海洋沉积物粒度参数3种计算方法的对比研究

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1、第３５卷第３期海洋学报Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．３２０１３年５月ＡＣＴＡＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＭａｙ２０１３Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３４１９３．２０１３．０３．０２１刘志杰，公衍芬，周松望，等．海洋沉积物粒度参数３种计算方法的对比研究［Ｊ］．海洋学报，２０１３，３５（３）：１７９－１８８．ＬｉｕＺｈｉｊｉｅ，ＧｏｎｇＹａｎｆｅｎ，ＺｈｏｕＳｏｎｇｗａｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍａｒｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍ

2、ｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ］．ＡｃｔａＯｃｅａｎｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１３，３５（３）：１７９－１８８．海洋沉积物粒度参数３种计算方法的对比研究刘志杰１，公衍芬１，周松望２，余佳１，刘焱光３，殷汝广１，程永寿１（１．国家海洋局国家海洋信息中心，天津３００１７１；２．中海油田服务股份有限公司，天津３００４５１；３．国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛２６６０６１）摘要：海洋沉积物粒度参数是反映沉积物物质来源及水动力条件的敏感性指标。目前国内对海洋沉积物粒度参数计算方法并不完全统一，制约了粒度数据的整合和使用。利用长江口外近海３４８个表

3、层沉积物粒度数据，分别使用Ｆｏｌｋ和Ｗａｒｄ的图解法公式、Ｃｏｌｌｉａｓ等的矩法公式和ＭｃＭａｎｕｓ的矩法公式进行了粒度参数的计算。运用相关分析和基本统计分析等方法，讨论了不同方法计算结果间的差异和影响因素。结果显示：图解法与矩法计算的平均粒径和分选系数分别呈显著线性相关，且不受沉积物物质来源的影响。对于偏态和峰态，３种不同方法计算结果的相关性较低，甚至表现为不相关。不同方法计算的沉积物粒度参数的差异性均与沉积物类型和频率曲线分布形态有关。当物质组成均匀、频率曲线近正态分布时，不同方法计算的粒度参数的相关性显著提高。当沉积物较粗或较细时，粒度分布偏离正态且具有明显尾

4、部特征，用不同方法计算结果的差异会随之增大。对３种不同公式综合对比认为Ｃｏｌｌｉａｓ等的矩法公式反映沉积物粒度分布特征更加灵敏、可靠，建议在进行资料整合时采用。关键词：海洋沉积物；粒度参数；矩法；图解法；相关分析中图分类号：Ｐ７３１．２３文献标志码：Ａ文章编号：０２５３４１９３（２０１３）０３０１７９１０不同的地质环境意义，各参数之间也存在一定的联１引言系，因此通过对沉积物粒度参数的综合分析可以更好沉积物粒度分析是海洋沉积环境研究最基本的地反映沉积环境及水动力的变化。［１］计算沉积物粒度参数的方法有多种，目前较常用手段之一。它对阐明海底沉积物的物质来源、解释［

5、２－８］［２］沉积动力分异作用以及对环境的识别等方面具有重的是图解法和矩法。在图解法中Ｆｏｌｋ和Ｗａｒｄ要的作用。沉积物粒度特征除用频率曲线和概率累公式使用较为普遍，并且被引用到我国海洋地质地球［４］积曲线直观表达外，还主要通过计算一系列粒度参数物理调查的国家标准中。图解法计算是通过在粒来定量分析。常见的表征粒度特征的参数包括中值度累积曲线上选择几个具有代表性的点，利用了主要粒径、平均粒径、分选系数、偏态和峰态等。除中值粒粒级组分，忽略了累积含量小于５％和大于９５％部分径外，其他参数均需用公式计算获得。不同参数具有的粒度特征。矩法是将样品的平均粒径、分选系数、收稿日

6、期：２０１２０４１６；修订日期：２０１３０１２９。基金项目：国家海洋局公益性项目（２０１００５０２９）；国家“９０８”专项（９０８－０３）；国家海洋局青年基金项目（１８０６６２０１Ｄ）资助。作者简介：刘志杰（１９７７—），女，山东省莱州市人，副研究员，从事海洋地质数据处理、管理技术研究、海岸环境演变研究。Ｅｍａｉｌ：ｋｉｔｔｙｌｚｊ＠１６３．ｃｏｍ１８０海洋学报３５卷偏态值和峰态值分别定义为粒度分布的一阶矩、二阶础，通过参数计算、相关分析和频率图绘制等方法，进矩、三阶矩和四阶矩的函数，其计算公式也有多一步探讨３种不同方法之间计算结果的差异和联系，［５－６］

7、个。与图解法相比，矩法考虑了粒度分布的总体为寻找适合近海沉积的粒度参数计算方法提供重要特征，更具有统计学意义，因此矩法的使用也逐渐多依据。起来。近年来开展的“９０８专项”底质调查就规定了［７］２材料与方法使用矩法进行粒度参数计算，但笔者在数据处理和文献分析过程中发现目前存在两种常见的矩法参数沉积物粒度数据来源于“９０８专项”近海底质调计算公式，两者差异主要表现在偏态和峰态公式中查，共３４８个表层样，位于长江口外近海海域，水深小（表１）。于３０ｍ。样品预处理及分析流程符合《９０８专项底质［７］由于３种不同公式计算方法的差异，故得到的粒调查技术规程》。样品分析采用英