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现代黄河三角洲沉积物粒度特征及其来源

2024-01-01于霁怀介冬梅李平

吉林大学学报(地球科学版) 2024年4期
关键词:端元黄河三角洲粒度

摘要:现代黄河三角洲位于海陆交互地带,为我国重要的生态保护区,同时也是石油开采地。受河流、潮流、人类活动影响,现代黄河三角洲沉积物粒度组成复杂,物质来源多样。本文共采集了黄河三角洲表层沉积物样品219个,首先采用粒度分析方法分析了现代黄河三角洲沉积物的粒度特征以及沉积物来源,然后采用参数端元模型分析方法对沉积物的物质来源进行了划分,最后采用聚类分析方法分析了表层沉积物类型。结果表明:现代黄河三角洲沉积物粒度组成以粉砂(体积分数71.10%)和砂(27.62%)为主,大部分沉积物粒度分选中等,粒度分布曲线呈近对称分布。沉积物划分为EM1、EM2、EM3三个沉积端元,分别代表三种不同物质来源,其中EM1代表旧河流沉积作用,EM2代表海洋潮流沉积作用,EM3代表现黄河河流沉积作用。将表层沉积物分成三种沉积物类型,结合聚类分析结果将黄河三角洲分为三类沉积环境,其中:第一类主要分布在黄河三角洲等西部河流的中上游,包括马新河、沾利河、草桥沟、挑河,主要为旧河流沉积,水动力较弱;第二类主要分布在刁口河、神仙沟、现黄河(清水沟)等东部河流,现黄河河流沉积作用较强;第三类主要分布在黄河三角洲北部沿岸及潮滩,受海洋潮流作用较强,海岸受到侵蚀。此外,人类活动对黄河三角洲岸线变化也产生了一定影响。

关键词:黄河三角洲;表层沉积物;粒度;端元;物源分析

doi:10.13278/j.cnki.jjuese.2023020

中图分类号:P736.21

文献标志码:A

Supported by the National Natural Science Foundation of China (42271162,41971100),the Natural Science Foundation of Shandong Province (ZR2020MD063) and the Joint Fund Key Support Project of NSFCShandong Province (U1706214)

Grain Size Characteristic and Source of Sediments

in Modern Yellow River Delta

Yu Jihuai1,Jie Dongmei 3,4,5,Li Ping6,7

1. School of Geographical Sciences, Northeast Normal University, Changchun 130024, China

2. Institute for Peat and Mire Research, Northeast Normal University, Changchun 130024, China

3. State Environmental Protection Key Laboratory of Wetland Ecology and Vegetation Restoration, Changchun 130024, China

4. Key Laboratory of Geographical Processes and Ecological Security of Changbai Mountains (Northeast Normal University), "Ministry of Education, Changchun 130024, China

5. Key Laboratory of Vegetation Ecology, Institute of Grassland (Northeast Normal University), Ministry of Education, "Changchun 130024, China

6. First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, Qingdao 266061, Shandong,China

7. Key Laboratory of Coastal Zone Science and Integrated Management, Ministry of Natural Resources, Qingdao 266061, "Shandong,China

