青岛海滩表面磁性特征分析及其指示意义

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海滩是大自然赋予人类的珍贵的自然资源,是海陆作用最活跃的地区,其宜人的景致能够作为人们的休闲旅游场所而产生经济效益,其特殊的地理位置能够阻隔海浪对陆地建筑、农田和道路的冲击,保护人类的生存空间。但目前海滩侵蚀是一个普遍存在的问题,海滩侵蚀是一个源到汇的过程,那掌握海滩沉积地貌特征、正确认识海滩的沉积动力环境和过程并予以科学的防护就显得尤为重要。沉积物磁性特征一般可通过磁性矿物的含量、种类和颗粒大小等因子来反映,而这些因子与沉积物源、搬运迁移、沉积动力作用以及沉积后次生变化等条件密切相关,因此沉积物的磁性特征蕴含着丰富的环境信息。本文选择青岛前海著名海滩一浴海滩、二浴海滩和石老人海滩作为研究对象,通过对研究区海滩磁性特征、沉积物粒度特征和磁性矿物成分分析,结合该区水动力条件,探讨海滩沉积物磁性与粒度的关系,以及所反映的沉积指示意义和环境意义。对一浴、二浴及石老人海滩表层沉积物进行体积磁化率原地测量分析,发现海滩体积磁化率空间分布具有一定的规律性:在平行海岸方向上,高磁化率值出现在侵蚀区,相对低值出现在沉积区;在垂直海岸方向上,高磁化率值出现在滩肩顶附近的冲流带区域,向海向陆两个方向都减小,且在滩面区域磁化率值最小最稳定。两个由于受冬夏季季风气候影响,冬季西北向的风将海滩表层低密度的细颗粒沉积物搬运至海水中,密度高的重矿物(如磁性矿物)滞留原地,夏季则方向相反。所以冬季西北区出现小范围磁化率高值区,而夏季东南区域出现小范围磁化率高值区。而受自东向西向沿岸流的作用,海滩东侧为侵蚀区,磁化率值较高;西部为沉积区域,磁化率值较低。石老人海滩沉积物的粒度特征为:滩面下部沉积物粒度比滩面上部、滩肩区域更细。沉积物粒度从海滩西南区域向中间区域逐渐变小,再向东北区域又逐渐变大,分选性从西南区域向中间区域逐渐变好,而由中间区域向东北区域逐渐变差。整个海滩粒度变化大致呈带状分布。冬季海滩沉积物颗粒以中粗砂为主,沉积物颗粒分选中等,而夏季以中细砂为主,沉积物颗粒分选较好。不同粒级砂样品的磁化率值有明显差异,其中粒径为0.063~0.125mm的细颗粒磁化率值远高于其他粒级(高1~2个数量级),这是由于控制海滩磁性的磁性矿物(如磁铁矿)颗粒主要集中于粒径为0.063~0.125mm的细颗粒中。通过是石老人海滩磁性矿物的提取,显微镜下鉴定和电子探针分析发现,海滩磁性矿物主要为磁铁矿,其次为钛铁矿,还有少量的赤铁矿。
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