潮间带柱状样的压缩和校正.pdf

四、全球环境变化与沉积作用 潮间带柱状样的压缩和校正古 王爱军1，高抒2，贾建军3 (1．国家海洋局第三海洋研究所，厦门361005；2．南京大学海岸与海岛开发教育 310012) 部重点实验室，南京210093；3．国家海洋局第二海洋研究所，杭州 潮滩盐沼是海岸系统的重要组成部分，位于海．陆、海．气、陆一气交互作用的复杂地带， 同时又是受人类活动影响比较显著的地带，是反映全球变化和人类活动的敏感区域，因此成 IPO，2004)。潮滩滩面周期性被潮水 为海岸带陆海相互作用研究的重点对象之一(LOICZ 淹没，沉积物含水量并没有达到饱和，且由于滩面植被、动物活动强烈，地层中的植物根系、 动物洞穴等很多，在柱状样采集过程中，沉积物受到采样管管壁的摩擦力后产生压缩。对压 缩问题认识的正确与否直接关系到对柱状样沉积记录的正确解译。目前，对深海柱状样沉积 eta1．，2002)。本文根据在江苏中部潮滩进行采样 潮滩地区柱状样压缩的研究较少(Zheng 的现场记录及室内分析资料，初步探讨了在潮滩采集柱状样的压缩过程及校正方法。 1样品采集与分析方法 江苏中部的王港地区是江苏潮滩盐沼发育最为典型的地区之一。柱状样采样点分布在王 港潮间带不同类型盐沼内，利用铁锤直接将长度为105cm、内径为7cm、外径为7．5cm的优 质PVC管打入地下，打入过程中不断记录采样馆内外的深度。为了尽量少扰动柱状样层序 和防止底部样品漏掉，利用铁锹把PVC管周围的泥挖开，用手托底将柱状样取出：此次共 采集柱状样9个。为了校正柱状样采集过程中的真实压缩率，在第4个柱状样采样位置挖了 一个130cm深度的探槽剖面，在62cm以下以lcm间隔、62cm以上以2cm间隔进行了现 场分样。采集回来的柱状样在室内以lcm间隔分样。 分好的样品用精度为O．0019的天平称重后放入冰柜冷藏，利用德国生产的CHRIST ALPHAl．4冷冻干燥机将样品冻干，再次用同样的天平称重，以计算出柱状样沉积物的含水 用浓度为5‰的六偏磷酸钠((NaP03)6)浸泡24小时，并利用超声波震荡1分钟，使样品充 分混和、分散，然后在Mastersizer2000型激光粒度仪上进行粒度分析，获得1／80间隔的粒 度组分，利用矩值法计算出沉积物各粒度参数(MeMalias，1988)。 对潮滩上柱状样采集过程中的压缩现象，一般认为是所有的压缩均发生在采样管内， 即在采集过程中，管内沉积物由于挤压导致失水、洞穴填充等现象，致使管内样品深度与 管外深度不一致，根据现场记录的采样管内外不同深度数据可以计算出压缩率，并根据该 压缩率可以恢复柱状样样品在剖面上的具体位置。但在实际过程中，由于采样管底部样品 受到管内样品的挤压，也会产生压缩。因此，总的压缩效应包括两部分，一部分是采样管 内部沉积物的压缩(即管内压缩)，另一部分是采样管下部沉积物的压缩(即管下压缩)。 点基金(编号：20020284007)的资助。 四、全球环境变化与沉积作用 2分析结果与讨论 根据野外记录数据分析，潮滩盐沼柱状样的压缩过程为线性压缩，且随着向海方向的推 进，斜率减小，柱状样的压缩率增加。 沉积物颗粒越细，粘土含量越高，由于粘土的透水性相对较差，从而使沉积物中的含水 量增加、干容重降低，沉积物受到压力作用后容易被压缩，这一点已经被Meade(1966)的 研究结果所证实。由盐蒿滩向密集大米草滩、互花米草滩过渡的过程中，沉积物逐渐变细， 粘土含量增加，含水量也增加，压缩率以指数形式增加，该指数关系在a=0．01的置信水平 上显著相关。柱状样压缩率与沉积物的分选性有关，对于同一粒径，分选较好的沉积物的孔 结果表明，分选系数越大(即分选越差)，柱状样压缩率越大，两者在a=0．01的置信水平上 显著线性相关，这主要是由于分选好的沉积物尽管孔隙率大，但沉积物颗粒均一，很难被压 缩，分选差的沉积物大小颗粒都有，在受到挤压后很容易被压缩(Meade，1966)。由于采 eta1．，2002)，本次采 样管