海南岛全新世海岸演化过程与沉积记录
摘要：本文在总结海南岛海岸全新世环境演化及其沉积记录研究进展的基础上,基于海岸沉积的过程与产物关系,提出了新的科学问题和基础研究建议.全新世时期,海南岛海岸及邻近海域形成了多样化的沉积体系,如砂质海滩沉积、海湾潟湖泥质沉积、珊瑚礁生物沉积、红树林湿地沉积、火山灰沉积、陆架与陆坡沉积等.由于陆源沉积物供给相对较少、潮汐作用较弱,海南岛海岸在全新世高海面之后的较长时期内形成了海洋动力作用信号较弱的“混杂堆积”,只是到2000a B.P.之后才形成了在海洋作用主导和频繁台风事件的共同影响下的典型海岸和陆架沉积.通过分析多种现代过程,如全新世海面变化、河流入海通量变化、波浪与台风作用、海岸带涌升、潮汐汊道均衡态过程、海岸带人类活动等,可望以正演方式重现全新世沉积的形成、时空分布、规模及未来演化趋势.为有效提取海南岛全新世沉积体系蕴含的丰富信息,以便应用于气候、环境和生态系统变化研究,除获取沉积物粒度、地球化学、微体古生物、年代等指标或参数外,还应结合海洋沉积动力过程研究,获得沉积记录形成时的物质来源及输运、组分含量或总量特征值、台风事件强度-频率关系、地貌演化等相关过程和机理信息.海南岛东南部陆架晚全新世以来海洋沉积物来源与环境变化特征
摘要：陆架海域因接纳了大量河流入海沉积物而成为研究全新世气候变化的理想区域.海南岛东南部陆架海域晚全新世以来的平均沉积速率由1315BC～518A.D.期间的0.52mm/a逐渐增加至1450A.D.以来的1.00mm/a;沉积物高岭石含量及＜2μm的粒度组分在1315BC～518A.D.期间没有明显变化,自518A.D.以来表现出一定程度的增加,自1450A.D.以来则表现出明显的增加,而MgO/A12 O3则表现出相反的变化趋势,表明自1450A.D.以来,来源于珠江源区的细颗粒沉积物对海南岛东南部陆架海域的贡献逐渐增大,而有机碳含量及C/N的增加则揭示了近百年来人类活动的影响增大;晚全新世以来海南岛东南部陆架沉积特征和沉积速率的变化是不同演化阶段物质来源来量不同所致.沉积物微量元素Sr含量及Sr/Ba比值、底栖有孔虫的垂向分布揭示了该海域主要受近岸混合水团的控制,并且自518A.D.以来,近岸混合水团的影响逐渐增强;浮游有孔虫含量可能指示了海南岛东南部海域在晚全新世以来上升流发育强度呈周期性变化,即1000BC～500A.D.期间上升流强度总体降低,在500 ～1300A.D.期间又逐渐加强,而在1300A.D.以来的上升流强度又逐渐减弱.晚全新世以来海南岛东南部陆架海域海洋环境的变化受东亚季风驱动.海南陵水沙坝-潟湖海岸晚更新世以来沉积环境演化
摘要：利用陵水沙坝-潟湖获得的钻孔,通过沉积相分析,共划分出5个沉积单元,从上到下为U1、U2-1、U2-2、U3和U4,它们分别对应海岸沙丘相、浅海海湾相、滨岸相、冲积平原相和潟湖相.结合钻孔对比和AMS-14C测年,恢复了研究区晚更新世以来的沉积环境演化.末次冰期间冰期海平面上升,研究区部分被淹,发育海陆过渡潟湖环境;末次冰期极盛期,气候变冷、海平面下降,研究区暴露,发育下切河谷,洪水泛滥在河谷间形成冲积平原;冰后期海水初次淹没,研究区成为滨岸环境;全新世高海面阶段,研究区成为浅海海湾,珊瑚一度繁盛.波浪携带泥沙于湾口岛屿背后的波影区形成水下沙坝,于湾顶区形成沙嘴,两者相向生长,最后联结成为统一的连岛沙坝,分割黎安和新村潟湖.3000年后,随海平面波动上升,连岛沙坝露出水面,被海岸沙丘覆盖,最终形成现代沙坝-潟湖地貌形态.基于浅地层记录的海南岛东南部潟湖全新世地貌演化
