0 引言
粒度被广泛应用于各种沉积物的来源、沉积、搬运和分选性质等研究,以反映研究区地貌发育、气候干湿、风力状况等变化[1 -3 ] 。沉积物来源的变化必然会导致粒度分布的变化[4 ] ,而粒度特征可以反映并反演沉积物形成的沉积环境[5 ] ,为区分水力沉积和风力沉积提供理论依据。众多学者采用基于Folk-Ward粒度参数的Sahu沉积环境经验判别函数,对中国沙漠[6 ] 、戈壁[7 ] 等地貌进行了研究。Zhang等[8 ] 通过对河西走廊地区沉积物沉积环境研究发现该判别函数可以很好地指示沉积物的沉积环境。在干旱半干旱地区,广泛分布的风成和水成沉积物被认为是研究区域沉积环境不可缺少的资料[9 ] 。Sahu判别函数中包含的沉积环境并不一定存在于干旱半干旱地区[8 ] ,但是干旱半干旱地区存在的湖岸沉积、湖积沉积、洪积沉积环境与Sahu判别函数中的海滩沉积、浅海沉积、浊流沉积环境水动力条件相似[10 ] 。因此,在干旱半干旱地区沉积环境研究中可采用湖岸沉积、湖积沉积以及洪积沉积代替Sahu公式中的海滩沉积、浅海沉积以及浊流沉积。
巴丹吉林沙漠为中国第二大沙漠[9 -10 ] ,众多学者对沙漠内部沙物质进行了深入研究[11 -15 ] ,而对沙漠外围戈壁沉积物的研究较少。为了揭示巴丹吉林沙漠外围不同类型戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境,我们对该区域进行了样品采集、粒度测定后,对沉积物沉积环境进行计算,以期为戈壁未来生态环境建设和防沙治沙提供参考。
1 材料与方法
1.1 调查路线概况
本次调查路线自阿拉善右旗北部与巴丹吉林沙漠南缘之间的戈壁开始,沿海森楚鲁-黑河东岸-古日乃湖西部-额济纳旗-阿尔泰山南部-拐子湖-荒草湖-雅布赖山方向采集样品(图1 )。调查区域气候为蒙古高压控制的大陆性气候,冬季寒冷。年降水量40~120 mm,集中在6—8月,年潜在蒸发量大于2 500 mm。年平均气温为9.8~10.2 ℃,年平均风速为2.8~4.6 m·s-1 ,主导风为西北风[16 ] 。土壤沙源为戈壁和冲积扇的风化碎屑和沉积物。植被以灌木和半灌木为主。境内水系主要有黑河、古日乃湖、居延海以及拐子湖。
图1
图1
研究区及采样点分布
Fig.1
Location of study area and sampling points
1.2 戈壁类型划分以及样品采集
本文戈壁类型在结合沉积岩命名的一般原则以及该区域以往部分戈壁样品粒度的基础上,以100 g沉积物中不同粒径砾石比例为标准,将戈壁类型划分为粗砾质戈壁、中砾质戈壁、细砾质戈壁(表1 )。
2023年8月对巴丹吉林沙漠外围调查路线上的各戈壁取样,样点间距5~10 km,每个样品利用不锈钢铲收集约500 g沉积物并密封在聚乙烯袋中。共采集0~2 cm表层沉积物样品41个和10~20 cm下伏沉积物样品41个。
1.3 粒度测定与分析
样品经过自然风干后,2023年12月在内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室进行粒度测定。粒度测定方法为筛分法(粒径≥2 mm)+激光粒度测定法(粒径<2 mm)相结合。筛分设备为GB/T 6003.1—2012标准分样筛,取样质量100 g,粒径≥2 mm样品筛分为2~4、4~8、8~16、16~32 mm等4个粒径样品并称重,剩余粒径<2 mm样品称重后进行激光粒度仪测定。按照Konert和Vandenberghe的方法进行化学预处理[17 ] :室温下用10%HCl和10%H2 O2 分别去除碳酸盐和有机物,然后用蒸馏水洗涤样品以除去多余的H2 O2 和HCl。静置约24 h后,然后使用Fritsch Analysette22 Next激光粒度仪测量粒度分布数据,重复测定5次。粒度测定后,将体积百分比数据转换为质量百分比数据,粒度值转换为Ф单位,D =-log2 d (D 单位为Ф,d 单位为mm)。粒级组成[18 ] 分为砾石(D ≥-1 Ф)、沙粒(4 Ф≤D <-1 Ф)、粉粒(9 Ф≤D <4 Ф)、黏粒(D <9 Ф)。根据Folk和Ward的方法计算所有样品平均粒径(M z )、分选系数(σ )、偏度(SK )和峰度(K g )等4个粒度参数[16 -17 ] 。
