渤海海砂資源分布、物源及控制因素研究

發(fā)布時間：2020-05-09 06:01

【摘要】：海砂是指分布于近岸及陸架海域的細(xì)砂、中砂、粗砂和礫砂，它們通常以水下沙壩、潮流沙脊或潮流三角洲等砂體形態(tài)存在。海砂是十分重要的海洋資源，隨著沿海經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，尤其是臨海工業(yè)區(qū)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑用砂和填料的需求日益增漲，系統(tǒng)開展海砂資源研究就成為合理開發(fā)利用海砂資源的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。渤海海砂資源豐富，是我國重要的海砂資源區(qū)。本文基于對渤海海域908專項(xiàng)4941個表層沉積物樣品的粒度分析，確定了渤海海峽北部、遼東淺灘、遼東灣東岸、興城-綏中近岸、秦皇島近岸、曹妃甸、萊州淺灘等7個海砂資源區(qū)，總面積約12800km~2。利用表層沉積物樣品的粒度數(shù)據(jù)、重礦物數(shù)據(jù)研究了各海砂資源區(qū)的沉積物類型特征、重礦物分布特征。渤海海峽北部海砂資源區(qū)鋯石含量較高，沉積物類型多為礫質(zhì)砂、砂質(zhì)礫；遼東灣東岸海砂資源區(qū)普通角閃石和綠簾石含量較高，沉積物類型多為中粗砂；興城-綏中近岸海砂資源區(qū)鈦鐵礦和磁鐵礦含量較高，沉積物類型多為中粗砂；秦皇島近岸海砂資源區(qū)和曹妃甸海砂資源區(qū)石榴石含量較高，沉積物類型多為中細(xì)砂；萊州淺灘海砂資源區(qū)各類重礦物沒有明顯的富集現(xiàn)象，沉積物類型多為粗砂、中粗砂。根據(jù)淺剖和鉆孔資料確定遼東灣東岸海砂資源區(qū)資源量為90.0×10~8m~3，興城-綏中近岸海砂資源區(qū)的資源量為337.0×10~8m~3。根據(jù)重礦物數(shù)據(jù)，對比前人研究成果，對各海砂資源區(qū)進(jìn)行了物源分析，渤海海峽北部海砂資源區(qū)主要為老鐵山水道潮流長期沖刷形成的粗粒沉積物堆積，遼東淺灘海砂資源區(qū)物質(zhì)為老鐵山水道沖刷物質(zhì)的再堆積，其它海砂資源區(qū)物質(zhì)主要來源于沿岸河流的輸運(yùn)，黃河對于渤海海砂資源區(qū)的形成沒有明顯貢獻(xiàn)。利用收集到的位于渤海各海砂資源區(qū)的8個測流站位的潮流數(shù)據(jù)，通過數(shù)值模擬的方法，研究了潮流與渤海海砂資源區(qū)沙脊、沙席發(fā)育的動力學(xué)關(guān)系，得到了M_2分潮是主要控制因素、其它分潮沒有明顯影響的認(rèn)識。在物源充足的前提下，M_2分潮潮流橢圓長半軸在50cm/s~75cm/s，橢率絕對值在小于0.4時，能夠發(fā)育潮流沙脊，沙脊的方向與潮流橢圓長軸方向基本一致；橢圓長半軸在40cm/s~50cm/s，橢率絕對值在0.4~0.6之間時，能夠發(fā)育潮流沙席。M_2分潮潮流橢圓長半軸過大或過小，均不能發(fā)育潮流沙脊、沙席。利用渤海主要入海河流歷年徑流量和輸沙量記錄、潮流數(shù)值模擬數(shù)據(jù)、遙感歷史影像資料，對區(qū)內(nèi)海砂資源的成因進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明，控制渤海海砂資源分布的因素主要是沙源和潮流，，其中人為因素對曹妃甸海砂資源區(qū)和萊州淺灘海砂資源區(qū)有較大影響；相對于渤海的泥質(zhì)區(qū)而言，海砂資源區(qū)均具有較大的潮流；目前河流入海徑流和泥沙減弱，海砂資源區(qū)物質(zhì)來源減少，預(yù)測會造成海砂資源區(qū)萎縮。
【圖文】：

渤海海砂資源分布、物源及控制因素研究