Abstract: There are some important ecological reserves and oil exploitations in modern Yellow River delta, which located at the junction of sea and land. Influenced by rivers, currents and human activities, the modern Yellow River delta has a complex composition of sediment grain size and sources. A total of 219 sediment samples from the Yellow River delta were collected in this paper. Firstly, the grain size distribution and material source of the modern Yellow River delta sediment were analyzed by particle size analysis method. Then the parametric endmember model analysis method was used to divide the material sources of sediments. Finally, the cluster analysis method was used to analyze the surface sediment types. The results show that the grain size composition of delta sediments is mainly silt (71.10%) and sand (27.62%), most of the sediments are of medium grain size sorted and the curve of the grain size distribution is nearly symmetrical. The delta sediments can be divided into three types of end-mumber such as EM1, EM2 and EM3, which represent three different material sources. Among them, EM1 is from fluvial sediments, EM2 is from tidal current sediments and EM3 is from the current Yellow River fluvial sediments. According to the results of cluster analysis, the Yellow River delta is divided into three types of sedimentary environments. The first type is mainly distributed in the middle and upper reaches of western part of the Yellow River delta rivers, including Maxin River, Zhanli River, Caoqiaogou River and Tiaohe River, which is mainly deposited by old river with weak hydrodynamic force. The second type is mainly distributed in the eastern part of rivers such as Diaokou River, Shenxiangou and the current Yellow River (Qingshuigou), and the current Yellow River has strong sedimentary dynamics. The third type is mainly distributed along the northern coast and tidal flat of the Yellow River delta, which is strongly affected by the marine tidal and the coastline is eroded. In addition, human activities also had a certain impact on the changes of the coastline in the Yellow River delta.

Key words: Yellow River delta; surface sediments; grain size; end mumber; source analysis

0 引言

黄河作为我国第二大河,具有水少沙多、水沙异源、快速淤积的特点。黄河平均每年向渤海输送8.7亿t泥沙,其中70%沉积在河口附近并形成新的陆地[1]。1855年,黄河从铜瓦厢决口夺大清河汇入渤海,形成现代黄河三角洲[2]。近年来,受气候变化以及人类活动的影响,黄河三角洲下游部分河流发生淤积,有的地段岸线受海洋侵蚀作用影响,发生蚀退[3]。为保护海岸生态环境,保障沿海居民生产生活安全,学者们对现代黄河三角洲潮间带及水下三角洲地区展开了较多研究,研究内容包括沉积物粒度特征及物质来源[48]、沉积特征与沉积环境[913]、黄河泥沙输送对地形地貌影响[1416]、人类活动影响[1718]、岸线变化[1921]、湿地健康评价[22]等。相比于黄河三角洲潮间带及水下三角洲,黄河三角洲陆上部分沉积环境的研究工作较少,而且学界对于黄河三角洲地区沉积动力与物质来源的关系认识也不清楚,因此,有必要在黄河三角洲开展表层沉积物水动力条件及物质来源分析。

粒度作为沉积学研究中的重要指标,可以反映沉积物质的搬运方式、物质来源、沉积动力等多重信息,对研究沉积物输运过程以及沉积环境演变具有重要意义[23]。由于河流沉积物粒度组成及分布受水动力环境和不同物质来源的综合影响,因此利用粒度数据分析沉积物特征及物质来源时,常常需要对粒度组分进行分离,其中粒度端元分析方法是区分粒度组分的有效手段。粒度端元分析通过运用数学算法将多种沉积动力作用下形成的沉积物粒度数据有效分离成多个独立的具有某特定特征的粒度组分,从而判断沉积物来源和识别沉积动力条件[24]。端元分析方法自提出以来,模型经过了不断地改进,在沉积学分析上应用越来越广泛[2526]。比如:张晓东等[27]对长江口临近海域表层沉积物进行了粒度端元分析,并对该地区沉积动力环境进行了描述;林镇坤等[28]对南流江河口水下三角洲进行端元分析并判断了当地的沉积动力环境;薛成凤等[29]运用端元分析推测了中小河流对长江水下三角洲远端泥沉积的贡献。另外,在进行沉积动力分区和探讨沉积环境方面[3031],也常常运用聚类分析的方法,结合粒度特征参数(粒度参数、粒度组分)对沿海地区沉积物进行沉积环境划分[3233]。因此,粒度指标可用于判断黄河三角洲表层沉积物的物质来源和动力环境。