Y 1 =-3.5688M z +3.7016σ 2 -2.0766SK +3.1135K g (1)
Y 1 <-2.7411表示风成沉积,如果Y 1 >-2.7411,则采用式(2)计算:
Y 2 =15.6534M z +65.7091σ 2 +18.1071SK +18.5043K g (2)
Y 2 <65.3650表示湖岸沉积,如果Y 2 >65.3650,则采用式(3)计算:
Y 3 =0.2852M z -8.7064σ 2 -4.8932SK +0.0482K g (3)
Y 3 >-7.4190表示湖积沉积,如果Y 3 <-7.4190,则采用式(4)计算:
Y 4 =0.7215M z -0.4030σ 2 +6.7322SK+ 5.2927K g (4)
Y 4 <9.8433表示洪积沉积,Y 4 >9.8433则表示河流沉积。
本文通过对测定后数据进行整理与分析,去除无效数据,最终保留表层与下伏层有效样点数量分别为38个和39个。
2 结果与分析
2.1 沉积物粒级级配
据表2 可知,表层沉积物自粗砾质戈壁、中砾质戈壁过渡为细砾质戈壁,砾石比例与沙比例分别呈降低与升高趋势、粉砂+黏土比例呈先降低后升高趋势。下伏沉积物中粗砾质戈壁与中砾质戈壁各组分比例差异不大,且砾石比例、粉砂+黏土比例略高于细砾质戈壁。通过对比表层与下伏层发现,自粗砾质戈壁、中砾质戈壁过渡为细砾质戈壁,表层较下伏层砾石比例增加量呈降低趋势(分别为24.12%、11.85%和0.72%)、沙比例增加量呈先升高后降低趋势(分别为0.81%、22.24%、16.58%),粉砂+黏土比例降低量呈先升高后降低趋势(分别为24.93%、34.10%和17.30%)。其中,剖面上粗砾质戈壁沙比例与细砾质戈壁砾石比例变化不大,中砾质戈壁粉砂+黏土比例表层较下伏层降低最多。
2.2 沉积物粒度分布曲线特征
由表层沉积物平均粒度分布曲线可知(图2 ),粗砾质戈壁较中砾质戈壁和细砾质戈壁在5.25 Ф处存在一个粗粉沙小峰,粒度呈四峰态分布趋势,中砾质戈壁以及细砾质戈壁粒度呈三峰态。下伏层平均粒度分布曲线表明,粗砾质戈壁和中砾质戈壁下伏沉积物平均粒度分布曲线较表层在5.25 Ф处存在一个粗粉沙小峰,呈四峰态分布趋势;细砾质戈壁粒度三峰态分布特点。通过对比各戈壁表层与下伏层平均粒度分布曲线在极细粉沙、细沙以及细砾石区间3个主要峰值发现,自粗砾质戈壁、中砾质戈壁过渡为细砾质戈壁,细粉沙比例分别降低1.16%、1.54%、0.63%、细沙比例分别增加0.33%、2.29%、1.71%,细砾石比例分别增加9.17%、7.49%、2.23%。可见,巴丹吉林沙漠外围戈壁沉积物受到多种搬运动力同时影响,表层粉砂及粒径细于粉砂的组分比例趋于降低。
图2
图2
沉积物平均粒度分布曲线
Fig.2
Average grain-size distributions of sediment
2.3 沉积物粒度参数特征
