从珠江口沉积物粒度参数特征分析泥沙来源及其运移趋势

图7 珠江河口沉积物运动趋势示意图
Fi g．7
Se di me nt move ment Re nd di ag r am i n t he P色a r l Ri ver es t uar y
珠江口表 层沉积物来源 以径流和落潮流 下泄泥 沙为主，海域来沙为辅。其运动方式( 图7) 主要 为悬移运 动，泥沙进入口门 后，由于边界展 宽和潮 流的顶托 ，流速减小，挟沙 能力下降，而且 遇盐水 的絮凝作 用，虽有往复搬运 ，但还是大量落 淤在河 口湾。泥沙经 过淤落、搅动、掀起等形 式的区域内 部调整搬 运，形成了珠江口 海区的大面积悬 移质细 粒泥沙 沉积，并在科 氏力影响下 以及海岸流作 用下 向珠江口西岸运移。
87 ．
p7 1J 张晓东，翟世奎．长江口外近海表层沉积物粒度的级
配特性 及其意义 [ J ] ．中国 海洋大学 学报，200 7，7
( 2) ：328 —334 ．
Sedi ment Sour ce s and Tr ans por t Tend ency ba se d on Gr ai n—s i ze Pa r a me t er s i n Est ua r y of t he Pea r l Ri ver
3结语
通过上述 各类沉积物粒 度参数分析，可 以认为 珠江口 表层沉积物的 分布是受河 口水流扩散减 弱作 用、潮汐 运动作用、咸淡水 混合作用，波浪 、海岸 流作用，以及气候因素的影响控制的。
增刊
江四义等：从珠江口沉积物粒度参数特征分析泥沙来源及其运移趋势
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中值粒径( Md中)
图6四分位离 差( QDqb) 与 中值粒径( Md耷) 的关系 Fig．6 Quar t i l e devi at i on( QD巾) and t he val u e of s i ze ( Md击) r el at i ons
2沉积物粒度参数旧。特征和
‘
泥沙运移 趋势分析
2．1 中值粒径( Md①) 它是沉积物粒度频数集中趋势的一种表示方
法心] 。它不但能衡量沉积介质的平均动力( 能) 强弱， 还能反映物质 来源运移方 向和沉积环境 变化 状况 。
珠江 口沉 积物 分布比 较复 杂， 中部 6大 分流 河 口( 蕉门、洪奇沥、横门、磨刀门、鸡啼门、虎 跳门) 及其附近以砂质堆积为主，主要成分是细 砂和粗粉砂( Md①=3～5)，它们主要来自上游即 西北江 诸汉道：它们 属悬移质的 粗粒成分，或 是推 移质的跃 移组分。当洪水期 ，由于上游径流 强大， 水流既 可挟带悬沙外 泄，又可推 动底沙下移。 当落 潮流至 各口门以外， 流速急剧衰 减，加上咸淡 水的 混合MJ ，上述砂质沉积物在河口口门 外沉积下来， 堆积成 水下天然 堤，心滩、 拦门沙或 决口扇。 而更 细粒沉 积物经分异沉 降后继续向 外扩散。上述 六大 分流河 口以外，虎门 、崖门以及 伶仃洋、黄茅 海两 河湾和湾外 陆架浅海区以粉砂粘土堆 积占优势 ( Md①=5—9) ，其中尤以伶仃洋中部和黄茅海西 部物质最细 ( Md①>9) 。这些细粒沉积 物主要于 洪水期 由上游河流带 来，它们在 远离河口口门 的地 方，或 因落潮流速衰 减和絮凝作 用而沉降，或 因涨 潮优势 流和盐水楔异 重流的影响 而落淤，形成 广大 的细粒沉积物分布区。
2．5 四分位离差与中 值粒径的关系 可以 探讨 沉积物 各粒级 的分 选性。 从图 6可 看
出Md①值越大，QD①值就越大。当Md①值为6— 7时，QDO达最大值，即分选最差) 。当Md①值 超过7时，Md①值越大，QD①值即向小的方向发 展、分选度趋向好) 。因此，珠江口Md①值为6— 7的沉积物是分选差的沉积物，反映这些沉积物经 过诸多动力因素的相互作用，组合复杂。Md①值 大于 7的 沉积 物之所 以分 选趋好 ，主 要是潮 流运 动 对细粒泥沙的运移起了主导作用。