本文通过对黄河三角洲陆上沉积物的粒度特征及物质来源进行研究,探讨不同沉积动力对黄河三角洲岸线及环境的影响,以期为黄河三角洲地区岸线防护及环境治理提供参考。

1 区域概况与研究方法

1.1 区域概况

黄河三角洲位于渤海盆地东部的济阳断陷和埕宁隆起之间,基底构造以强烈的褶皱和断层为特征。黄河三角洲地势总体西南高,东北低(图1a)。1855年以来,黄河尾闾发生多次改流,并在不同时期形成多条分流河流。近几十年来受人工改流控制,黄河三角洲存在多条河流并行现象。除现黄河外,河流多为南北走向,河流自西向东分别为马新河、沾利河、草桥沟、挑河、刁口河、神仙沟、现黄河(图1b),其中马新河、沾利河、草桥沟为人工开挖的河流。黄河三角洲地区属于暖温带半湿润大陆性季风气候,四季差异分明,年均温12 ℃,年降水量776 mm。海岸潮汐类型多样,大部分为不正规半日潮[2]。植被组成以草本植物为主,木本植物所占比例较少。黄河三角洲植被的主要建群种和优势种为湿生植物和盐生植物。植被形成时间较短,群落稳定性较差[34]。

1.2 研究方法

研究区位于黄河下游、黄河口附近。采样点分布于现代黄河三角洲的陆上部分及潮间带区域(图1c)。沿现黄河河流以及神仙沟、刁口河、挑河、草桥沟、沾利河、马新河等黄河尾闾摆荡形成较早的旧河流地区进行等距采样,采样相邻点间隔约为5 km,选取表层深度0~2 cm的沉积物样品共219个。旧河流基本信息见表1。

粒度测定方法:首先将样品烘干,称取约1 g样品;然后量取10%的稀盐酸溶液以除去样品中的钙质胶结,待反应完全后加入蒸馏水并离心至中性;接着量取约5 mL双氧水并进行水浴加热,以去除有机质,待反应完全后加入蒸馏水进行水洗并离心直至中性;再向离心管中加入0.05 mol/L的(NaPO3)6约5 mL,用超声波清洗仪清洗样品约10 min,使样品充分分散;最后使用粒度分析仪Microtrac S3500进行测试,测量范围为0.025~2 000 μm,重复测量3次使相对误差在±3%以内。

数据分析方法:首先,在Matlab中使用Paterson and Heslop提供的AnalySize程序包,采用Gen.Weibull参数模型对黄河三角洲表层沉积物粒度各粒级的体积分数进行分析,并对粒度数据进行EMA(端元分析)矩阵计算。然后,用Folk和Ward公式计算各个样品中的平均粒度、峰度、分选系数、偏度[36]。最后,运用IBM SPSS Statistics 中的K均值聚类方法,根据粒度参数Mz对样品进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 黄河三角洲表层沉积物粒度组成及分布

按国际通用标准进行分类,Φ≤4为砂,4<Φ≤8为粉砂,Φ>8为黏土(其中Φ=-log2D,D为颗粒直径,mm)[37],得到沉积物组成按照体积分数由高到低分别为粉砂(71.10%)、砂(27.62%)、黏土(1.28%)。从不同河流位置上表层沉积物的粒度组成中粉砂、砂和黏土的平均体积分数来看,河流间粒度组成差异较明显(表2)。从表2可知:整体上看,黄河三角洲表层沉积物粉砂体积分数最高,范围在59.93%~80.29%之间;刁口河、神仙沟、现黄河等东部河流地区砂体积分数较高,分布于26.56%~38.84%之间;马新河、沾利河、草桥沟、挑河等旧河流地区黏土体积分数较高,在 1.82%~2.99%之间。

黄河三角洲地区表层沉积物砂、粉砂、黏土粒度分布特征(图2)显示,现代黄河三角洲研究区范围内的样品中,砂和粉砂的体积分数在空间上的分布变化范围较大,黏土的空间变化较小。不同河流表层沉积物粒度特征具体表现为:黄河三角洲表层沉积物粒度峰度平均值为1.09,近对称;分选系数平均值为1.11,分选中等;偏度系数为0.10,近对称。