由表3 可知,各戈壁沉积物平均粒径表层较下伏层粗,其中,表层以中砾质戈壁最粗、细砾质戈壁最细,下伏层以细砾质戈壁最粗、粗砾质戈壁最细。各戈壁类型沉积物分选性均很差,其中,表层自粗砾质戈壁、中砾质戈壁过渡为细砾质戈壁分选值呈降低趋势,下伏层粗砾质戈壁和中砾质戈壁分选值相近且高于细砾质戈壁,剖面上粗砾质戈壁表层分选值高于下伏层,中砾质戈壁与细砾质戈壁表层分选值低于下伏层。各戈壁类型沉积物表层偏度低于下伏层,其中,表层中砾质戈壁极偏粗、粗砾质戈壁与细砾质戈壁偏粗,下伏层中砾质戈壁偏粗、粗砾质戈壁粗细物质基本对称、细砾质戈壁极偏细。各戈壁沉积物偏度表层与下伏层呈相反的变化趋势,自粗砾质戈壁、中砾质戈壁过渡为细砾质戈壁,表层峰度自常峰态逐渐趋于极尖峰态、下伏层尖峰态变化为极尖峰态。可见,巴丹吉林沙漠外围戈壁沉积物中表层细粒物质比例较下伏层有所减少,不同粒级组分在剖面上优势度差异明显。
2.4 不同戈壁沉积物沉积环境解析
利用Sahu沉积环境经验判别函数[8 ] 对各戈壁类型表层和下伏层沉积物沉积环境进行判别,通过统计沉积环境概率可知(表4 ),巴丹吉林沙漠外围戈壁下伏层沉积物主要形成于洪积沉积和河流沉积环境。表层沉积物除粗砾质戈壁呈现洪积沉积环境(45.45%)和河流沉积环境(54.55%),中砾质戈壁和细砾质戈壁沉积物存在明显的风成沉积特点(风成沉积概率为82.35%和40.00%)。可见,该区域沉积物表层沉积物可能形成于冲洪积环境,因受到强劲风的影响,而显示有风成沉积特点。
3 讨论
本研究发现剖面上各戈壁沉积物中粉砂+黏土比例表层低于下伏层、砾石比例与沙比例表层高于下伏层;表层沉积物自粗砾质过渡为细粒质戈壁,砾石比例降低、沙比例升高,粉砂+黏土比例呈先降低后升高趋势。对于戈壁沉积物,砾石粒径越粗的戈壁含砾石比例越高、与山地等物源区距离越近[18 -19 ] 。戈壁表层沉积物在风、水等外营力作用下,粒径较粗的物质搬运距离较短或者就近沉积,细颗粒物质被大量且远距离运移,从而使得剖面沉积物中粒径较粗的砾石比例和沙比例产生分异。同时,较粗颗粒在地表可形成保护层,保护下面的细物质免受侵蚀,因此也形成了戈壁沉积物平均粒径在表层粗、下伏层细的现象。另外,剖面上粗砾质戈壁的沙比例与细砾质戈壁的砾石比例变化不大,中砾质戈壁剖面上粉砂+黏土比例相对其他戈壁类型降低最多。该现象除与粗砾质戈壁表层富含砾石有关,可能还与细砾质戈壁沉积物中沙组分在地表密集分布也可形成保护层,减少下伏层细颗粒物质运移有关。
本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点。这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] 。一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] 。相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物。Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高。所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子。
巴丹吉林沙漠外围不同戈壁风蚀强度不仅与风况有密切关系,还取决于地表下细颗粒物的丰度[26 ] 以及跃移运动。尽管戈壁地表较粗的砾石或沙粒覆盖度达到一定程度,风蚀强度会减弱,但戈壁地表被破坏,下伏层细颗粒物在大风的作用下将会得到释放。另外,跃移颗粒的碰撞磨蚀作用,使黏附在沙粒表层的细颗粒物质发生脱落以及土壤团聚体破碎,也会进一步加大破坏后戈壁地表的风蚀强度。因此,当地相关机构加强研究区地表的保护,对实现风蚀防控具有重要意义。
4 结论
巴丹吉林沙漠外围各戈壁沉积物平均粒径表层以中砾质戈壁最粗、细砾质戈壁最细,下伏层以细砾质戈壁最粗、粗砾质戈壁最细,表层平均粒径粗于下伏层。对比表层与下伏层沉积物组分比例发现,自粗砾质戈壁、中砾质戈壁过渡为细砾质戈壁,砾石比例增加量呈降低趋势,沙比例增加量以及粉砂+黏土比例降低量呈先升高后降低趋势。各戈壁沉积物分选性均很差,粒度均呈多峰态,下伏沉积物主要形成于洪积沉积和河流沉积环境,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物除具有洪积沉积和河流沉积环境特性外,还有风成沉积环境的特点。
