（自然地理学专业论文）长江河口九段沙形成发展及演化规律研究.pdf

摘要 在长江河口口门附近存在一个滩槽相间的拦门沙系，自南向北为南槽九段 沙一北槽一横沙东滩一北港一崇明东滩北支。九段沙系一河口砂坝，是三角洲 前缘的重要沉积体，也是长江河口拦门沙系的重要组成部分。对九段沙形成及演 化的系统研究不仅可丰富河口动力地貌学和河口动力沉积学的内容，在理论上具 有重要意义，且对通海航道治理、港口选址、护岸围垦等生产活动具有重要的应 用价值。 本文采用动力沉积和动力地貌、g i s 技术和d e m 模型、历史资科与现场观 测资料、定性和定量相结合的方法，对九段沙的沉积特征及形成与演化过程进行 了较为系统的研究。 在九段沙沉积物特征研究方面，主要通过2 0 0 3 年枯、洪季的现场观测与采 样以及室内样品分析，对九段沙及南北槽沉积物的粒度特征、矿物组成、沉积构 造和沉积速率等能够反映其形成过程中沉积环境变化的几个参数进行了较为深 入的研究。 在九段沙形成与演化过程的研究方面，主要利用长江河口1 9 0 8 年以来丰富 的历史海图资料，用先进的g i s 技术及建立d e m 模型，对九段沙形成的背景与 过程、形成后的变化及南北槽的演变过程进行了较深入的研究。 通过上述研究不仅加深了对九段沙形成与演变觌律的认识，也加深了对九段 沙与南北槽相互制约关系的认识。 关键词：长江河口九段沙形成演变沉积特性 、absillact t h e r ee x i s tas h o a la n dc h a n n e la l t e r n a t e dm o u t hb a rs y s t e mn e a rt h ec h a n g j i a n g r i v e rm o u t h , f r o mt h es o u t ht ot h en o r t h , t h e ya r es o u t hp a s s a g e ，j i u d u a n s h as h o a l ，n o r t hp a s s a g e ，e a s t e r n h e n g s h as h o a l ，n o r t hc h a n n e l ，e a s t e r nc h o n g m i n gs h o a la n dn o r t hb r a n c h j i u d u a n s h ai sa m o u t hb a r , i ti sa ni m p o r t a n ts e d i m e n t a r yg e o l o g i c a lb e d yo ft h ed e l t af r o n t ，a n dap a r to ft h e m o u t hb a rs y s t e mo f t h e c b a n g j i a n gr i v e rm o u t h ，s y s t e m a t i c a l l y r e s e a r c ho f t h ef o r m a t i o na n dt h e e v o l u t i o ni sn o to n l ya b o u n dt h ee s t u a r yt h e o r yc o n t e n to ft h ee s t u a r i n e g e o m o r d y n a m i c sa n d e s t u a r i n ed y n a m i cs e d i m e n t o l o g y , b u ta l s or e l a t e dt ot h ep r a c t i c a lp r o b l e mo fa d m i n i s t r a t i o no f n a v i g a t i o nc h a n n e l ，t h es e l e c t i o no f h a r b o rs i t e sa n db a n kr e v e l m e n ta n dl a n dr e c l a m a t i o n , a n d e v e nt h ec o m p r e h e n s i v e e x p l o i t a t i o n o f t h ec h a n g j i a n ge s t u a r y t h ep a p e rc o m b i n e dm e t h o d so ft h e d y n a m i cs e d i m e n t a t i o n a n dg e o m o r d y n a m i c s ，g i s t e c h n o l o g ya n dd e m ，h i s t o r i c a ld a t u ma n df i e l ds u r v e yd a t u m ，q u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t , a l i v e a n a l y s i s ，s y s t e m a t i c a l l yr e s e a r c h e dt h es e d i m e n t a r yc h a r a c t e r i s t i c sa