米 智 范德江, 2 刘晓航 郑世雯 程 鹏 张 鑫

基于计算机断层扫描技术重构三维生物扰动构造——以长江口现代沉积为例*

米 智1范德江1, 2①刘晓航1郑世雯2, 3程 鹏1张 鑫1

(1. 中国海洋大学海洋地球科学学院 青岛 266100; 2. 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室 青岛 266100; 3. 中国海洋大学环境科学与工程学院 青岛 266100)

生物扰动作用能够加速水层与底质的物质交换, 对水层和底质的耦合作用有着重要的影响。受限于观测手段和观测方法, 当前对于生物扰动构造的研究多停留在定性—半定量化的阶段。本文选取长江口现代沉积区的4个沉积物柱状样, 利用计算机断层扫描技术对生物扰动构造进行三维重构, 运用数字图像处理实现生物扰动强度的定量表征, 对研究区域生物扰动构造发育的影响因素进行初步分析。结果表明: CT (computed tomography)值与沉积物粒级构成和含水率具有一定关系, 能够较好地指示沉积物密度变化; 该区出现挖掘构造、觅食虫孔构造、逃逸虫孔构造、生物遗迹构造等显性扰动构造类型, 生物扰动强度介于0%—10%, 扰动强度极大值出现在长江水下三角洲前三角洲和陆架过渡区, 垂向上以及不同站位生物扰动构造差异显著; 底质沉积物类型、上覆水团性质以及沉积速率是影响该区生物扰动构造发育的主要因素。

生物扰动构造; 计算机断层扫描技术; 三维重构; 生物扰动强度; 长江水下三角洲

生物扰动作用(bioturbation)是指底栖生物的摄食、爬行、排泄和驻穴等生命活动对沉积物初级结构发生的改变, 通常伴随着沉积物的转移、混合以及上覆水体涌入穴道的现象(Meysman, 2006; 覃雪波, 2010; Kristensen, 2012)。……