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2020
... 粒度被广泛应用于各种沉积物的来源、沉积、搬运和分选性质等研究,以反映研究区地貌发育、气候干湿、风力状况等变化[1 -3 ] .沉积物来源的变化必然会导致粒度分布的变化[4 ] ,而粒度特征可以反映并反演沉积物形成的沉积环境[5 ] ,为区分水力沉积和风力沉积提供理论依据.众多学者采用基于Folk-Ward粒度参数的Sahu沉积环境经验判别函数,对中国沙漠[6 ] 、戈壁[7 ] 等地貌进行了研究.Zhang等[8 ] 通过对河西走廊地区沉积物沉积环境研究发现该判别函数可以很好地指示沉积物的沉积环境.在干旱半干旱地区,广泛分布的风成和水成沉积物被认为是研究区域沉积环境不可缺少的资料[9 ] .Sahu判别函数中包含的沉积环境并不一定存在于干旱半干旱地区[8 ] ,但是干旱半干旱地区存在的湖岸沉积、湖积沉积、洪积沉积环境与Sahu判别函数中的海滩沉积、浅海沉积、浊流沉积环境水动力条件相似[10 ] .因此,在干旱半干旱地区沉积环境研究中可采用湖岸沉积、湖积沉积以及洪积沉积代替Sahu公式中的海滩沉积、浅海沉积以及浊流沉积. ...
Grain size characteristics in the Hexi Corridor Desert
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2015
... 粒度被广泛应用于各种沉积物的来源、沉积、搬运和分选性质等研究,以反映研究区地貌发育、气候干湿、风力状况等变化[1 -3 ] .沉积物来源的变化必然会导致粒度分布的变化[4 ] ,而粒度特征可以反映并反演沉积物形成的沉积环境[5 ] ,为区分水力沉积和风力沉积提供理论依据.众多学者采用基于Folk-Ward粒度参数的Sahu沉积环境经验判别函数,对中国沙漠[6 ] 、戈壁[7 ] 等地貌进行了研究.Zhang等[8 ] 通过对河西走廊地区沉积物沉积环境研究发现该判别函数可以很好地指示沉积物的沉积环境.在干旱半干旱地区,广泛分布的风成和水成沉积物被认为是研究区域沉积环境不可缺少的资料[9 ] .Sahu判别函数中包含的沉积环境并不一定存在于干旱半干旱地区[8 ] ,但是干旱半干旱地区存在的湖岸沉积、湖积沉积、洪积沉积环境与Sahu判别函数中的海滩沉积、浅海沉积、浊流沉积环境水动力条件相似[10 ] .因此,在干旱半干旱地区沉积环境研究中可采用湖岸沉积、湖积沉积以及洪积沉积代替Sahu公式中的海滩沉积、浅海沉积以及浊流沉积. ...
... [8 ],但是干旱半干旱地区存在的湖岸沉积、湖积沉积、洪积沉积环境与Sahu判别函数中的海滩沉积、浅海沉积、浊流沉积环境水动力条件相似[10 ] .因此,在干旱半干旱地区沉积环境研究中可采用湖岸沉积、湖积沉积以及洪积沉积代替Sahu公式中的海滩沉积、浅海沉积以及浊流沉积. ...
... 本文Sahu沉积环境经验判别函数[8 ] 分别为: ...
... 利用Sahu沉积环境经验判别函数[8 ] 对各戈壁类型表层和下伏层沉积物沉积环境进行判别,通过统计沉积环境概率可知(表4 ),巴丹吉林沙漠外围戈壁下伏层沉积物主要形成于洪积沉积和河流沉积环境.表层沉积物除粗砾质戈壁呈现洪积沉积环境(45.45%)和河流沉积环境(54.55%),中砾质戈壁和细砾质戈壁沉积物存在明显的风成沉积特点(风成沉积概率为82.35%和40.00%).可见,该区域沉积物表层沉积物可能形成于冲洪积环境,因受到强劲风的影响,而显示有风成沉积特点. ...