摘要：海南岛东南部新村和黎安潟湖的4条地震剖面揭示了平均厚度达30m的全新世沉积层,从中可识别出两个地层层序,厚度分别为8 ～ 20m和5～45m.新村潟湖剖面中发现了2处老珊瑚礁和3处埋藏谷;根据海湾发育历史和珊瑚礁分布特征分析,老珊瑚礁和埋藏谷在约6ka B.P.的高海面时期被埋藏.将地震地层分析与海南岛全新世地层分布以及区域钻孔对比信息相结合,本文提出全新世以来新村和黎安潟湖经历了古河道、浅海或滨海和沙坝-潟湖等环境演变过程.全新世海进淹没本区之后,海湾南部山丘之间形成与外海相通的水道.此后,波浪和潮流携带的沉积物在潟湖内堆积,海湾南部水道被封闭,并逐渐形成海湾中部的连岛沙坝,把水域分为两个部分,其西部为新村潟湖,东部为黎安潟湖.海南岛东南部海湾潟湖沉积和碳埋藏变化研究
摘要：本文选择海南岛东南部热带小型海湾为研究区,探讨热带珊瑚礁生态系统对海岸碳埋藏的贡献,以及小流域系统物质循环过程对极端风暴事件和人类活动的响应.对来自海南岛东南部黎安和新村潟湖的柱状祥和表层底质样品,在室内进行了粒度、有机碳、无机碳和210pb年代指标测试和分析.结果表明,新村潟湖有机碳和无机碳含量均较高于黎安潟湖,新村潟湖有机碳埋藏速率（9× 105 kg/a）为黎安潟湖有机碳埋藏速率（3× 105kg/a）的3倍.珊瑚礁生态系统对于这两个潟湖碳埋藏具有重要贡献.新村潟湖柱样岩芯XC-06无机碳含量在1980～2000年期间存在急剧锐减的趋势,可能与同期该地养殖和过度捕捞致使珊瑚礁生长受限有关.根据沉积物物质守恒原理和沉积物来源分析,海南岛频繁的台风风暴事件对于新村和黎安潟湖沉积的实际贡献远大于总量的1/3.在未来人类活动和台风活动呈现上升态势背景下,该地区碳埋藏量将进一步发生变化.海南岛小流域海湾、潟湖碳埋藏量可以达到108～ 109kg/a量级,接近于海南近陆架有机碳通量（2× 109 kg/a）,表明海湾潟湖对于本区浅海碳埋藏具有重要贡献.海南岛新村、黎安潟湖表层沉积物有机质分布与来源分析
摘要：通过对海南省陵水县新村港（33个）和黎安港（11个）表层沉积物样品的粒度、总有机碳（TOC）、总氮（TN）的测定分析,得出了双潟湖表层沉积物的粒径与有机质的分布特征,并利用C/N比值计算了不同有机质来源的贡献率.研究结果表明：1）新村港和黎安港潟湖表层沉积物的平均粒径分别为0～8φ和6～8φ,呈由岸及湖心粒径逐渐减小的趋势;2）新村港表层沉积物TOC的含量介于0.027％ ～2.660％,平均值为1.06％,TN的含量介于0.018％ ～1.461％,平均值为0.748％,在人类活动明显的村落附近区域TN值很高,去除人类活动影响的这些值后,TOC和TN的空间分布均与平均粒径具有较好的相关性,即呈湖中心含量较高、近岸含量较低的特征;黎安港表层沉积物TOC的含量介于0.216％ ～1.950％,平均值为1.15％,TN的含量介于0.019％ ～1.460％,平均值为0.45％,由于沉积物粒径空间分异小,TOC和TN的空间分布较均匀;3）新村港表层沉积物C/N比介于0.037～33.000之间,平均值为4.73,利用C/N比估算得到陆源有机碳贡献率达1％ ～ 99％,平均值为47％.C/N比值和陆源有机碳贡献率在新村港南北两侧近岸表层沉积物中比潟湖中心高,这是由于北侧河流和南侧南湾岭陡坡雨水携带的植物碎屑为近岸沉积物提供了较为丰富的陆源有机质;黎安港表层沉积物C/N比介于1.1～11.5之间,平均值为6.51,整体值小于12,有机质的C/N比与陆源有机质贡献率的空间分布与新村港存在较大差异,其有机质主要为海源.人类活动对新村港内有机质沉积影响明显.海南岛陵水新村港表层沉积物无机碳分布特征及其指示意义