第47卷 增刊 2008年7 月
中山大 学学报( 自然科 学版)
ACTA SCI ENTI ARUM NATURALI UM UNl VERSI TATI S SUNYATSENI
V01．4 7 Sup． Jul ． 2008
从珠 江口 沉积物 粒度 参数特 征分 析 泥沙来源及其 运移趋势’
江四义1，郑兆勇1’2
图1是11种类 型的累 积曲 线，它 们是砾 质砂 、 粗砂、 中砂、细 砂、粘土一 粉砂质砂 、粉砂质 砂或 砂质粉砂 、粉砂一粘土质砂 、砂一粘土质砂 、砂一
Fi g．1
图1 各类沉积物类累积曲线图
Va r i ous t ype s of se di men t ac cumul a t i o n Cl l f ve
粉砂质 粘土、粘土质 粉砂、粉砂 质粘土。其中 细砂 的累积 频率较集中， 其余类型的 累积频率都比 较扩 散。表l 是11种类型沉积物的粒度参数，主要是
表I 各类 沉积物粒度参 数表
萎耋震。禚，。蒸，(管QDO)琴(SK
粉砂质砂
4
或砂质粉砂
粘土 一
粉砂质砂
5
粉砂 一 粘土质砂 砂一粘土 质粉砂 砂一粉砂 质粘土 粘土质 粉砂 粉砂质 粘土
示沉积物受某种主要动力作用的结果。 从偏态( SKO) 类型分布图( 图5) 反映出，
沉积物主 要呈正偏态。是由 于珠江口地区受 到陆向 河流来沙 影响，这些沉积物 不断接受改造的 结果， 它们遍 布整个珠江口 的浅滩和浅 海区。反映泥 沙来 源于陆 地，并有宽广 的运移空间 。近对称形沉 积物 多分布 于岛屿周围和 水动力比较 复杂的地带。 负偏 态沉积 物是陆向较粗 粒泥沙或岛 屿近源供沙， 并接 受潮流和波浪不断改造的结果。
45
4
篡6
40
4～5
50
7
50
8
近对 称
2．5
蒡～
或正 偏
1． 5
差 ～ 正偏或
近对 称
3．5
差 近对称
3．5差近对称
3．5
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正Байду номын сангаас
6．5
很差
正
6
很差 正
·收稿日期：2008—03—24 基金项目： 中国气象局气候变化专 项基金资助项目( CCSF2007—24) 作者简介：江四义(1953年生) ，男，高级工程师；；E- mai l ：j s yl 234567898@163．cor n
中山大 学学报( 自然科 学版)
第47卷
图3众 值( Md6) 类 型图 Fig．3 Publ i c val ue( Md4, ) t ype pl 锄s
图5偏态( SK书) 类型图 Fig．5 Sk ewne s s ( SK6) t ype pl ans
控制。但 随着远离口门，沉 积物受潮流影响 加剧， 其分选 度即向中等与 差或很差过 渡。此外在伶 仃洋 进口浅 滩、磨刀门西 南和鸡啼门 外也有部分沉 积物 分选良好，主要是由于波浪作用的结果( 图4) 。
( 1．国家海洋局南海分局 ，广东广州510300； 2．中国海洋大学地球科学学院，山东青岛266003)
摘 要：珠 江口表层沉积 物类型复杂， 但可归并为 11种基本类型 。通过其粒 度参数分析， 追溯本河口区 域泥 沙来源是以径 流和落潮流下泄泥沙为主， 海域来沙为辅。泥沙运移的 基本形式是以悬移运动为主 要，大量落淤 在河口湾的泥沙经 过淤落、搅动、掀起等形式的区域内 部调整搬运，形成了珠江口海区的大 面积悬移质细粒泥 沙沉积。泥沙运移的基本趋势是在科氏力影响下及海岸流作用下向珠江121西岸运移。 关键词：珠江口；粒度参数；沉积物；运移 中图分类号：P343．5，P942 文献标识码：A 文章编号：0529- 6579( 2 008) S1 - 0126- 04
2．3 四分位离差( QD①) 它说明了 沉积物的分选 度与动力条件和 沉积环
境有密切关系H1。从珠江口沉积物分选程度图可 以看出， 本区沉积物的分选 度绝大部分属差 和很差 ( QD①≥1) ，反映 其水动力条件的复 杂性。