Microtextural features on quartz grains from eolian sands in a subaqueous sedimentary environment:a case study in the hinterland of the Badain Jaran Desert,Northwest China
2
2020
... 粒度被广泛应用于各种沉积物的来源、沉积、搬运和分选性质等研究,以反映研究区地貌发育、气候干湿、风力状况等变化[1 -3 ] .沉积物来源的变化必然会导致粒度分布的变化[4 ] ,而粒度特征可以反映并反演沉积物形成的沉积环境[5 ] ,为区分水力沉积和风力沉积提供理论依据.众多学者采用基于Folk-Ward粒度参数的Sahu沉积环境经验判别函数,对中国沙漠[6 ] 、戈壁[7 ] 等地貌进行了研究.Zhang等[8 ] 通过对河西走廊地区沉积物沉积环境研究发现该判别函数可以很好地指示沉积物的沉积环境.在干旱半干旱地区,广泛分布的风成和水成沉积物被认为是研究区域沉积环境不可缺少的资料[9 ] .Sahu判别函数中包含的沉积环境并不一定存在于干旱半干旱地区[8 ] ,但是干旱半干旱地区存在的湖岸沉积、湖积沉积、洪积沉积环境与Sahu判别函数中的海滩沉积、浅海沉积、浊流沉积环境水动力条件相似[10 ] .因此,在干旱半干旱地区沉积环境研究中可采用湖岸沉积、湖积沉积以及洪积沉积代替Sahu公式中的海滩沉积、浅海沉积以及浊流沉积. ...
... 巴丹吉林沙漠为中国第二大沙漠[9 -10 ] ,众多学者对沙漠内部沙物质进行了深入研究[11 -15 ] ,而对沙漠外围戈壁沉积物的研究较少.为了揭示巴丹吉林沙漠外围不同类型戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境,我们对该区域进行了样品采集、粒度测定后,对沉积物沉积环境进行计算,以期为戈壁未来生态环境建设和防沙治沙提供参考. ...
库姆塔格沙漠沉积物特征与沉积环境研究
2
2018
... 粒度被广泛应用于各种沉积物的来源、沉积、搬运和分选性质等研究,以反映研究区地貌发育、气候干湿、风力状况等变化[1 -3 ] .沉积物来源的变化必然会导致粒度分布的变化[4 ] ,而粒度特征可以反映并反演沉积物形成的沉积环境[5 ] ,为区分水力沉积和风力沉积提供理论依据.众多学者采用基于Folk-Ward粒度参数的Sahu沉积环境经验判别函数,对中国沙漠[6 ] 、戈壁[7 ] 等地貌进行了研究.Zhang等[8 ] 通过对河西走廊地区沉积物沉积环境研究发现该判别函数可以很好地指示沉积物的沉积环境.在干旱半干旱地区,广泛分布的风成和水成沉积物被认为是研究区域沉积环境不可缺少的资料[9 ] .Sahu判别函数中包含的沉积环境并不一定存在于干旱半干旱地区[8 ] ,但是干旱半干旱地区存在的湖岸沉积、湖积沉积、洪积沉积环境与Sahu判别函数中的海滩沉积、浅海沉积、浊流沉积环境水动力条件相似[10 ] .因此,在干旱半干旱地区沉积环境研究中可采用湖岸沉积、湖积沉积以及洪积沉积代替Sahu公式中的海滩沉积、浅海沉积以及浊流沉积. ...
... 巴丹吉林沙漠为中国第二大沙漠[9 -10 ] ,众多学者对沙漠内部沙物质进行了深入研究[11 -15 ] ,而对沙漠外围戈壁沉积物的研究较少.为了揭示巴丹吉林沙漠外围不同类型戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境,我们对该区域进行了样品采集、粒度测定后,对沉积物沉积环境进行计算,以期为戈壁未来生态环境建设和防沙治沙提供参考. ...