n df o r m a t i o na n de v o l u t i o n p r o c e s s e s o f t h ej i u d u a n s h as h o a l o nb e h a i fo fs e d i m e n t sc h a r a c t e r i s t i c sr e s e a r c ho fj i u d u a n s b as h n a ，m a i n l yb a s e do nt h e f i e l ds u r v e ya n ds a m p l e st a k e nf r o mt h ej i u d u a n s h as h o a la n dt h es o u t hp a s s a g ea n dt h en o r t h p a s s a g ed u r i n gd r ys e a s o na n df l o o ds e a s o ni n2 0 0 3 ，s a m p l e sa n a l y z e di nt h el a b o r a t o r y , d e e p l y r e s e a r c h e dt h ep a r a m e t e r sr e l a t e dw i t ht h es e d i m e n t a r ye n v ，i r o n m e n tc h a n g ed u r i n gj i u d u a n s h a f o r m a t i o n ，t h e r ea r es e d i m e n t ss i z ed i s t r i b u t i o n ，m i n e r a l sf o r m a t i o n ，s e d i m e n t a r ys t r u c t u r ea n d s e d i m e n t a t i o nr a t e sa n ds oo n ， o n b e h a l f o f t h e f o r m a t i o na n de v o l u t i o np r o c e s s e so f t h ej i u d u a n s h as h o a lr e s e a r c h ，m a i n l y b a s e do nt h es e ac h a r tf r o m1 9 0 8t o2 0 0 1 ，t h r o u g ht h eg i st e c h n o l o g ya n dd i g i t a le l e v a t i o n m o d e l ，r e l a t i v e l yd e e p l yr e s e a r c h e dt h ef o r m a t i o nb a c k g r o u n d ，e v o l u t i o np r o c e s s e s ，c h a n g ea f t e r f o r m a t i o no ft h ej i u d u a n s h as h o a a n de v o l u t i o np r o c e s s e so ft h es o u t hp a s s a g ea n dt h en o r t h p a s s a g e t h r o u g h t h er e s e a r c hm e n t i o n e da b o v e ，n o to n l ye m b o l d e n i n gt h ek n o w l e d g eo ft h e f o r m a t i o na n dl o wo ft h ee v o l u t i o no ft h e i u d u a n s h as h o a l ，b u ta l s ot h er e s t r i c tr e l a t i o n s h i p b e t w e e nj i u d u a n s h as h o a la n dt h es o u t hp a s s a g ea n dt h en o r t hp a s s a g e k e yw o r d s ：c h a n g j i a n ge s t u a r y , j i u d u a n s h a s h o a l ，f o r m a t i o na n de v o l u t i o n ，s e d i m e n t a r y c h a r a c t e r i s t i c s 2 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包 含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 学位论文使用授权声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校 有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版 和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入 学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。 