南黄海内陆架沉积物扩散过程的示踪方法

发布时间：2017-12-20 13:29

  本文关键词：南黄海内陆架沉积物扩散过程的示踪方法　出处：《南京大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：示踪物方法是追踪物质"源"-"汇"过程的有效途径之一,可定量刻画物质在流域-海岸-陆架间的输运路径和过程,在海洋沉积动力学领域的物源追踪和沉积物输运率计算应用中具有重要意义。本研究以集成的方式将示踪物方法的沉积物物源示踪模型和沉积物输运示踪模型从方法上和技术上得到完整展示。研究以沉积动力过程复杂和物源丰富的南黄海内陆架辐射沙脊为研究区,通过对现代黄河和长江下游河道、废黄河故道沉积物的粒度、重矿物、不同粒级的地化元素以及粘土矿物的测定分析,探讨不同陆源沉积物中示踪标记的时空变化特征;同时采用显著性差异分析,确定追踪三种陆源沉积物的最佳示踪标记;采用示踪物混合模型,定量化计算出不同陆源对南黄海内陆架表层沉积物的贡献;根据示踪物的普适理论框架模型,确定了南黄海内陆架沉积物的输运方向,定量化模拟计算了该区沉积物的输运率。研究结果总结如下。(1)建立了粗颗粒和细颗粒物质示踪标记遴选过程的可行性操作过程:采用两独立样本的Mann-Whitney U和Kolmogorov-Smirnov的非参数显著性检验方法,同时结合废黄河、现代黄河和长江沉积物中不同示踪参数的时空变化特征来确定物源追踪的最佳示踪标记。结果显示定量化追踪三种物源沉积物时的最佳重矿物示踪标记是石榴石和锆石;泥质沉积物中最佳地化元素示踪标记是Ni、P、Zn、Co;砂质沉积物中最佳地化元素示踪标记是Ba,K,Ti,P,Mn,Fe,Ni,Co。(2)根据最佳示踪标记参数以及混合模型定量追踪南黄海内陆架泥质和砂质沉积物物源,结果显示:泥质沉积主要受废黄河物质的控制,其中包括黄河物质和非黄河物质。砂质沉积主要受废黄河物质和长江物质的双重控制;表明南黄海内陆架研究区内对于不同粒级的沉积物而言,其物源控制效应不同。(3)首次将沉积物净输运的普适示踪物模型从方法和技术上进行了完整的应用。其沉积物输运的路径和强度在南黄海内陆架研究区得到展示。结果表明,泥质和砂质沉积物的输运率多在10-1-100kg/m/s之间变化,且泥质与砂质沉积物的输运方向不同。(4)基于本研究的假设条件,当南黄海内陆架研究区物质主要由废黄河和长江补给时,结合该区的潮流动力背景,其沉积物表现为向海输运的格局;然而,在相同的潮流背景下,当物源发生变化时,其沉积物输运格局也将改变。因此,更完整的基于示踪物的沉积物净输运模拟应包含全部物源,包括地层改造和海洋环境内生物源。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P736.21
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本文编号：1312272