摘要：新村港位于海南省陵水县东南部,面向南海,是海南岛不可多得的天然避风港,同时新村港是一个为潮汐所控制的近封闭状的天然潟湖.本文在海南陵水新村港采集33个表层沉积物,同时,在各站位使用多参数水质仪（YSI）测量了水层的水温、pH值数据,通过对海南陵水新村港的表层沉积物的粒度分析和无机碳数据分析,研究了该地区表层沉积物无机碳的特征及其指示意义.结果表明,新村港的平均粒径是在0.8～7.9φ之间波动,平均值为4.4φ,湾内粒径较细并向岸边逐渐变粗;分选系数是在1.1～2.5之间波动,平均值为1.8,分选较差.同时研究表明温度、pH值以及人类活动都对新村港的无机碳含量产生影响.新村港的无机碳含量具有北部高、西部低,湾内高、口门低的特点.其高值区出现在湾内以北的水域,最大值可达10.6％,并随着离口门距离的减小而逐渐降低;低值区出现在研究区的西部及其南部,梯度变化较小.其最大值十分接近于珊瑚礁的碳酸钙的无机碳含量（12％）,说明在湾内表层沉积物中珊瑚礁碎屑是主要成分,主要来自附近的珊瑚礁平台.海南陵水沙坝潟湖海岸近26年地貌类型空间格局演化
摘要：通过对海南陵水县黎安、新村两个沙坝潟湖海岸地貌的野外踏勘,构建研究区地貌类型分类标准,据此采用德国智能影像分析软件eCognition提供的随机森林法模块,对1987～ 2013年26年间6期Landsat卫星遥感影进行地貌类型分类与空间分布位置图斑提取,结合ArcGIS软件据实测地形数据生成数字高程模型以及地貌类型转移矩阵数理分析技术,对研究区地貌格局演化特征及地貌类型转化趋势展开研究.结果表明,上述野外测量、随机森林遥感影像分类提取、GIS空间分析及矩阵转换数理统计等多技术方法结合用于沙坝潟湖海岸地貌长周期演化研究是可行、有效的,此方法弥补了传统采用钻孔及沉积柱状样采集分析中以点代面、难以全域覆盖的海岸带沉积地貌分析方法的不足.研究发现,近26年间,陵水双潟湖海岸地貌发生了显著变化,地貌类型转化趋势为海积平原、水下浅滩、海积阶地向养殖池及盐田转化,自然地貌间的相互转化不明显;大范围的潮滩围垦及海积平原挖掘改造,形成了一条人工地貌带,打破了原有自然地貌空间格局,改变了海积平原与水下浅滩之间的沉积动力作用方式以及物质能量交换模式,不断加强的人类活动已成为研究区海岸地貌改造的主要驱动力.基于Canny算子的海南陵水双潟湖岸线提取技术
摘要：遥感影像海岸线提取是研究长周期海岸动力地貌演化的有效技术手段.本研究以海南陵水新村、黎安双潟湖海岸为研究区,在中值滤波、图像分割等图像处理技术基础上,采用Canny边缘检测算法,对Landsat OLI遥感影像进行瞬时水边线提取,并结合岸线类型和潮位数据进行潮位校正,获得准确海岸线.利用多时段岸线的距离偏差对岸线提取精度进行验证.结果表明,使用Canny算子结合潮位校正是一种可行的遥感影像海岸线提取方法,尤其是对于植被覆盖影响较小的海岸区域.南海大气温室效应纬向地带性的遥感观测
