杭州灣潮灘沉積物黏土礦物空間差異與物源指示

席雅娟 師育新 戴雪榮 劉　朝 吳紫陽

（華東師范大學地理科學學院 上海 200241）

?

杭州灣潮灘沉積物黏土礦物空間差異與物源指示

席雅娟 師育新 戴雪榮 劉朝 吳紫陽

（華東師范大學地理科學學院 上海 200241）

摘 要通過對杭州灣潮灘沉積物中主要黏土礦物成分及組合類型的研究，分析了杭州灣潮灘沉積物黏土礦物的空間分布特征。借助聚類分析等手段，同時結合杭州灣水動力特征，探討了研究區(qū)黏土礦物的來源和成因。研究結果表明，杭州灣潮灘表層沉積物主要為黏土質粉砂，其余為砂質粉砂。本區(qū)沉積物黏土礦物成分復雜，主要為伊利石，其次是高嶺石和綠泥石；還有少量蒙皂石和蛭石及1.4 nm過渡礦物。根據其相對含量可分為3種組合類型：Ⅰ型為伊利石—高嶺石—綠泥石—蛭石類—蒙皂石型，Ⅱ型為伊利石—綠泥石—高嶺石—蒙皂石—蛭石類型，Ⅲ型為伊利石—高嶺石—綠泥石—蒙皂石—蛭石類型。在空間上，北岸的蒙皂石和綠泥石平均含量高于南岸，而伊利石、高嶺石和蛭石（含1.4 nm過渡礦物）平均含量則低于南岸。高潮灘和中潮灘黏土礦物對比，除了蒙皂石含量高潮灘大于中潮灘外，其他礦物含量均無明顯規(guī)律。表層沉積物黏土礦物的分布特征與水動力條件和物質來源密切相關，杭州灣北岸乍浦以東潮灘受潮流和長江沿岸流影響明顯，沉積物主要為長江和東海源的；南岸由于曹娥江和甬江兩條河流的注入，流域物質所占比例明顯比北岸高。柱狀巖芯樣品中各黏土礦物含量自下而上的變化則反映了物源區(qū)風化強度的波動特征。

關鍵詞杭州灣 潮灘沉積物 黏土礦物 物源

0 引言

杭州灣是錢塘江河口區(qū)的口外海濱部分，是我國東部沿海地區(qū)陸地和海洋相互作用較為強烈的一個區(qū)域。作為世界著名的強侵蝕型河口，杭州灣的沉積作用和泥沙來源都較長江、黃河和珠江等堆積型河口更為復雜，而對錢塘江河口區(qū)沉積作用和物源的研究程度卻比后者低。許多學者對杭州灣潮灘表層沉積物粒度分布及沉積動力環(huán)境做了較為深入的研究［1-8］，也有學者通過特征礦物及組合、元素地球化學及主要組合分析等［9-11］方法來識別杭州灣泥沙來源和運移途徑，取得了許多進展。但由于杭州灣獨特的地理環(huán)境和復雜的水動力條件，給物源判斷帶來一定的困難。黏土礦物是組成細顆粒沉積物的主要礦物成分，作為母巖風化作用的產物，它們廣泛分布于地表，是河流細顆粒沉積物的主要來源。因此河流沉積物中黏土礦物的研究被廣泛應用于流域風化作用表征和追蹤物源［12-15］。杭州灣沉積物多為粉砂質沉積，中部富含黏土［10］，含有豐富的黏土礦物。本文通過對杭州灣潮灘沉積物中主要黏土礦物成分及組合類型的研究，分析了杭州灣黏土礦物的空間分布特征，借助聚類分析等手段，同時結合杭州灣水動力特征，探討了黏土礦物的來源。這將有助于加深對杭州灣潮灘沉積物物質來源、沉積動力等問題的認識。

1 研究區(qū)概況

杭州灣位于錢塘江入海口，西起浙江省海鹽縣澉浦鎮(zhèn)和余姚、慈溪交界處的西三閘斷面，東至蘆潮港—寧波鎮(zhèn)海連線，與舟山、北侖港海域為鄰［5］（圖1）。本文的研究范圍北岸西起尖山附近，向東經澉浦、海鹽、乍浦、金山直至蘆潮港南；南岸西起上虞區(qū)瀝海鎮(zhèn)，向東經庵東至寧波鎮(zhèn)海。杭州灣地質構造上處于西北部印支褶皺帶與東南部中生代閩浙火山巖帶交接部位，并有走向東西的蕭山—鎮(zhèn)海斷裂和走向北東的蕭山—奉賢斷裂夾峙，第四紀全區(qū)發(fā)育海相、湖沼相沉積，全新統(tǒng)上部海相粉砂質黏土組成平原海岸，局部地段由火山巖、花崗斑巖構成基巖海岸。