阿拉善高原东南部干涸湖盆沉积物粒度特征
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2021
... 巴丹吉林沙漠为中国第二大沙漠[9 -10 ] ,众多学者对沙漠内部沙物质进行了深入研究[11 -15 ] ,而对沙漠外围戈壁沉积物的研究较少.为了揭示巴丹吉林沙漠外围不同类型戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境,我们对该区域进行了样品采集、粒度测定后,对沉积物沉积环境进行计算,以期为戈壁未来生态环境建设和防沙治沙提供参考. ...
巴丹吉林沙漠地表沉积物粒度特征及区域差异
0
2011
巴丹吉林沙漠高大沙山沉积物地球化学元素组成及其环境意义
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2017
巴丹吉林沙漠地表风积砂粒度空间分布及其环境意义
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2013
... 巴丹吉林沙漠为中国第二大沙漠[9 -10 ] ,众多学者对沙漠内部沙物质进行了深入研究[11 -15 ] ,而对沙漠外围戈壁沉积物的研究较少.为了揭示巴丹吉林沙漠外围不同类型戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境,我们对该区域进行了样品采集、粒度测定后,对沉积物沉积环境进行计算,以期为戈壁未来生态环境建设和防沙治沙提供参考. ...
Local circulation maintains the coexistence of lake-dune pattern in the Badain Jaran Desert
2
2017
... 本次调查路线自阿拉善右旗北部与巴丹吉林沙漠南缘之间的戈壁开始,沿海森楚鲁-黑河东岸-古日乃湖西部-额济纳旗-阿尔泰山南部-拐子湖-荒草湖-雅布赖山方向采集样品(图1 ).调查区域气候为蒙古高压控制的大陆性气候,冬季寒冷.年降水量40~120 mm,集中在6—8月,年潜在蒸发量大于2 500 mm.年平均气温为9.8~10.2 ℃,年平均风速为2.8~4.6 m·s-1 ,主导风为西北风[16 ] .土壤沙源为戈壁和冲积扇的风化碎屑和沉积物.植被以灌木和半灌木为主.境内水系主要有黑河、古日乃湖、居延海以及拐子湖. ...
... 样品经过自然风干后,2023年12月在内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室进行粒度测定.粒度测定方法为筛分法(粒径≥2 mm)+激光粒度测定法(粒径<2 mm)相结合.筛分设备为GB/T 6003.1—2012标准分样筛,取样质量100 g,粒径≥2 mm样品筛分为2~4、4~8、8~16、16~32 mm等4个粒径样品并称重,剩余粒径<2 mm样品称重后进行激光粒度仪测定.按照Konert和Vandenberghe的方法进行化学预处理[17 ] :室温下用10%HCl和10%H2 O2 分别去除碳酸盐和有机物,然后用蒸馏水洗涤样品以除去多余的H2 O2 和HCl.静置约24 h后,然后使用Fritsch Analysette22 Next激光粒度仪测量粒度分布数据,重复测定5次.粒度测定后,将体积百分比数据转换为质量百分比数据,粒度值转换为Ф单位,D =-log2 d (D 单位为Ф,d 单位为mm).粒级组成[18 ] 分为砾石(D ≥-1 Ф)、沙粒(4 Ф≤D <-1 Ф)、粉粒(9 Ф≤D <4 Ф)、黏粒(D <9 Ф).根据Folk和Ward的方法计算所有样品平均粒径(M z )、分选系数(σ )、偏度(SK )和峰度(K g )等4个粒度参数[16 -17 ] . ...