摘要：本文选取位于入射太阳辐射能量峰值所在的绿光通道（MODIS卫星4通道）,以及位于可太阳耀光探测长波辐射区间的中红外通道（MODIS卫星21通道）为观测窗口对,遥感测量2000～2010年间南海研究区和东海对照区内,不同纬度带的大气典型短波与长波通道的太阳耀光辐射比参数（引入晴空辐射平衡的描述性指标CSRR,即Calibrated Sunglint Radiation Ratio）时间序列.据此大气双程透射率比及太阳分谱辐照度比的相关函数CSRR,了解南海大气温室效应纬向地带性的演变特征.经验模态分解方法分析结果表明,南海的大气温室效应包含3个相对重要的分量：1）由低纬往中纬逐渐增大的,受具有明显纬向地带性的水汽大储库与纬向地带性较弱的CO2小储库联合影响的长期变化趋势;2）受CO2、CH4、O3和气溶胶共同调控的准十年尺度分量;3）从低纬往中纬逐渐由双峰转变为单峰分布的年尺度分量.由此可见,关于地球-大气系统辐射平衡物理学参数地带性分布规律的观测,有助于理解从辐射强迫到温度变化的气候响应机制,对如何筛选简洁合理的第四纪气候评估模型具有参考价值.海南岛西部沙化土地时空变化过程及其与气候因子的关系
摘要：本文利用Landsat-TM和MODIS遥感影像,结合遥感、GIS空间分析及数理统计等技术方法,研究了1989～2010年海南岛西部沙化土地时空变化过程及其与气候因子的关系.结果表明：1）1989～2010年海南岛西部非沙化面积显著上升,总体增速为9.2km2/a,不同程度沙化区域面积均显著下降,轻度沙化区面积变化在沙化控制中起主导作用,重度沙化区面积下降最为显著;2）1990～2010年土地转移分析表明,20年中研究区域沙化土地面积总体降低174.04km2,其中67.67％的区域为轻度沙化土地,非沙化区域、轻度沙化区域、中度沙化区域以及重度沙化区域发生转化的面积分别达到1.59％、94.67％、98.02％和99.46％,沙化土地转换频繁,非沙化区域相对稳定;3）沙化土地主要分布在海岸带区域,植被覆盖度低,人类活动频繁,变化波动剧烈.2000年以来植被覆盖总体上升,其中西海岸的中部和北部植被覆盖显著上升,沙化土地得到明显改善;4）相关性分析表明：非沙化面积与年降水、年均温均呈显著正相关,相关系数分别为0.82（p＜0.01）和0.73（p＜0.05）,气温和降水是海南岛西部土地沙化的重要驱动因子,其中降水对土地沙化的影响相对较大.海南岛东南部新村港和黎安港潮汐特征及潮汐汊道P-A关系
摘要：以2013年8月实测的水位和流速资料为依据,基于调和分析和统计方法分析了海南岛东南部新村港和黎安港潟湖的潮汐和潮流特征及其分布规律,并探讨了潮汐汊道的P-A关系及其影响因素.结果表明,双湖附近海域潮汐以全日分潮01和K1为主,半日分潮M2次之,浅水分潮亦较显著,属于非正规的全日混合潮;调和常数反演的潮位与实测潮位基本吻合,表明潟湖水位主要受潮汐控制.此外,双湖均存在潮高日不等和涨落潮历时不等的现象,涨潮历时略大于落潮历时.新村港平均高潮位0.65m,较黎安港高0.15m;平均低潮位-0.28m,较黎安港低0.06m.新村港平均潮差0.50m,最大可能潮差1.63m;黎安港平均潮差0.36m,最大可能潮差1.22m;双湖平均潮差相差0.14m,而最大可能潮差相差较大,约0.41m.新村港平均潮差由口门向湾内有增大的趋势,而黎安港却恰好相反.实测和模拟结果显示新村港和黎安港潟湖潮流分布格局类似,都呈现出口门流速较大,潟湖内部区域流速较小（小于0.1 m/s）的分布规律,且落潮流略强于涨潮流.新村港和黎安港的P-A值与华南海岸潮汐汊道P-A关系回归线吻合较好,其中黎安港P-A值基本在华南海岸P-A关系回归线上,而新村港略微有点偏离,这说明新村港和黎安港潮汐汊道基本处于均衡状态.8.2～6.2ka B.P.海平面变化对海南岛周边潮汐的影响