受特殊的地形及地理位置影響，杭州灣及其鄰近海域水動力條件多元化，包括錢塘江徑流、漲落往復潮流，還有長江沿岸流及余流等，但以潮流作用為主，屬強潮型河口海灣。一日4次的漲、落潮受杭州灣地貌影響顯著，灣口向內隨著寬度變窄，水深逐漸變淺，潮波內托，潮位逐步抬高，高低潮相差較大，澉浦最大潮差可達8.93m。由于北岸水下深槽逼岸，南岸水淺灘寬，使得南岸高潮位低于北岸，低潮位高于北岸，潮差比北岸小。杭州灣潮流屬往復流，北岸漲潮流為南西向，南岸為北西方向，落潮時北岸流向為北東向，南岸為南東方向，?？谕獬绷鬟M入杭州灣后合流的主流線沿北岸運移。潮波傳播速度由于北岸水深、島嶼少，速度比南岸快，與潮差增大同步加速，乍浦附近是漲、落潮速度最快地區(qū)。杭州灣北岸漲潮流速大于落潮流速，南岸灣口處落潮流速大于漲潮流速［16-17］。已有研究顯示［18］，杭州灣泥沙搬運、沉積的主要動力是潮流，波浪在泥沙搬運中起著次要作用。

圖1　研究區(qū)及采樣點分布圖Fig.1 Study area and distribution of sampling sites

2 材料與方法

2.1 野外采樣

根據研究區(qū)地形地貌特征、物質來源及搬運的水動力條件，于2013年11月在杭州灣北岸和南岸采集了42個樣品，其中潮灘表層沉積物樣37個（高潮灘沉積物21個、中潮灘沉積物16個）、柱狀沉積物樣品5個（圖1）。同時在錢塘江8個主要支流（入干流）的河口區(qū)（各1個）和長江河口（7個）采集沉積物樣品，以便探討杭州灣潮灘表層沉積物的來源。

2.2 實驗分析

（1）粒度分析：稱取樣品0.06～0.1 g，置于100 mL燒杯中；先加入足量的濃度為30％的H2O2除去有機質，然后加入10 mL濃度為2％的稀鹽酸除去碳酸鈣，再加入10 mL濃度為2％的六偏磷酸鈉，超震15 min分散，靜置12 h后于測試前再次超震分散。測試儀器為 LS13320型激光粒度儀，量程范圍 0.017～2 000μm，分析誤差為±0.5％。

（2）黏土礦物分析：將采集來的樣品自然風干后，稱取10 g，先用過氧化氫除去其中的有機質，再根據Stocks沉降規(guī)律，從沉積物中提取出粒徑小于2 μm的黏土粒級部分，分別制成自然定向片（N）、乙二醇飽和片（EG）、鉀飽和片（K）和高溫加熱片（H），測試儀器為PANalytical（原Philps）X′Pert.Pro MPD型X射線衍射儀。實驗條件為：CuKa輻射，電壓40 kV，電流30 mA，掃描范圍3o～35o，掃描速度0.057o/s。

黏土礦物鑒定和解釋主要依據4種測試條件獲得的XRD圖譜的綜合對比分析［19-20］（圖2）。如圖2b所示，自然圖譜中主要有1.42 nm、1.0 nm、0.7 nm、0.5 nm、0.47 nm、0.358 nm、0.353 nm和0.33 nm幾種衍射峰，同自然曲線相比較，經過550℃加熱2 h后，1.4 nm衍射峰減弱、1.0 nm衍射峰增強，并出現1.2 nm峰，表明有綠泥石和蛭石及1.4 nm過渡礦物的存在；同時，0.7 nm、0.358 nm衍射峰幾乎消失，指示高嶺石的存在。鉀飽和曲線和乙二醇曲線相比，1.0 nm衍射峰和1.4 nm衍射峰變化不明顯，說明蛭石較少。乙二醇曲線同自然曲線相比較，出現1.7 nm衍射峰，而1.4 nm衍射峰減弱，指示蒙皂石的存在。

由于在自然片衍射圖譜上，綠泥石、蛭石和1.4 nm過渡礦物（綠泥石和蛭石的間層礦物）均具有1.4 nm衍射峰，所以將它們統(tǒng)稱為1.4 nm礦物。對于伊利石、高嶺石、蒙皂石和1.4 nm礦物（綠泥石和蛭石類）的半定量分析，采用Biscaye（1965）的方法，使用乙二醇飽和片上（001）晶面衍射峰的面積比，蒙皂石采用1.7 nm衍射峰，伊利石采用1.0 nm衍射峰，1.4 nm礦物+高嶺石使用0.7 nm衍射峰，權重系數分別為1，4，2。高嶺石和1.4 nm礦物的分離是使用0.358 nm和0.353 nm衍射峰的面積比［21］。然后根據高溫片和乙二醇片上1.4 nm峰的變化對綠泥石以及蛭石和1.4 nm過渡礦物含量進行了估算。其中蛭石和1.4 nm過渡礦物目前暫無法分開定量，所以在以下有關的分析中把它們歸為蛭石類。