珠江口的 动力条件有河 口水流扩散减弱 作用， 潮汐运 动作用，波浪 、近岸流、 海流作用等， 它们 互为消 长，其组合情 况各地千差 万别，因此沉 积物 的运 移沉积 过程也 是相当 复杂 的冲1，而 且潮流 深 槽内还 有更新世老沉 积物被冲刷 出露。故沉积 物的 分选度一 般表现得差和很差 。但蕉门、横门 、磨刀 门、虎跳 门的口门区沉积物 分选较好，其砂 质物颗 粒比较均一( QD①≤0．5) ，主要是这几个口门终 年径流作用 较强并经常为单向水流( 落潮流) 所
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江四义等：从珠江口沉积物粒度参数特征分析泥沙来源及其运移趋势
中值粒径( Md中) 、众值( Mo①) 、四分位离差 ( QD①) 、偏态( SK①) 等。 从表中可以看出，珠 江口除 粗砂、中砂和 细砂三种类 型的沉积物四 分位 离差( QD①) 中等到好外，其他的沉积 物类型均 为差到很 差。
频率累积 曲线上的最高 值是判断沉积物 来源和 运动的标志之一。
从珠江口沉积物Mo①平等值线分布图可以看 出，较粗粒沉积物( MO①≤4．5) ，除万山群岛附 近与深圳 湾一带与近源沉积 有关外，其它各 河13区 和河 13湾的 粗粒物质 ，主要 来自珠 江口中部 6个 口
图2中值粒径( Md, l , ) 等值线图 Fi g．2 Medi an par t icl e s i ze( Md书) cont our ma p
参考文献：
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门( 即蕉门、洪奇沥、横门、磨刀门、鸡啼门、 虎跳门) 虎门，崖 门主要提供细粒沉 积物。
来自蕉门的粗粒沉积物除沉降于蕉门口附近 外，尚 有相当部分进 入川鼻深槽 和矾石水道， 甚至 参与交 椅沙和公沙潮 流沙坝的塑 造。上述情况 可能 与川鼻深槽的高压会合水流( 或顺轴环流) 有 关∞ J 。 来自 洪奇沥 和横 门的粗 粒沉 积物主 要堆 积 于淇澳 岛西北水域。 来自磨刀门 和鸡啼门的粗 粒沉 积物主 要堆积于大横 琴至三灶岛 周围，并可随 向西 近岸流 向黄茅海南部 运移。而来 自虎跳门的粗 粒物 质主要于黄茅海中部潮道区及其附近的沙脊上堆 积。后 者与崖门深槽 高压汇合水 流及南落潮流 冲刷 堆积有关( 图3) 。
1 各类沉积物粒度特征
珠江流域每年有8 ooo余万t 悬沙、大约3 ooo 万t 溶解质以及少量底沙进入珠江口，它们在径 流、潮 流和其他 海洋动力因 素影响下 ，形成大 面积 的河口沉积¨。2 J。
本文收集了珠江口 北至虎门、 南至万山群 岛、 东至香港、西至上川岛的范围内，1981年海岸带 调查600 余个、1990年海 岛调查100多个 、2007 年“908”近海调查380多个底质样品的分析统计 资料。经 过归类，其基 本的类型有11大类。
万山群岛附近水域 和其他一些 潮道、潮流 沙脊 或海峡区，沉积物较粗( Md①=1—3) ，如白沥岛 东北海 域、暗土顿、 黄茅海和三 角山海峡等， 均可 出现粗砂、砂 砾或基岩。这些物质都属 近源沉积。 一般都 与河流上游物 质无关，它 们的出现是由 于这 些地区 动力强大，水 流冲刷沿岸 的岩层所致， 有的 属蚀余堆积，也有的属重新搬运的堆积体( 图2) 。 2．2众值( MO①)
图4分 选( QD6) 程 度图 Fi g．4 Se pa r a t i on(QDt b)de gre e pl ans 2．4偏态I SK①) 它是分析 研究沉积环境 的常用参数之一 。偏态 量度沉积 物频率曲线不对称 程度，正偏表示 主要粒 级集中在粗粒部分…，负偏表示主要粒级集中在 细粒部分 ，它反映沉积过程 中的能量变异， 也可指
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