Sedimentological and geochemical characteristics of sediments and their potential correlations to the processes of desertification along the Keriya River in the Taklamakan Desert,western China
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2021
... 样品经过自然风干后,2023年12月在内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室进行粒度测定.粒度测定方法为筛分法(粒径≥2 mm)+激光粒度测定法(粒径<2 mm)相结合.筛分设备为GB/T 6003.1—2012标准分样筛,取样质量100 g,粒径≥2 mm样品筛分为2~4、4~8、8~16、16~32 mm等4个粒径样品并称重,剩余粒径<2 mm样品称重后进行激光粒度仪测定.按照Konert和Vandenberghe的方法进行化学预处理[17 ] :室温下用10%HCl和10%H2 O2 分别去除碳酸盐和有机物,然后用蒸馏水洗涤样品以除去多余的H2 O2 和HCl.静置约24 h后,然后使用Fritsch Analysette22 Next激光粒度仪测量粒度分布数据,重复测定5次.粒度测定后,将体积百分比数据转换为质量百分比数据,粒度值转换为Ф单位,D =-log2 d (D 单位为Ф,d 单位为mm).粒级组成[18 ] 分为砾石(D ≥-1 Ф)、沙粒(4 Ф≤D <-1 Ф)、粉粒(9 Ф≤D <4 Ф)、黏粒(D <9 Ф).根据Folk和Ward的方法计算所有样品平均粒径(M z )、分选系数(σ )、偏度(SK )和峰度(K g )等4个粒度参数[16 -17 ] . ...
... -17 ]. ...
Brazos River bar[Texas];a study in the significance of grain size parameters
2
1957
... 样品经过自然风干后,2023年12月在内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室进行粒度测定.粒度测定方法为筛分法(粒径≥2 mm)+激光粒度测定法(粒径<2 mm)相结合.筛分设备为GB/T 6003.1—2012标准分样筛,取样质量100 g,粒径≥2 mm样品筛分为2~4、4~8、8~16、16~32 mm等4个粒径样品并称重,剩余粒径<2 mm样品称重后进行激光粒度仪测定.按照Konert和Vandenberghe的方法进行化学预处理[17 ] :室温下用10%HCl和10%H2 O2 分别去除碳酸盐和有机物,然后用蒸馏水洗涤样品以除去多余的H2 O2 和HCl.静置约24 h后,然后使用Fritsch Analysette22 Next激光粒度仪测量粒度分布数据,重复测定5次.粒度测定后,将体积百分比数据转换为质量百分比数据,粒度值转换为Ф单位,D =-log2 d (D 单位为Ф,d 单位为mm).粒级组成[18 ] 分为砾石(D ≥-1 Ф)、沙粒(4 Ф≤D <-1 Ф)、粉粒(9 Ф≤D <4 Ф)、黏粒(D <9 Ф).根据Folk和Ward的方法计算所有样品平均粒径(M z )、分选系数(σ )、偏度(SK )和峰度(K g )等4个粒度参数[16 -17 ] . ...
... 本研究发现剖面上各戈壁沉积物中粉砂+黏土比例表层低于下伏层、砾石比例与沙比例表层高于下伏层;表层沉积物自粗砾质过渡为细粒质戈壁,砾石比例降低、沙比例升高,粉砂+黏土比例呈先降低后升高趋势.对于戈壁沉积物,砾石粒径越粗的戈壁含砾石比例越高、与山地等物源区距离越近[18 -19 ] .戈壁表层沉积物在风、水等外营力作用下,粒径较粗的物质搬运距离较短或者就近沉积,细颗粒物质被大量且远距离运移,从而使得剖面沉积物中粒径较粗的砾石比例和沙比例产生分异.同时,较粗颗粒在地表可形成保护层,保护下面的细物质免受侵蚀,因此也形成了戈壁沉积物平均粒径在表层粗、下伏层细的现象.另外,剖面上粗砾质戈壁的沙比例与细砾质戈壁的砾石比例变化不大,中砾质戈壁剖面上粉砂+黏土比例相对其他戈壁类型降低最多.该现象除与粗砾质戈壁表层富含砾石有关,可能还与细砾质戈壁沉积物中沙组分在地表密集分布也可形成保护层,减少下伏层细颗粒物质运移有关. ...