3 結果與討論

3.1 杭州灣潮灘表層沉積物粒度特征

粒度分析結果顯示，杭州灣潮灘表層沉積物以粉砂（4～63μm）為主，其次是黏土（＜4μm），砂（＞63 μm）含量較低（表1）。屬于黏土質粉砂（占91.9％）和砂質粉砂（占8.1％）。無論南岸還是北岸，中潮灘沉積物與高潮灘相比，黏土含量降低，粉砂和砂含量升高，平均粒徑和中值粒徑增大（表1）。

表1　杭州灣潮灘表層沉積物粒度組成Table 1 Grain-size composition of surficial intertidal sed iments in Hangzhou Bay

3.2 杭州灣潮灘表層沉積物黏土礦物組合特征

黏土礦物（＜2μm部分）XRD圖譜分析結果顯示，所有樣品中都含有伊利石（I）、高嶺石（K）、綠泥石（Ch）、蛭石（V）及1.4nm過渡礦物（HIV）和蒙皂石（S）。半定量結果顯示（表2）：杭州灣潮灘表層沉積物中，伊利石含量為59.4％～69.8％，平均65.7％；高嶺石含量為9.3％～21.8％，平均13.6％；綠泥石5.6％～20.3％，平均值11.9％；蛭石（包含1.4 nm過渡礦物）含量較低，除個別樣品外均小于10.0％，平均僅3.8％。蒙皂石最大值11.4％，平均5.1％。

研究區(qū)黏土礦物依據相對含量由高到低，可以劃分為以下三種組合類型：Ⅰ型（圖2a）：伊利石—高嶺石—綠泥石—蛭石類—蒙皂石；Ⅱ型（圖2b）：伊利石—綠泥石—高嶺石—蒙皂石—蛭石類；Ⅲ型（圖2c）：伊利石—高嶺石—綠泥石—蒙皂石—蛭石類。其中杭州灣潮灘表層沉積物出現Ⅰ型組合14例，Ⅱ型組合11例，Ⅲ型組合12例（表2）。

3.3 南、北岸潮灘表層沉積物黏土礦物空間分布特征及成因探討

在含量上，北岸沉積物的蒙皂石和綠泥石平均含量高于南岸，而伊利石、高嶺石和蛭石（含1.4 nm過渡礦物）平均含量低于南岸（表2）。

在組合類型上，北岸沉積物3種組合類型數量相當，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型組合分別為6例、8例和7例。南岸沉積物以Ⅰ型組合為主，為8例；其次是Ⅲ型組合5例；Ⅱ型組合為3例。

表2　杭州灣潮灘表層沉積物樣品黏土礦物組合特征Table 2 The features of clay m ineral assemblages of surficial intertidal sediments in Hangzhou Bay

表3　錢塘江流域、長江口及東海近岸表層沉積物黏土礦物的相對含量（％）Tab le 3 Relative content of clay m inerals in surfacial sediments in Qiantang river basin，Yangtze river mouth and nearshore region of East China Sea

杭州灣上游承接錢塘江來水，還有曹娥江和南部甬江的注入；北側與長江口相鄰，長江徑流所挾帶的物質由于柯氏力作用沿東灘岸線由北向南輸運，并沿岸向西偏南運移，對杭州灣的形成和演化起著重要作用；東側注入東海，受控于強烈的潮流作用；沉積物具有多元化的來源。為了分析杭州灣黏土礦物的成因和來源，將錢塘江主要支流沉積物、長江口沉積物、東海陸架沉積物作為潛在物源，與研究區(qū)沉積物黏土礦物進行對比分析。選擇高嶺石、伊利石+蒙皂石、1.4 nm礦物（綠泥石+蛭石+1.4 nm過渡礦物）這三種組分，將杭州灣沉積物及其上述潛在物源的黏土礦物成分（表2和表3全部數據）做三角圖進行對比（圖3），結果顯示，3種潛在物源的黏土礦物在該圖上可明顯的區(qū)分開來，這充分說明黏土礦物對物源的指示意義。由圖3看出，杭州灣樣品分布介于錢塘江和長江口以及東海陸架三種沉積物之間，其中大部分與長江口沉積物分布區(qū)相近。