摘要：琼州海峡在8.5～6.0ka B.P.开始贯通至形成现今形态,海平面的上升和琼州海峡不断冲刷使得海南岛周围潮汐发生不断的变化.本文构建8.2ka前琼州海峡和海南岛周边海域的古地形,应用高分辨率、验证良好的Delft 3D潮流泥沙模型,研究8.2ka以来海南岛周边海域的潮汐对不同时期海平面上升（约20m）的响应.模型采用现代海洋水文资料进行验证,研究了潮汐对琼州海峡贯通、海平面上升的响应.模拟结果显示海平面上升会引起潮汐的显著变化,随着海平面的上升,靠近越南的无潮点会不断地往南移动.同时,在相同的海平面条件下,假设琼州海峡封闭,研究琼州海峡的贯通对海南四周海域潮汐的影响.研究表明,琼州海峡的贯通对海南岛周边海域的潮汐特征具有显著影响：K1、O1全日分潮的无潮点位置较未阻断情况偏北,且其在北部湾的振幅较未阻断情况偏小.海南岛东部台风重现期及其时空分布特征
摘要：2014年超强台风“威马逊”是华南地区历史上造成破坏最为严重的台风之一,所以准确预测这类超强台风在未来的发生概率具有重要的实际意义和应用价值.为了增加重现期预测的可靠性,本文采取器测资料和历史文献相结合的方法研究台风重现期.利用1949年以来台风最佳路径资料统计了65年内影响海南岛东部区域所有的年台风最大风速,并采用耿贝尔分布模型建立了海口、文昌、琼海、万宁、陵水和三亚等6个区域的台风重现期曲线.同时,基于历史文献记载描述,利用阈值法确定了海南岛东部这6个城市历史时期超级台风的重现期.结果表明,基于现代器测资料得到的相同强度台风重现期排序为文昌＜万宁＜海口＜琼海＜陵水＜三亚.统计模型结果表明,强度为62m/s台风的重现期,与以历史文献为基础重建的超强台风重现期十分接近.此外,西北太平洋台风（西太台风）和南海台风活动频数、台风能量耗散指数（PDI）的年际变化分析结果显示,西太台风对海南岛东部地区的影响频数呈明显下降趋势,而年总PDI仅略微下降,表明单个西太台风的强度可能有所增大;而南海台风对海南岛东部地区的影响频数变化波动较小,其年总PDI则表现为略上升,但总体强度变化不大.影响海南岛东部各地区西太台风的月频数存在纬向差异,纬度越高,台风高峰期出现的越晚;而影响海南岛东部各地区南海台风的月频数空间差异不显著,台风高峰期集中在7～9月.影响海南岛东部台风活动时间可以从4月持续到11月.渤海湾北岸BG10孔晚新生代沉积环境演化过程
摘要：本文依据自然电位、视电阻率、电阻率、自然伽玛和声波等测井曲线,并结合粒度特征,将渤海湾北岸的BG10孔晚新生代地层划分为6个地层组合,自下而上依次为：地层组合Ⅰ,埋深513.5～600.0m,年龄为2.9～3.6Ma,受构造控制,自下而上发育湖泊相、泛滥平原和河流相,显示盆地被充填的沉积模式;地层组合Ⅱ,埋深346.8～513.5m,年龄为1.5～ 2.9Ma,受气候变化控制,主要发育泛滥平原和湖相的交互沉积;地层组合Ⅲ,埋深274.0～ 346.8m,年龄为1.4～ 1.5Ma,构造作用增强,发育曲流河-辫状河道相;地层组合Ⅳ,埋深161.2～274.0m,年龄为0.78～ 1.40Ma,以海陆交互的沙咀为间隔,包括两套湖相地层,下部湖相地层反映了气候作用下的盆地充填模式,上部湖相地层则显示构造分异后盆地的充填特征;地层组合Ⅴ,埋深122.4～161.2m,年龄为0.20～0.78Ma,构造稳定期,气候控制山地和盆地河流发育,从而形成曲流河相;地层组合Ⅵ,埋深4.5～122.4m,年龄为0～0.2Ma,气候和构造控制下发育湖相和海相交互地层.渤海西部TJC-1孔磁性地层研究