Dust sources in arid and semiarid China and southern Mongolia:impacts of geomorphological setting and surface materials
1
2008
... 本研究发现剖面上各戈壁沉积物中粉砂+黏土比例表层低于下伏层、砾石比例与沙比例表层高于下伏层;表层沉积物自粗砾质过渡为细粒质戈壁,砾石比例降低、沙比例升高,粉砂+黏土比例呈先降低后升高趋势.对于戈壁沉积物,砾石粒径越粗的戈壁含砾石比例越高、与山地等物源区距离越近[18 -19 ] .戈壁表层沉积物在风、水等外营力作用下,粒径较粗的物质搬运距离较短或者就近沉积,细颗粒物质被大量且远距离运移,从而使得剖面沉积物中粒径较粗的砾石比例和沙比例产生分异.同时,较粗颗粒在地表可形成保护层,保护下面的细物质免受侵蚀,因此也形成了戈壁沉积物平均粒径在表层粗、下伏层细的现象.另外,剖面上粗砾质戈壁的沙比例与细砾质戈壁的砾石比例变化不大,中砾质戈壁剖面上粉砂+黏土比例相对其他戈壁类型降低最多.该现象除与粗砾质戈壁表层富含砾石有关,可能还与细砾质戈壁沉积物中沙组分在地表密集分布也可形成保护层,减少下伏层细颗粒物质运移有关. ...
Palaeoenvironmental implication of grain-size compositions of terrace deposits on the western Chinese Loess Plateau
1
2018
... 本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点.这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] .一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] .相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物.Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高.所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子. ...
干旱区洪积扇戈壁表层沉积物特征研究
1
2021
... 本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点.这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] .一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] .相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物.Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高.所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子. ...
Spatial variations in the chemical composition of eolian sediments in hyperarid regions:a case study from the Badain Jaran Desert,Northwestern China
1
2018
... 本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点.这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] .一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] .相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物.Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高.所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子. ...
Applicability of rare earth elements in eolian sands from desert as proxies for provenance:a case study in the Badain Jaran Desert,Northwestern China
1
2021
... 本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点.这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] .一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] .相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物.Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高.所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子. ...
Discovery of quaternary paleoflood deposits on the southern margin of the Badain Jaran Desert,Northwestern China
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2021
... 本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点.这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] .一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] .相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物.Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高.所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子. ...
Analysis of spatial and temporal variations of the near-surface wind regime and their influencing factors in the Badain Jaran Desert,China
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2022
... 本文中各戈壁沉积物分选性均很差,平均粒度分布曲线呈多峰态分布模式,剖面上沉积环境存在洪积沉积、冲积沉积的同时,中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物还存在风成沉积特点.这说明该区域戈壁沉积物的形成存在多种动力条件、多过程特性[20 ] .一般认为粒径<2 mm的砂粒才可能被风搬运,而砾石级颗粒一般只有山区河流或洪积扇才能搬运,因此戈壁环境的砾石级碎屑应该是冲洪积成因的,而细沙、粉砂和黏土主要是戈壁在后期发育过程中风力搬运、改造的结果[21 ] .相关学者对巴丹吉林沙漠周边局部地表的研究也对以上观点给予了支撑,其中,Chen等[22 ] 认为巴丹吉林沙漠西至西北缘沉积物主要依赖于当地物源和额济纳附近黑河扇区的粗颗粒物质,且这些物质很可能是通过冲积作用从祁连山和青藏高原东北部搬运而来;Li等[23 ] 认为拐子湖北部地区冲洪积沉积物可能来源于蒙古的戈壁;Yang等[24 ] 发现巴丹吉林沙漠边缘的细粒河流沉积物是典型的古洪水沉积物.Hu等[25 ] 研究巴丹吉林沙漠周边地区风况发现,巴丹吉林沙漠内部为低风能区域,其外围戈壁处于较高风能区域且吹沙风频率较高.所以,近地面风是巴丹吉林沙漠外围中砾质戈壁和细砾质戈壁表层沉积物存在风成沉积特点的主要因子. ...
Dynamic processes of dust emission from gobi:a portable wind tunnel study atop the Mogao Grottoes,Dunhuang,China
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2022
... 巴丹吉林沙漠外围不同戈壁风蚀强度不仅与风况有密切关系,还取决于地表下细颗粒物的丰度[26 ] 以及跃移运动.尽管戈壁地表较粗的砾石或沙粒覆盖度达到一定程度,风蚀强度会减弱,但戈壁地表被破坏,下伏层细颗粒物在大风的作用下将会得到释放.另外,跃移颗粒的碰撞磨蚀作用,使黏附在沙粒表层的细颗粒物质发生脱落以及土壤团聚体破碎,也会进一步加大破坏后戈壁地表的风蚀强度.因此,当地相关机构加强研究区地表的保护,对实现风蚀防控具有重要意义. ...