圖3　杭州灣潮灘表層沉積物黏土礦物組成與錢塘江流域支流口、長江口、東海近岸黏土礦物組成的對比Fig.3 Comparison among clay mineral assemblages of surficial sediments in tidal flat of Hangzhou Bay and those in upstream rivermouth of Qiantang river Basin，Yangtze rivermouth and nearshore region of East China Sea

接著利用數學統(tǒng)計方法對杭州灣潮灘沉積物黏土礦物的數值特征作進一步分析。采用四種主要黏土礦物相對含量（為便于與前人數據比較，將綠泥石和蛭石以及1.4 nm過渡礦物統(tǒng)一算作1.4 nm礦物），以各沉積物樣品為樣本對研究區(qū)沉積物分類，分類方法采取快速聚類分析。

在對研究區(qū)沉積物樣品進行分類前，先對表3所列的沉積物的四種黏土礦物相對含量進行探索性分析，以求找到一種相對恰當的分析方案。比較多次統(tǒng)計的結果，最終選擇以四種黏土礦物相對含量為因變量，進行快速聚類分析。結果顯示所有錢塘江流域支流沉積物歸為一類（A類），而長江口和東海近岸沉積物除個別樣品外均歸為一類（B類）。

然后將杭州灣黏土礦物樣品（表2）與其潛在物源樣品（表3）共同進行快速聚類分析。結果顯示，研究區(qū)沉積物樣本被分別歸入上述A和B兩種類別之中。其中，A類沉積物以伊利石—高嶺石—綠泥石—蛭石類—蒙皂石型組合為主，是錢塘江流域源的物質，它們在研究區(qū)主要分布在杭州灣南岸潮灘，占81％，北岸中潮灘也有分布。B類沉積物主要為伊利石—綠泥石—高嶺石—蒙皂石—蛭石類型和伊利石—高嶺石—綠泥石—蒙皂石—蛭石類型黏土礦物組合，是長江口和東海源的物質，它們在研究區(qū)分布較廣，占研究區(qū)全部樣品的60.6％，其中大部分在北岸，占84.2％，其余在南岸高潮灘。將各樣品黏土礦物聚類結果標在圖4上，可以看出，北岸從乍浦以東向海部分的區(qū)域全部為B類；乍浦以西至尖山附近，高潮灘全部是B類，中潮灘主要為A類，而南岸則以A類為主。

圖4　杭州灣潮灘表層沉積物以及長江口、東海近岸黏土礦物聚類分析結果圖（類別A.類錢塘江河流沉積物；類別B.類長江口、東海近岸沉積物）Fig.4 The results of cluster analysis of surficial intertidal sediments of Hangzhou Bay（Type A，Qiantang Basin-like sediments；Type B，Yangtze rivermouth and nearshore regions of East China Sea-like sediments）

杭州灣沉積物的來源受錢塘江徑流，東海漲、落潮流，長江沿岸流的共同影響（圖4）。對杭州灣沉積物的已有研究顯示［1，4］，杭州灣海域來沙的主要來源，一部分是長江入海的懸浮泥沙隨漲潮流直接進入杭州灣，另一部分則是長江口外水下三角洲堆積的泥沙，被掀動后隨潮流進入杭州灣。本區(qū)漲潮流向基本上與落潮流向相反，從總體上看，灣內漲潮主流偏北，落潮主流偏南，灣頂附近有一近似于“∞”形的流路。由于強勁的長江沿岸流，乍浦以下的杭州灣及其北側海域流場受長江徑流影響明顯，錢塘江徑流則對乍浦以上的部分杭州灣水域流場有所影響［5］。王昆山等［10］通過杭州灣表層沉積物碎屑礦物分布和組合分區(qū)分析認為，長江徑流所挾帶的物質由于柯氏力作用沿東灘岸線由北向南輸運，并沿岸向西偏南運移，一直到杭州灣中部，俱為長江物質，向南到達杭州灣中部的崎嶇列島南部出現與錢塘江物質混合的現象。董永發(fā)［22］通過對錢塘江河口區(qū)沉積物的重礦物分析，認為口外海濱的沉積物主要來自長江口。結合圖3中杭州灣沉積物與長江口沉積物相似的結果以及杭州灣水動力特征，我們認為杭州灣B類（長江和東海源的）黏土礦物主要是長江輸入東海的沉積物隨漲潮流和長江沿岸流帶入的，特別是北岸乍浦以下的區(qū)域（圖4），基本上都是長江源的，反映了長江泥沙擴散對杭州灣的影響。而南岸潮灘沉積物黏土礦物則既有A類（錢塘江流域源的），又有B類（長江和東海源的），而且A類多于B類。這是由于曹娥江和甬江兩條河流直接注入杭州灣而帶來的流域泥沙的影響。由此看出，杭州灣黏土礦物特征主要受物源和水動力條件的制約。