摘要：通过对渤海西部海域TJC-1孔（孔深200.3m）磁性地层学的研究,揭示了研究区更新统的高分辨率地层框架,结果显示TJC-1孔底界年龄为2.28Ma,根据年龄-深度曲线分为3个沉积阶段：阶段Ⅰ年龄为0～0.781Ma,埋深0～71.48m,沉积物以粉、细砂为主,位于Brunhes正极性时,包括Blake、Big Lost等极性事件;阶段Ⅱ年龄为0.781～1.068Ma,埋深71.48～91.31m,沉积物以细、中砂为主,位于Matuyama负极性时,Jaramillo正极性亚时分布其间;阶段Ⅲ年龄为1.068～ 2.280Ma,埋深91.31～ 200.30m,沉积物主要为粉砂和粘土相间分布,位于Matuyama负极性时,包括Olduvai和Reunion正极性亚时.该孔所获B/M极性界限的深度（71.48m）与渤海及周边其他钻孔存在较大差别,推测主要由第四纪早期以来渤海不同地区不同构造背景下沉积厚度的差异导致.大陆东南沿海河流与台湾西部河流磁性矿物特征及判源指标
摘要：近年来发现台湾西部河流泥沙对东海内陆架区域,尤其是泥质区南部的贡献不可忽视.建立有效的判源指标是识别海洋沉积物的前提.本文拟从大陆和台湾河流表层沉积物入手,分析其磁性和磁性矿物特征,并建立物源判别指标.通过对大陆东南沿海河流（长江、钱塘江、瓯江和闽江）和台湾西部河流（浊水溪、大安溪、大甲溪和乌溪）44个表层沉积物样品细颗粒组分（＜45μm）进行多参数磁性测量、热磁和X射线衍射分析,发现长江和浙闽河流沉积物磁性较强,磁性矿物颗粒较细,以磁铁矿为主;台湾西部河流沉积物磁性很弱,SIRM/x.值异常高,磁性矿物颗粒较粗,磁黄铁矿为主要磁性矿物,浊水溪最具代表性.这一磁性和磁性矿物的差异主要是由流域母岩以及流域内沉积物风化搬运过程的不同导致.本文提出基于SIRM/xlf和HIRM磁性参数的物源判别指标,可较好地示踪大陆东南沿海河流和台湾西部河流的沉积物.河流沉积物原位XRF岩芯扫描结果定量估算的初步研究
摘要：原位XRF岩芯扫描技术具有前处理简单、破坏性小、快速和连续测量等优势,是获取高分辨率元素记录的有效手段,已被广泛应用于海洋、湖泊、三角洲和黄土等沉积物的古环境变化研究中,但是针对河流沉积物的研究较少.本文利用原位XRF岩芯扫描技术对黄河内蒙古段河道钻孔沉积物进行了扫描分析.首先选取岩芯HDZ10（40°8 ′3.9″N,111°14′21.3″E）进行X荧光元素实验测试条件分析,在此基础上利用HDZ12（40°12′59.91″N,111°10′48.66″E）探讨了河流沉积物原位XRF扫描技术的可行性及结果定量校正方法.对比元素强度值与元素含量的结果,发现河流沉积物中Sr、Ca、Ti、Fe、Rb和Zr的元素强度值与元素含量相关系数较高.我们依据上述元素获得岩芯样品的强度值与元素含量的对数比率值,并通过主轴回归分析方法得到相应的模型校正系数,选取拟合度R2最高的校正系数建立了对数比率校正模型.校正后的ln（Zr/Ca）、ln（Fe/Ca）、ln（Ti/Ca）、ln（K/Ca）、ln（Rb/Ca）和ln（Sr/Ca）元素强度曲线与实测曲线基本一致,最大程度地校正了原位XRF扫描分析结果,较好地实现了河流沉积物的原位XRF扫描结果的定量估算.
