张富元 冯秀丽 章伟艳 林 霖 张霄宇 姚旭莹

(1.国家海洋局海底科学重点实验室、国家海洋局第二海洋研究所 杭州 310012; 2.中国海洋大学 山东青岛 266003;3.浙江大学 杭州 310012)

南海表层沉积物的沉降法和激光法粒度分析结果对比和校正①

张富元1冯秀丽2章伟艳1林 霖2张霄宇3姚旭莹1

(1.国家海洋局海底科学重点实验室、国家海洋局第二海洋研究所 杭州 310012; 2.中国海洋大学 山东青岛 266003;3.浙江大学 杭州 310012)

沉降法与激光法粒度分析的主要差异是黏土粒径,这个差异将直接影响到黏土、粉砂含量和沉积物类型。本文对激光法黏土粒径和含量及沉积物类型进行系统校正。南海东部水深>2 000 m海域沉降法得出的砂、粉砂、黏土含量分别为3.66%、42.43%、53.91%,激光法砂、粉砂、黏土含量分别为9.26%、61.11%、29.64%,粉砂、黏土含量相差达约20%。沉降法得出沉积物类型主要是粉砂质黏土(69.81%),其次是黏土质粉砂(19.81%),其他类型只占11.38%。激光法主要是黏土质粉砂(89.62%),其次是砂质粉砂(10.38%),没有其他类型。两种方法得出的相同沉积物类型占21.69%,不相同占78.31%,主要差别是黏土含量。如果不校正激光法结果,粒级含量和沉积物类型没有可比性。激光法黏土粒径校正为<0.01 mm(粉砂粒径校正为0.063～0.01 mm),黏土、粉砂的平均含量为54.16%、36.17%,接近沉降法的黏土(52.07%)和粉砂(42.28%)含量;校正后激光法与沉降法的相同沉积物类型占91.51%,不相同占8.49%,大部分黏土质粉砂已校正为粉砂质黏土;这些说明对黏土粒级的粒径和含量以及沉积物类型的三种校正已基本达到目的。相反,激光法按回归方程校正后的黏土、粉砂平均含量仍相差约20%,相同沉积物类型只占21.69%,不相同占78.31%,表明按回归方程对粒级含量和沉积物类型的校正没有实际意义。研究表明把激光法黏土粒径校正为<0.01 mm(粉砂粒径0.063～0.01 mm),就能使黏土、粉砂含量和沉积物类型与沉降法基本相符合,达到校正基本目的。

南海表层沉积物 沉降法 激光法 粒度分析 对比和校正

1 沉降法和激光法粒度分析的基本原理

1.1 沉积物粒度定义

表1 质点大小的不同定义[1]Table1 The different definition of particle sizemeasurement

沉积物粒度分析方法很多,各种分析方法所依据的理论或原理不同,使测得的颗粒直径不相同。粒度虽然在沉积学中是使用最广泛的术语,但是真正的质点“大小”并没有统一的定义,也许只有个别例外,如象球体(直径)或立方体(边长)那样最简单的几何形体。但……