圖5　杭州灣高潮灘與中潮灘沉積物各黏土礦物對比Fig.5 The comparison of claymineral content between high intertidal sediments and middle intertidal sediments in Hangzhou Bay

3.4 高潮灘與中潮灘表層沉積物黏土礦物組成特征及影響因素

高潮灘和中潮灘黏土礦物組成的對比顯示（表2、圖5）。除了蒙皂石含量高潮灘大于中潮灘外，其他礦物含量均無明顯規(guī)律。

已有研究顯示，不同粒徑的沉積物其黏土礦物聚集程度不同。據古布斯［23］在研究亞馬遜河入海的各種黏土礦物粒徑時指出，不同黏土礦物有一個主要粒徑分布范圍。蒙皂石的粒徑最小從0.9μm到0.1μm，平均粒徑約0.4μm；高嶺石具有中等粒徑，從10～0.4 μm，平均在1～2μm之間；伊利石在這三種礦物中分布最廣，從砂級到0.4μm，平均約2～4μm。另外，有研究表明［23］綠泥石富集于大于2μm粒級中。

根據粒度分析結果，對＜2μm粒級中各黏土礦物主要分布粒級的含量進行統(tǒng)計（表4）發(fā)現0.1～0.9μm和0.4μm（蒙皂石主要分布粒徑）的含量高潮灘大于中潮灘，這與蒙皂石含量高潮灘大于中潮灘相一致，符合沉積分異的規(guī)律。而其他礦物所對應的粒級含量均無明顯規(guī)律，也與黏土礦物含量變化相一致，看不出沉積分異的影響。因此，研究區(qū)沉積物的黏土礦物與粒度變化組成之間沒有明顯的關系。這可能與杭州灣特殊的地貌、復雜的水動力條件和多源的物質來源有關。

表4　杭州灣高、中潮灘沉積物特定粒級組成Table 4 Certain grain size com position of high and m id le intertidal sed iments in Hangzhou Bay

表5　杭州灣潮灘柱狀樣品黏土礦物組合特征Table 5 Features of clay m ineral assemblages of vertical section sediments of tidal flat in Hangzhou Bay

圖6　杭州灣潮灘沉積物黏土礦物垂向變化曲線Fig.6 The vertical variation curve of clayminerals of intertidal sediments in Hangzhou Bay

3.5 杭州灣潮灘沉積物黏土礦物的垂向變化

為了了解黏土礦物的垂向變化，在HR02（上虞市濱海大道）和HR03（嘉興市海鹽縣）兩個采樣點采集了不同深度的剖面樣品，并與表層樣進行了對比。結果見表5和圖6。

由表5和圖6看出，自下而上，高嶺石含量呈增加趨勢，伊利石和蒙皂石含量呈減小趨勢。伊利石和高嶺石的比值自下而上呈減小的趨勢。已有研究表明，沉積盆地中的黏土礦物主要是碎屑成因的，在物源區(qū)及其母巖不變的前提下，主要受源區(qū)風化作用的影響［24-32］。因此，杭州灣潮灘沉積物黏土礦物垂向變化顯示，物源區(qū)的風化作用有增強的趨勢，間接反映了源區(qū)氣候的變化。

4 結論

（1）杭州灣潮灘表層沉積物主要為黏土質粉砂（占91.9％）和部分砂質粉砂（占8.1％），其黏土礦物成分比較復雜，主要有伊利石（平均65.7％），其次是高嶺石（平均13.6％）和綠泥石（平均11.9％）；還有少量蒙皂石（平均5.1％）和蛭石及其1.4nm過渡礦物（平均3.8％）。根據其含量和分布變化可分為3種組合類型：Ⅰ型為伊利石—高嶺石—綠泥石—蛭石類—蒙皂石型，Ⅱ型為伊利石—綠泥石—高嶺石—蒙皂石—蛭石類型，Ⅲ型為伊利石—高嶺石—綠泥石—蒙皂石—蛭石類型。

（2）在空間分布上，南岸和北岸表層樣品存在一定差異。北岸潮灘沉積物中的蒙皂石和綠泥石平均含量高于南岸；而伊利石、高嶺石、蛭石（含1.4 nm過渡礦物）平均含量低于南岸。黏土礦物組合類型及分布特征表明，杭州灣潮灘沉積物的來源主要有兩類：一類是錢塘江支流和南岸甬江帶來的流域陸源侵蝕物質；另一類是灣口以外的海域物質，主要是長江口輸出的泥沙隨漲潮流進入杭州灣。加上強勁的長江沿岸流的影響，北岸乍浦以東的區(qū)域，沉積物主要為長江源的。南岸由于曹娥江和甬江兩條河流的注入，使得徑流帶來的流域侵蝕物質所占比例明顯比北岸高。受沉積分異的影響，高潮灘中蒙皂石含量高于中潮灘。黏土礦物在垂直方向上的變化，則反映了物源區(qū)風化強度的波動特征。

