沉积物粒度参数和频率曲线对粒级划分的响应.pdf

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1、第4l卷第9期2011年9月中国海洋大学学报PERI()DICAl。0F0CEANUNIVERSITY0FCHINA41(9)：083～089Sep．，20ll沉积物粒度参数和频率曲线对粒级划分的响应付莉莉，冯秀丽，杨旭辉(中国海洋大学海洋地球科学学院，山东青岛266100)摘要：以垂、西72、酬4为粒级间距，分别采用Folk’ward图解法和McManus矩法计算了粉砂质砂、黏土质粉砂、砂一粉砂一黏土等3类沉积物共136个底质样品的粒度参数，并引用统计学中的单因素方差分析法对每一类沉积物的每一个粒度参数进行分间距计算结果对比。结果表明，各类沉积物在各种计算方法中粒级划分对粒度参

2、数表征粒度分布特征均不构成影响。但粒度频率曲线形态随粒级间距的不同会有变化，同一粒径所对应的频率值在不同粒级间距下有较大差异。因此，在进行动力条件和沉积环境等研究时，必须对粒级间距在粒度分析中的影响给予足够重视。在进行粒度分析时，如果只求粒度参数，采用垂间距即可，这样可以减小工作量；如果研究沉积环境，建议采用酬4间距。关键词：粒级划分；粒度参数；图解法；矩法；方差分析法；粒度频率曲线中图法分类号：P736．21文献标志码：A文章编号：1672—5174(2011)09—083一07对沉积物样品进行粒度分析、获取其粒度特征是地学研究的经常步骤。沉积物的粒度特征使用粒度参数来表征。目

3、前广泛使用的粒度参数包括平均粒径、分选系数、偏态和峰态等。长期以来，粒度参数在研究沉积环境、沉积动力学和工程地质等方面都有广泛应用，也有学者将粒度分析用于探讨河口地区的絮凝机理。蒲晓强[41等对南黄海柱状样沉积物进行了粒度参数求解，研究了南黄海不同典型海域沉积物的粒度特征及其对沉积环境和水动力条件的响应特征；张富元[53等对南海东部海域沉积物进行了粒度分析，探讨了沉积物的粒度分布特征、运移方式和沉积环境；陈敬安￡6]等对洱海和程海的现代沉积物粒度进行了研究，揭示了沉积物粒度在不同时间尺度、不同时间分辨率的研究中具有不同的环境指示意义；孙千里[7]等通过对岱海沉积物粒度频率曲线的分

4、析，讨论了湖泊的几种可能沉积作用，区分了正常流水沉积与极端条件下风力作用以及水流与风力作用混合沉积，揭示了沉积时的古环境特征；蒋忠信[8]通过对几种成因类型砂的分选系数。与中值粒径Md的沿程变化及相互关系进行分析，为推论沉积环境提供依据；JuanJos垂Kasper_Zubillaga[9]等通过对墨西哥西北部索诺拉州粒度分布参数结构的研究，对沙漠砂和海岸沙丘砂进行了辨别；G．DeFalcoLloj对西地中海撒丁岛泳滩及大陆架沉积物样品进行粒度分布、组成分析，并对生物碎屑进行对比，以确定沙滩沉积物和泥沙的来源；Gao&Co卜lins[11]认为沉积物净输运方向与粒度参数的空间变化

5、(粒径趋势)相联系，提出粒径趋势分析模型，促进了收稿日期：2010—1卜15；修订日期：20ll—06—14作者简介：付莉莉(1980一)，女，硕士生。E_mail：fulily2008@gmiLcom粒度特征研究乃至颗粒态物质动力学的进步；左书华[12]、刘永学[13]、程鹏[141等分别对南汇嘴、江苏省细颗粒潮滩区和北黄海西部海底的沉积物进行了粒度分布特征分析，并利用Gao&Collins沉积物趋势分析法探讨了沉积物的输运趋势；李安春[15]等利用悬浮体絮凝现场粒径资料，结合温度、盐度及悬浮体总量等对伊姆斯一道拉德河口的悬浮体絮凝过程及其控制因素进行了研究；夏福兴[163等使

6、用带电子探针的扫描电子显微镜分析和测定了长江口悬浮颗粒样品，根据长江口的物理化学环境和悬浮颗粒的性质，探讨了有机絮凝体的形成机理，解释了长江口悬浮颗粒有机絮凝体的形成。计算粒度参数的方法有多种，当前广泛使用的主要有图解法和数理统计(以下称矩法)2类。图解法是通过在粒度累积曲线上选择几个具有一定意义或代表性的点，利用简单的计算程序求得一系列参数L17]。因．其计算简便而被广泛采用。矩法则是将样品的平均粒径、分选系数、偏态和峰态等分别定义为粒度分布的一阶矩、二阶矩、三阶矩和四阶矩函数，其计算公式有多个[17I。已有不少学者对此2种粒度参数计算方法进行过对比研究。贾建军[17]、刘志杰

7、[18]、毛龙江[19]、徐树建[2∽lj等采用图解法公式和矩法公式，分别对山东半岛月湖地区、南海表层沉积物、南京下蜀黄土、末次冰期旋回风成沉积物和陇西盆地晚更新世风成堆积物样品的粒度参数进行了定量计算，并对2种方法所得结果进行了对比研究。认为，图解法反映样品的1个子样的粒度特征，而矩法则反映了样品的总体特征。在中国海洋大学学报进行沉积环境分析时，应充分考虑2种方法的差异。尽管关于粒度参数及其计算方法已有诸多探讨，但目前没有文献讨论关于粒级划分在粒度参数处理中的作用问题。常用的粒