2.2 粒度分布曲线及概率累积曲线

沉积物的粒度主要受搬运介质、搬运方式、沉积环境等多种因素影响[23]。粒度概率累积曲线可以反映沉积物的搬运方式。根据累积曲线的截点以及分段可以判断物质的搬运是以悬移、跃移、底移中的哪种搬运方式为主,以及不同搬运方式所占的比例如何。原则上根据现代黄河三角洲研究区的大多数点的粒度分布曲线和概率累积曲线的形态,将粒度分布曲线及概率累积曲线划分为三组类型:类型一为马新河、沾利河、草桥沟、挑河等旧河流;类型二为刁口河、神仙沟、现黄河等东部河流;类型三为沿海地区海岸及潮滩。将这三组不同类型的沉积物粒度组合取平均值,并做出相应地区的概率累积曲线以及粒度分布曲线图(图3)。其中,粒度分布曲线可以反映粒度的分布,进而可以推测沉积物的物质来源。

马新河、沾利河、草桥沟、挑河等距离海岸有一定距离的旧河流平均粒度为5.26Φ(图3a),粒级为细粉砂,分选系数为1.41,分选较差,偏度为0.09,粒度分布曲线呈近对称分布,峰态为0.94,峰态中等。概率累积曲线为二段式(图3a),可知物质搬运方式主要为跃移和悬移。

刁口河、神仙沟、现黄河等东部河流平均粒度为3.75Φ(图3b),粒级为极细砂,分选系数为0.85,分选中等,偏度为0.08,粒度分布曲线呈近对称分布,峰态为1.24,峰态窄。概率累积曲线为二段式(图3b),物质搬运方式主要为跃移和悬移。现黄河在10Φ左右存在明显截点,说明在沉积物的细端部分物质的沉积方式发生了明显变化。

在黄河三角洲北部沿海地区,平均粒度为4.62Φ(图3c),粒级为粗粉砂,分选系数为1.03,分选较差,偏度为0.16,粒度分布曲线为正偏,峰态为1.19,峰态窄。概率累积曲线为四段式(图3c),在6Φ和11Φ位置处存在拐点;其中跃移组分的斜率较高,反映了沉积物在能量相对较低的河口上快速堆积的特征,该处沉积物受海洋潮流的影响较为强烈。

2.3 端元分析

对黄河三角洲表层沉积物粒级数据进行EMA(end member analysis)矩阵计算并得到端元数与线性相关性、角度偏差的关系(图4),其中R2为各端元之间的判定系数,角度分布曲线之间的偏离程度[24]。评估端元分解效果时,需要尽量保证 R2在0.9以上,角度偏差尽量小,同时选择尽可能少的端元数目。随着端元数量增加,线性相关增强,角度偏差下降。最终选择3个端元(EM1、EM2和EM3)对该组粒度数据进行反演并分析。

沉积物粒度端元的性质通常受沉积物物质来源和沉积环境(括沉积物的运移特征以及水动力环境条件[27])的影响。3个不同端元所代表的粒度参数(表3)反映了黄河三角洲整体沉积环境受3种不同沉积动力来源的影响,结合每个样品各端元的空间分布特征(图5)可以分析沉积物粒度端元所指示的物质来源及水动力环境。

EM1代表沉积物的平均粒度和众数粒度分别为6.13Φ和6.01Φ(表3),属于细粉砂粒级,其中黏土体积分数为4.07%,粉砂体积分数为93.89%。分选系数为1.08,分选程度较中等;偏度为0.02,近对称;峰度为0.97,峰态为中等。从空间位置分布上看,EM1物质来源主要分布在现代黄河三角洲西北部沿岸潮滩以及马新河、沾利河、草桥沟、挑河等旧河流地区。因此推测EM1为旧河流沉积动力,代表旧河流在较弱的水动力条件下逐渐沉积形成的河流沉积物。