致謝 沈銘能高級實驗師在實驗過程中給予了幫助；研究生揭小娟、趙欽、鄭潔等參與了部分采樣與實驗分析，在此一并致謝。

參考文獻（References）

1 趙建春，戴志軍，李九發(fā)，等.強潮海灣近岸表層沉積物時空分布特征及水動力響應——以杭州灣北岸為例［J］.沉積學報，2008，26 （6）：1043-1051.［Zhao Jianchun，Dai Zhijun，Li Jiufa，et al.Study on the characteristics of temporal and spatial changes in properties of surface sediment on near-shore seabed of strong-tide bay：A case from the north bank of Hangzhou Bay in Shanghai［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2008，26（6）：1043-1051.］

2 夏小明，楊輝，李炎，等.長江口—杭州灣毗連海區(qū)的現代沉積速率［J］.沉積學報，2004，22（1）：130-135.［Xia Xiaoming，Yang Hui，Li Yan，et al.Modern sedimentation rates in the contiguous sea area of Changjiang Estuary and Hangzhou Bay［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2004，22（1）：130-135.］

3 王華強，高抒.杭州灣北岸高潮灘沉積與沿岸物質輸運趨勢［J］.海洋地質與第四紀地質，2007，27（6）：25-30.［Wang Huaqiang，Gao Shu.Tidal flat sediment characteristics and transport trends along the northern bank of Hangzhou Bay［J］.Marine Geology&Quaternary Geology，2007，27（6）：25-30.］

4 曹沛奎，谷國傳，董永發(fā)，等.杭州灣泥沙運移的基本特征［J］.華東師范大學學報：自然科學版，1985（3）：75-84.［Cao Peikui，Gu Guozhuan，Dong Yongfa，et al.Basic characteristics of sediment transport in Hangzhou Bay［J］.Journal of East China Normal University：Natural Science，1985（3）：75-84.］

5 倪勇強，耿兆銓，朱軍政.杭州灣水動力特性研討［J］.水動力學研究與進展，2003，18（4）：439-445.［Ni Yongqiang，Geng Zhaoquan，Zhu Junzheng.Study on characteristics of hydrodynamics in Hangzhou Bay［J］.Journal of Hydrodynamics，2003，18（4）：439-445.］

6 Xie Dongfeng，Gao Shu，Wang Zhengbing，et al.Numericalmodeling of tidal currents，sediment transport and morphological evolution in Hangzhou Bay，China［J］.International Journalof Sediment Research，2013，28（3）：316-328.

7 Qiao Shuna，Pan Delu，He Xianqiang，et al.Numerical study of the influence of Donghai Bridge on sediment transport in themouth of Hangzhou Bay［J］.Procedia Environmental Sciences，2011，10（Part A）：408-413.

8 Xie Dongfeng，Wang Zhengbing，Gao Shu，et al.Modeling the tidal channelmorphodynamics in amacro-tidal embayment，Hangzhou Bay，China［J］.Continental Shelf Research，2009，29（15）：1757-1767.

9 張桂甲，李從先.末次冰期以來錢塘江河口灣充填的物質來源［J］.科學通報，1997，42（16）：1741-1744.［Zhang Guijia，Li Congxian. Sources of sediments filling the Qiantangjiang estuary incised valley since the Last Glaciation［J］.Chinese Science Bulletin，1997，42 （16）：1741-1744.］

10 王昆山，金秉福，石學法，等.杭州灣表層沉積物碎屑礦物分布及物質來源［J］.海洋科學進展，2013，31（1）：95-104.［Wang Kunshan，Jin Bingfu，ShiXuefa，etal.Distribution and provenance of the surface sedimentof the Hangzhou Bay deduced from detritalminerals ［J］.Advances in Marine Science，2013，31（1）：95-104.］

11 鮑根德.杭州灣及其鄰近陸架區(qū)沉積物中有機碳、氮、磷和硅的地球化學［J］.臺灣海峽，1988，7（4）：366-375.［Bao Gende.Geo-chemistry of organic carbon，nitrogen，phosphorus and silicon in surface sediment from Hangzhou Estuary and itsad jacent continental shelf ［J］.Journal of Oceanography in Taiwan Strait，1988，7（4）：366-375.］

12 時英民，李坤業(yè)，楊惠蘭，等.東海DC-2孔巖芯黏土礦物組合及其分布特征［J］.海洋科學，1988（2）：13-19.［Shi Yingmin，Li Kunye，Yang Huilan，et al.Claymineral assemblage and their distribution characteristic in sediments in Core DC-2 from the East China Sea ［J］.Marine Sciences，1988（2）：13-19.］

13 Park Y A，Khim B K.Clayminerals of the recent fine-grained sediments on the Korean continental shelves［J］.Continental Shelf Research，1990，10（12）：1179-1191.

