长江口北支表层沉积物特征分析及其环境与物源意义

摘要

本文基于在2003年和2007年取自长江口北支河道中下段的88个表层沉积物，对样品进行了粒度、重矿物、粘土矿物和磁性的测量，通过对北支表层沉积物特征、重矿物与粘土矿物的组合与分布、环境磁参数等方面的综合研究，结合数理统计分析，探讨了北支沉积环境变迁的复杂性和物质来源的多样性。
　　 研究表明：
　　 1.长江口北支表层沉积物以粘土质粉砂、砂、粉砂质砂为主；平均粒径总体显示沉积物粒度自口外到口内由细到粗的变化趋势；其分选性整体为较差-很差，偏度以正偏、极正偏为主，正偏部分主要分布在水深较深的区域内；峭度以宽平、中等峭度为主。
　　 2.根据长江口北支沉积物的Pejurp图式和Folk图式，将北支分为河口浅滩、河口汊道、潮流脊和潮汐水道四个沉积亚环境。其中浅滩和潮流脊处水动力较强，沉积物颗粒较粗，重矿物以片状矿物-稳定矿物-绿帘石占优势，磁性参数χarm、χfd％、χarm和χarm/SIRM相对较低；河口汊道和潮汐水道处水动力相对较弱，沉积物以细颗粒的粘土质粉砂为主，重矿物以角闪石-黑色金属矿物-碳酸盐矿物为特征，磁性矿物多集中于此且含量较高，对应的磁学参数χarm、χfd％、χarm/χ和χarm/SIRM也呈现高值。另外，伊利石和绿泥石为主要的粘土矿物，蒙脱石次之，高岭石含量最低；其组合与分布显示粘土矿物含量自河口束窄处向入海方向逐渐减少且交错分布的特点，可能与北支河口的双向水流作用、盐淡水混合以及粘土矿物的自身颗粒特性有关。
　　 3.Gao-Collins方法计算的沉积物粒径趋势表明，北支沉积物的净运移方向指向口门内，即北支沉积物源自口门外。北支的重矿物、粘土矿物的组合以及磁性参数均与长江流域及长江口区具同源关系，表明北支表层沉积物主要来源于长江流域。
　　 4.综合因子分析和相关分析的研究，研究区的沉积动力、沉积环境的性质、泥沙来源及搬运方式是决定北支表层沉积物分布、重矿物组合分布和磁性特征的关键因素。