EM2代表沉积物的平均粒度和众数粒度分别为4.74Φ和4.51Φ(表3),属于粗粉砂粒级;分选系数为0.59,分选较好;偏度为0.11,偏度为正偏,颗粒在粗粒部分集中;峰度为1.00,峰态为中等。EM2主要分布在黄河三角洲北部沿海地区。北部废弃河口岸线由于缺少河流泥沙补给,受波浪、潮流、风暴潮等多种海洋因素作用,在刁口河口无潮点附近的海岸段岸线强烈蚀退[19]。因此推断EM2受海洋影响强烈,为海洋潮流及波浪动力作用下形成的沉积物。

EM3代表沉积物的平均粒度和众数粒度分别为3.68Φ和3.76Φ(表3),属于粗粉砂粒级;分选系数为0.56,分选较好;偏度为-0.13,为负偏,颗粒在细粒部分集中;峰度为0.96,峰态为中等。与EM1和EM2相比,EM3粒度更粗,且为负偏,在空间位置分布上看,EM3主要分布在黄河三角洲研究区的东北侧,以及现黄河。在神仙沟及刁口河流靠近陆地地区EM3含量较高,这些河流曾经为黄河流经河流,由于在这些地区黄河改流时间较短,且河流之间相互连通,因此仍受到黄河沉积作用影响。因此推断EM3主要来源为现黄河沉积。

从端元组成上看,EM2和EM3的占比较高,而EM1占比较低(表3)。总体上是粉砂体积分数高,黏土体积分数低,沉积物粒度粗;说明黄河三角洲研究区沉积环境水动力强,沉积环境受河流和潮流等多种因素影响。近年来随着入海泥沙减少,除了现黄河(清水沟)以外,其余地方受到海洋侵蚀作用加强,因而EM2占比较高(图5)。

3 讨论

3.1 沉积动力分区及沉积环境探讨

由于现代黄河三角洲粒度分布是与现代河口动力环境相适应的,因此,分析沉积物的粒度分布特征可以对河口动力环境进行推断。

结合现代黄河三角洲的粒度特征,运用K均值聚类方法对黄河三角洲表层沉积物的平均粒度进行分类,共分为三种沉积类型,根据这三种类型反映的不同沉积特征将沉积物的空间分布划分为三种沉积动力环境区(图6)。对不同沉积动力环境区聚类占比及粒度特征进行计算,结果见表4。

沉积Ⅰ区主要分布在黄河三角洲西部河流,包括马新河、沾利河、草桥沟、挑河等河流的上游及中游部分。从聚类组成上来看,沉积Ⅰ区中聚类1占比38.64%,聚类2占比13.64%,聚类3占比47.73%;聚类3占比最高,其平均粒度为5.46Φ(表4)。由于河流改流时间较早,河流废弃时间较长,受人类活动用水增加以及人工堤坝的修建等影响,沉积Ⅰ区的沉积物粒度较细,该地区物质搬运方式主要以跃移和悬移为主。从岸线变化上看,结合前人[3]分析认为该地区由于连接港口的公路修建,拦截了潮滩,岸线较为稳定。沉积Ⅰ区的沉积环境以旧河流沉积为主。

沉积Ⅱ区主要分布在刁口河、神仙沟、现黄河(清水沟)等东部河流。从聚类组成上来看,沉积Ⅱ区聚类1占比44.83%,聚类2占比48.28%,聚类3占比0.07%,主要以聚类2和聚类1为主。聚类2和聚类1平均粒度分别为4.03Φ和4.79Φ(表4)。该区域沉积环境主要为黄河河流沉积作用。现行河口区主要受黄河水动力影响。一般来说,水动力环境越强,粒度越粗。由于黄河径流量较大,流速较快,因而沉积物粒度较粗。其中,径流区域影响下砂的含量较高。这可能是由于河流流速较快,细颗粒物质随水流被搬运至远处,粗颗粒物质搬运距离较近,多在原地沉积。袁萍等[6]认为现行河口三角洲叶瓣周围的表层沉积物粒度较远离河口位置的沉积物粒度粗,且现黄河口沉积物粒度有粗化的趋势。从岸线变化上看,结合前人[11]分析认为黄河三角洲岸线在孤东以北和清水沟流路南侧的区域岸线作用以侵蚀为主,而在孤东海域和清水沟流路河口处则以淤积作用为主。