14 范德江，楊作升，毛登，等.長江與黃河沉積物中黏土礦物及地化成分的組成［J］.海洋地質與第四紀地質，2001，21（4）：7-12. ［Fan Dejiang，Yang Zuosheng，Mao Deng，et al.Clay minerals and geochemistry of the sediments from the Yangtze and Yellow rivers［J］. Marine Geology&Quaternary Geology，2001，21（4）：7-12.］

15 周曉靜，高抒，賈建軍.長江黏土礦物示蹤標記穩(wěn)定性的初步研究［J］.海洋與湖沼，2003，34（6）：683-692.［Zhou Xiaojing，Gao Shu，Jia Jianjun.Preliminary evaluation of the stability of Changjiang clayminerals as fingerprints formaterial source tracing［J］.Oceanologia et Limnologia Sinica，2003，34（6）：683-692.］

16 楊金中，李志中，趙玉靈.杭州灣南北兩岸岸線變遷遙感動態(tài)調查［J］.國土資源遙感，2002，14（1）：23-28.［Yang Jinzhong，Li Zhizhong，Zhao Yuling.The remote sensing dynamic monitoring of Hangzhouwan banks［J］.Remote Sensing for Land&Resources，2002，14（1）：23-28.］

17 陳吉余，陳沈良，丁平興，等.長江口南匯咀近岸水域泥沙輸移途徑［J］.長江流域資源與環(huán)境，2001，10（2）：166-172.［Chen Jiyu，Chen Shenliang，Ding Pingxing，et al.Sediment transport along the Nanhui submerged spit of the Yangtze estuary［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2001，10（2）：166-172.］

18 Su Jilan，Wang Kangshan.Changjiang river plume and suspended sediment transport in Hangzhou Bay［J］.Continental Shelf Research，1989，9（1）：93-111.

19 南京大學地質系礦物巖石學教研室.粉晶X射線物相分析［M］.北京：地質出版社，1980：180-197.［The Mineral Lithology Staff Room of Department Geology of Nanjiug University.Material Phase A-nalysis of Crystalpowder in X-ray［M］.Beijing：Geological Publishing House，1980：180-197.］

20 趙杏媛，張有瑜.粘土礦物與粘土礦物分析［M］.北京：海洋出版社，1990：106-153.［Zhao Xingyuan，Zhang Youyu.Clay Mineral and Analysis of Clay Mineral［M］.Beijing：China Ocean Press，1990：106-153.］

21 HoltzapffelT.Lesminérauxargileux：préparation，analyse diffractométrique et détermination［J］.SociétéGéologique Du Nord Publication，1985，12：1-136.

22 董永發(fā).杭州灣底質的粒度特征和泥沙來源［J］.上海地質，1991 （3）：44-51.［Dong Yongfa.Grain size features of bed material and sedimentary source in the Hangzhou Bay［J］.ShanghaiGeology，1991 （3）：44-51.］

23 呂全榮.長江口細顆粒沉積物的礦物特征和沉積分異［J］.上海地質，1992（3）：18-25.［Lv Quanrong.Mineral characteristics of finegrain sediment and its sedimentary differentiation in Changjiang Estuary［J］.Shanghai Geology，1992（3）：18-25.］

24 洪漢烈.黏土礦物古氣候意義研究的現狀與展望［J］.地質科技情報，2010，29（1）：1-8.［Hong Hanlie.A review on paleoclimate interpretation of clay minerals［J］.Geological Science and Technology Information，2010，29（1）：1-8.］

25 師育新，戴雪榮，宋之光，等.我國不同氣候帶黃土中黏土礦物組合特征分析［J］.沉積學報，2005，23（4）：690-695.［Shi Yuxin，DaiXuerong，Song Zhiguang，etal.Characteristics of claymineral assemblages and their spatial distribution of Chinese loess in different climatic zones［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2005，23（4）：690-695.］

26 朱鳳冠.長江、黃河等徑流物質對東海陸架沉積物的影響［J］.海洋實踐，1984（4）：20-45.［Zhu Fengguan.The impact of the Yangtze River and Yellow River and other substances of run-off on the sediment of East China Sea［J］.Marine Practice，1984（4）：20-45.］

27 Liu JP，Li A C，Xu K H，et al.Sedimentary features of the Yangtze River-derived along-shelf clinoform deposit in the East China Sea［J］. Continental Shelf Research，2006，26（17/18）：2141-2156.

