 海 洋 地 质领域独自使用 。
优势粒级法
该次 全 国 综 合 调 查使用 。
谢帕德法
规范 附 录 有 谢 帕 德三角形分类图 。