长江口圆陀角附近泥沙输移趋势、岩芯沉积物粒度特征及其环境意义

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圆陀角位于江苏海岸的南端,属于长江口北翼快速淤涨的海岸,其独特的潮滩沉积环境和复杂的沉积动力过程,决定了该区域对海岸环境变化响应十分敏感,径流、波浪、潮汐、沿岸流及风暴潮是影响圆陀角附近潮滩地貌动态变化的主要因素。本文以长江口北翼圆陀角附近潮滩为研究对象,针对该区域海岸动力环境复杂、物源丰富、受人类活动影响较大等特点,通过野外观测和潮滩沉积物粒度参数特征、137Cs测年分析研究,结合沿岸沙坝沙嘴地貌形态的遥感影像分析,从沉积泥沙输移趋势、现代沉积速率、潮滩沉积粒度对人类活动的敏感响应等方面,对圆陀角附近潮滩近岸泥沙的输运过程、泥沙来源及沉积特征进行了研究。恒大围垦大堤外侧海滩表层沉积物粒度实验结果表明,研究区砂质海滩表层沉积物以细砂级为主、分选性较好、正偏,由于受人类大规模围垦活动的影响,圆陀角附近潮滩的水动力发生了较大变化,水动力明显增强,细颗粒沉积物很难在近岸沉降。受围垦活动影响,恒大围垦大堤外侧潮滩类型逐渐由粉砂淤泥质潮滩转变成砂质海滩,沉积物粒度参数平面分布特征反映了海滩沉积与近岸的沙坝-沟槽地形有很好的对应关系。柱状岩芯沉积物粒度参数特征表明,柱状岩芯采样点附近区域潮滩沉积物的主要成分为砂质粉砂和粉砂,表明该区域主要为细颗粒沉积物堆积区。YTJ-5沉积物粒度呈现出自底部向上沉积物颗粒逐渐变细的特点,属于典型的潮滩沉积。在70cm深度以上含有较多的植物根系,沉积物沉积速率明显增强,反映出圆陀角附近海岸大规模引种互花米草有利于加快潮滩沉积物沉积,起到了很好的护岸促淤作用。岩芯沉积物在深度为100-160cm之间连续出现了多个粗粉砂沉积层,可能与风暴潮影响有关,反映了风暴潮是短时间内改变潮滩沉积过程的重要动力之一。YY孔岩芯自底部向上沉积物颗粒呈现出先变细再变粗的特征,岩芯从底部至116cm深度,随着潮滩的不断淤高,沉积物颗粒不断变细,反映了受人类大规模围垦活动影响之前潮滩的自然淤涨过程。116cm以上沉积物颗粒较粗,主要是受近期大规模围垦筑堤活动的影响。岩芯粒度特征反映了河口海岸环境的变化,潮滩沉积对风暴潮及人类活动的敏感响应。137Cs剖面所反映潮滩沉积速率显示,自20世纪60年代以来圆陀角附近潮滩沉积物的平均沉积速率随着潮滩的淤积增高而降低。但是由于受人类大规模引种互花米草活动的影响,在1975-1986年之间,圆陀角附近潮滩沉积物沉积速率快速增加,达到4.73cm/a,反映出人类大规模引种互花米草起到了很好的促淤护岸效果,改变了淤泥质海岸的沉积环境。泥沙输运影响着潮滩地貌形态和沉积结构的形成和发展,圆陀角附近海岸发育一系列呈长条状的且不断向东南方向延伸的沙嘴。提取分析了这些沿岸沙嘴影像所反映的地貌形态特征数据,发现圆陀角近岸海域的苏北沿岸流输沙是塑造圆陀角附近潮滩地貌的重要因素和过程。
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