沉积Ⅲ区主要分布在黄河三角洲北部沿岸及潮滩地区。从聚类组成上来说,沉积Ⅲ区聚类1占比67.82%,聚类2占比12.64%,聚类3占比19.54%。主要以聚类1为主,其平均粒度为4.79Φ(表4)。该区域沉积环境主要为海洋沉积作用,岸线蚀退。废弃刁口河口和神仙沟属于波流控制型[16]。自1976年黄河改流清水沟流路以来,三角洲海岸线总的变化趋势是现行河口海岸线明显向海淤进,而北部废弃河口岸线则明显侵蚀后退[19]。由于潮滩地区地势平坦,河流流速迅速减弱,水动力环境变弱,因而其粒度较河流地区细。黄河改流后,黄河三角洲北部潮间带部分岸滩波浪作用加强,侵蚀效应亦增强[4]。在黄河三角洲北部沿岸沉积物主要受海洋潮流作用影响。其中在近岸,涨落潮的往复运动对细颗粒泥沙的输移和分布有重要影响。当来自海洋的潮流与受风驱动下的水流、河流和海洋环流相互作用时,沉积物质的净运输方向会发生相应改变。随着水深沿海岸变化,海底摩擦力增大,潮流速度向岸边减小。细粒沉积物的搬运受侵蚀和沉积滞后效应的控制,呈现出向岸边搬运和沉积的趋势。受潮流顶托作用,沉积物细颗粒物质在海岸沉积,因而在黄河三角洲近岸粒度较细。近年来,黄河径流减少导致海水潮流动力增强[15]。因而,在黄河三角洲北部海岸线有侵蚀的趋势。

3.2 物质来源探讨

黄河三角洲沉积物物质来源主要为现黄河河流沉积、旧河流沉积和海洋潮流沉积三个来源。黄河三角洲地区沉积物的粒度特征与物质来源有密切关系。在黄河三角洲地区,受现黄河河流沉积和受海洋潮流沉积影响的区域,沉积物粒度较粗,而受旧河流沉积影响的地区沉积物粒度较细。从黄河三角洲沉积物端元组成上看,现代黄河三角洲不同位置的端元构成存在差异:在马新河、沾利河、草桥沟、挑河等西部河流,端元组成以EM1为主,沉积物主要来源为旧河流沉积作用下的泥沙沉积;在刁口河、神仙沟、现黄河等东部河流,端元组成以EM3为主,沉积物主要物质来源为现黄河河流冲刷下来的黄土高原的黄土[8];在黄河三角洲沿海地区,端元组成以EM2为主,沉积物主要物质来源可能为海洋和潮流挟沙堆积而成。这说明该区域主要受黄河河流沉积作用影响,海洋潮流仅影响黄河入海口北部地区。

本文所讨论的陆上黄河三角洲沉积动力形式与前人关于黄河三角洲潮间带及水下三角洲沉积动力形式较为一致,如陈小英等[13]认为黄河三角洲物质来源受到径流、潮流以及海洋风浪影响,乔淑卿等[7]认为黄河三角洲沉积物物质来源主要为河流沉积,同时受到海洋潮流动力影响;而且本研究发现黄河三角洲不同沉积区沉积动力形式具有明显差别,其中本研究沉积Ⅲ区与陈小英等[13]划分的废弃三角洲沉积区距离较近,两项研究均揭示了该地区主要受海洋沉积作用的影响。此外,本研究中黄河与陈小英等[13]