28 林承坤.長江口及其鄰近海域粘性泥沙的數量與輸移［J］.地理學報，1992，47（2）：108-118.［Lin Chengkun.The amount and transport of cohesive sediments in the Changjiang River estuary and its near sea［J］.Acta Geographica Sinica，1992，47（2）：108-118.］

29 何夢穎，鄭洪波，黃湘通，等.長江流域沉積物黏土礦物組合特征及物源指示意義［J］.沉積學報，2011，29（3）：544-551.［He Mengying，Zheng Hongbo，Huang Xiangtong，et al.Clay mineral assemblages in the Yangtze drainage and provenance implications［J］. Acta Sedimentologica Sinica，2011，29（3）：544-551.］

30 楊作升.黃河、長江、珠江沉積物中粘土的礦物組合、化學特征及其與物源區(qū)氣候環(huán)境的關系［J］.海洋與湖沼，1988，19（4）：336-346.［Yang Zuosheng.Mineralogical assemblages and chemical characteristics of clays from sediments of the Huanghe，Changjiang，Zhujiang rivers and their relationship to the climate environment in their sediment source areas［J］.Oceanologia et Limnologia Sinica，1988，19（4）：336-346.］

31 徐琳.長江口及鄰近海域表層沉積物組成和來源研究［D］.青島：中國海洋大學，2008.［Xu Lin.A study on the composition and provenance of the surface sediments in Yangtze River Estuary and its adjacent sea area［D］.Qingdao：Ocean University of China，2008.］

32 師育新，戴雪榮，付苗苗，等.澄湖SC7孔沉積物粘土礦物特征及其古地理意義［J］.沉積學報，2010，28（2）：339-345.［Shi Yuxin，DaiXuerong，Fu Miaomiao，et al.Claymineral characteristics of SC7 core sediments from Chenghu lake（Suzhou）and their paleogeographic significance［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2010，28（2）：339-345.］

Spatial Difference and Provenance of Clay M inerals as Tracers of Intertidal Sediments in Hangzhou Bay

XIYaJuan SHIYuXin DAIXueRong LIU Zhao WU ZiYang
（School of Geographic Sciences，East China Norm al University，Shanghai 200241，China）

Abstract：Intertidal sediments in Hangzhou Bay were collected and analyzed by XRD.The clayminerals distribution characteristics and the source and origin of clayminerals in the study area were discussed bymeans of cluster analysis，combined with the hydrodynamic characteristics of the Hangzhou Bay.The results showed that surficial sediments in the tidal flat of Hangzhou Bay weremainly clayey silt and the otherswere sandy silt.The complex composition of clayminerals in the study areaweremainly illite，kaolinite and chlorite，aswell as a few smectite and vermiculite and 1.4nm transitionalmineral.According to each claymineral's content，it could be divided into three kinds of combinations：typeⅠof illite-kaolinite-chlorite-vermiculite-smectite，typeⅡof illite-chlorite-kaolinite-smectitevermiculite，typeⅢof illite-kaolinite-chlorite-smectite-vermiculite.0n the spatial distribution，the average contents of smectite and chlorite in the northern shore were higher than which of the southern shore；while the average contents of illite and kaolinite and vermiculite（containing 1.4nm transitionalminerals）in the northern shore were lower than which of the southern shore.Smectite in surficial sediments in high tidal flatwas greater than in the central tidal flat，and the other clayminerals had no obvious difference.The clayminerals distribution characteristics are closely related to the hydrodynamic andmaterialsource.The intertidalsediments in eastern areas of Zhapu in north shorewere significantly affected by the tide and Yangtze River coastal current，the sedimentsweremainly from Yangtze River and the East China Sea.As a result of the input of Caoe River and Yong River，the proportion of deposits from Qiantang River basin of sediments in the southern shore was obviously higher than which of the northern shore.The changes of each claymineral's content from bottom to top in vertical section sediments reflected the fluctuation ofweathering intensity in the source area.

Key words：Hangzhou Bay；intertidal sediments；clayminerals；provenance

第一作者簡介席雅娟 女 1991年出生 碩士 自然地理學 E-mail：juanyx＿2013@126.com

通訊作者師育新 女 副教授 E-mail：yxshi@geo.ecnu.edu.cn

中圖分類號P736.21

文獻標識碼A

文章編號：1000-0550（2016）02-0315-11

doi：10.14027/j.cnki.cjxb.2016.02.010

收稿日期：2015-03-30；收修改稿日期：2015-08-27

基金項目：國家自然科學基金項目（41371214）［Foundation：National Natural Science Foundation of China，No.41371214］