研究的现行河口区位置一致,主要受河流作用以及沙嘴前方强潮流带的作用。总之,黄河三角洲沉积动力同时受河流和海洋潮流影响,在黄河三角洲不同沉积区域沉积物主导的动力因素有所不同。

黄河三角洲沉积物的粒度变化主要受到黄河影响,为河控型三角洲。1855年以来,黄河频繁改流导致黄河三角洲不同河流上沉积物特征均不相同。黄学勇等[12]认为黄河径流是现代黄河口南岸沉积物的主要物质来源,黄河改流对黄河三角洲沉积环境产生重要影响。对比黄河三角洲不同位置的黄河河流沉积物粒度特征并结合黄河改流历史发现,较早时期废弃的河流粒度较细,而现黄河以及废弃时间较晚的河流由于仍主要受现河流流水搬运作用影响,河流流速较快,水动力环境较强,因而粒度更粗。在沾利河、草桥沟和挑河入海口处有少量代表现黄河的沉积物。这说明黄河改流后,仍有少量黄河沉积物通过西部旧河流运输至入海口。

近年来,人类工程活动、修建堤防、人工改流和开挖沟槽(尤其是河口疏浚)对黄河三角洲和其河口产生了巨大的影响。随着河口向海延伸,人们在黄河三角洲陆地上种植树木,用来防止海浪冲刷侵蚀,在油田附近建造防浪墙来防止海岸侵蚀[17]。在黄河三角洲北部,受修建堤坝、巩固岸滩、石油开采和人工养殖业发展等人类活动的干扰,人工岸线向海推进。许多岛屿并入陆地,海湾被拦截,原来曲折的天然韵律型海岸被平直的人工海岸取代[21]。因此,对黄河三角洲地区进行开发时应注意生态防护与经济建设协调发展,以减少黄河三角洲北部岸线侵蚀对生态环境的不利影响。

4 结论与建议

1)现代黄河三角洲沉积物组成以粉砂(体积分数71.10%)、砂(27.62%)为主,黏土(1.28%)较少。在马新河、沾利河、草桥沟、挑河等大部分旧河流地区,黏土体积分数相对其他河道较高;在刁口河、神仙沟、现黄河以及部分沿海地区,砂体积分数较高。在马新河、沾利河、草桥沟、挑河等距离海岸有一定距离的旧河流,粒级为细粉砂,分选较差,粒度分布曲线呈近对称分布,峰态中等,概率累积曲线为两段式,物质搬运方式主要为跃移和悬移;在刁口河、神仙沟、现黄河等东部河流,粒级为极细砂,分选中等,粒度分布曲线呈近对称分布,峰态窄,概率累积曲线为二段式,物质搬运方式主要为跃移和悬移;在黄河三角洲北部沿海地带,粒级为粗粉砂,分选较差,粒度分布曲线为正偏,峰态窄,概率累积曲线为四段式,其中跃移组分的斜率较高。

2)黄河三角洲表层沉积物由三个端元构成,其中EM1为旧河流沉积动力,代表旧河流在较弱的水动力条件下逐渐沉积形成的河流沉积物,EM2为海洋潮流及波浪动力作用下形成的沉积物,EM3主要来源为现黄河沉积物。

3)运用聚类分析方法将黄河三角洲分为三类沉积环境:沉积Ⅰ区主要分布在黄河三角洲等西部河流的中上游,包括马新河、沾利河、草桥沟、挑河,主要为旧河流沉积,水动力较弱;沉积Ⅱ区主要分布在刁口河、神仙沟、现黄河(清水沟)等东部河流,现黄河河流搬运作用较强;沉积Ⅲ区主要分布在黄河三角洲北部沿岸及潮滩,受海洋潮流作用较强,海岸受到侵蚀。

人类活动对黄河三角洲和其河口产生了一定的影响,在此背景下,黄河三角洲岸线发生动态改变。在黄河三角洲神仙沟以东部分岸线保存良好,但在刁口河以西岸线仍受到海洋侵蚀,应加强岸线防护。

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