学位论文作者签名：；纷碑导师签名：气鹾又 b 鞴：口 i v l 峰b 强：功，乒j l 如 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究意义 河口是河流动力和海洋动力相互消长的海陆过渡区域，属于海陆过渡相沉 积环境。盐淡水交汇、径流与潮流动力问相互消长并接受来自流域和海域泥沙 的沉积是河口区沉积过程和地貌类型复杂的主要原因。河口地貌和沉积反映了 进出该区域的水体动力间的自适应过程，受径流、波浪、涨落潮流等动力过程 的改造，也受细颗粒泥沙絮凝等化学过程和与生物生长、堆积有关的生物过程 对河口地貌和沉积进行改造。 三角洲沉积体是河流作用和海洋作用在河口地区相互作用的结果，是一个 在海陆过渡环境中形成的以陆源碎屑沉积占优势的区域( 刘宝瑁，1 9 8 0 ) 。三角 洲沉积的研究近年来普遍受到重视是因为世界上许多大油气盆地和大的油气田 往往与三角洲沉积有关。如科威特的布尔干油田( 储量约1 0 0 亿吨) ，其主要的 产油层就是属于三角洲的砂岩沉积；加拿大的阿彻巴斯卡沥青砂( 估计储量约 7 0 0 1 0 0 0 亿吨) ，也是属于三角洲沉积。 关于三角洲，莫尔和阿斯奎兹( m o o r e & a s q u i t h ，1 9 7 1 ) 把它定义为：“主 要由于河流流入蓄水盆地而沉积在水体( 海洋或湖泊) 中的陆上和水下连续沉 积体”。刘宝瑁( 1 9 8 0 ) 将三角洲定义为“在河流与海洋或湖泊的汇合处沉积成 的锥形大沉积体”。 长江三角洲是世界上现代较大的三角洲之一。由于长江丰水多沙的特性， 长江河口大量泥沙沉积形成了现代的长江三角洲。从陆向海可分为三角洲平原 亚环境、三角洲前缘亚环境和前三角洲亚环境。三角洲平原亚环境主要包括分 流河道和滨海平原沉积；三角洲前缘亚环境主要包括河口砂坝、末端砂坝、三 角洲前缘席状砂、水下天然堤和三角洲前缘边缘主要以粉砂及粘土为主的沉积； 前三角洲亚环境主要为粘土及粉砂质粘土为主的细粒泥质沉积。 河口砂坝是支流河道向海边界形成的浅滩，由于水流离开河道后的减速和 潮汐潮流的顶托，水流携沙能力降低，泥沙沉降后形成( 刘宝瑶，1 9 8 0 ) a 长江 三角洲前缘亚环境的河口砂坝位于河口口门，所以现代地理学、海洋学、地貌 学和河口学又将这种沉积体称为河口拦门沙。 长江河口拦门沙有广义与狭义的区分。广义的长江河口拦门沙是指河口拦 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文第一章绪论 2 门沙系( 陈吉余等，1 9 8 2 ；陈吉余，1 9 9 5 ) ，其特点是在河i ：3 口门附近形成的河 流纵剖面上的纵向隆起，不论其是否出露水面，都属于拦门沙的范畴；而在横 向上表现为滩槽相间分布，槽间有滩，滩间有槽，自南向北为南槽一九段沙一 北槽一横沙东滩一北港一崇明东滩一北支( 图l 1 ) 。而狭义的河口拦门沙在长 江河口则是指发育于航道的航道拦门沙，这种拦门沙存在于河槽中，为航道内 的隐形沙包。从1 2 2 0 e 处对长江口所做的横剖面图上可以清楚地看到拦门沙系 这种滩槽相间的分布( 图1 2 ) 。 图1 - 1 长江河口拦门沙系图 3 0 三一3 嫩 * 一6 9 1 2 图1 - 2 在1 2 2 。e 处长江河口拦门沙系横剖面图 华末师范大学2 0 0 4 届博士学位论文第一章绪论 3 位于长江口门的九段沙，是现代长江河口区的第三代新生沙岛，形成了长 江河口的第三级分汉。九段沙所处沉积环境属于长江三角洲前缘斜坡亚环境， 医i 此九段沙是长江三角洲沉积环境划分和沉积相分析中重要的标志性沉积，对 它进行研究具有重要的理论意义。 九段沙作为长江河口横向上滩槽相间拦门沙系的组成部分，位处南北槽之 间，其形成演变与南北槽关系密切。在现代长江河口区，九段沙已经成为了重 要的新生湿地，也是国家级自然保护区。已替代南汇边滩成了候鸟和各种海鸟 的栖息地。依靠现代测量技术，基于可靠的地形测量资料和g i s 技术建立的 d e m 模型，对九段沙的形成过程、形成后的变化及其与南北槽的相互关系进行 深入研究，还可以帮助了解长江三角洲的形成过程、沉积特征和地层层序。对 长江深水航道的开发利用、维护和整治都有重要指导意义，在实际应用中对港 口选址、航道治理、护岸工程、围垦造地工程、环境保护、生态修复以及河口 综合开发利用和河口三角洲区的油气藏的勘探开发有重要的研究和应用价值。 1 2 国外河口拦门沙研究进展 1 2 1 水文泥沙 2 0 世纪5 0 年代，p r i t c h a r d 【1 羽从盐度分布和河口环流的状况对河口区动力 和沉积进行了研究，把水流结构与地形差异结合起来进行分析，认为宽阔河口 在科氏力和离心力的作用下引起水流的水平分离，科氏力的作用使向海的水流 向右岸集中，向陆的补偿流向左岸汇集，这种分流作用导致产生涨潮槽和落潮 槽，提出了涨潮槽和落潮槽的概念，在涨落潮槽之间则形成河口砂坝；g a l l o w a y l 3 】 从影响三角洲的主要动力方面对三角洲进行了分类，使三角洲与河口的研究对 应起来；d a l r y m p l ee t a l 【4 】在进行河口划分的过程中，将河口与三角洲的关系用 时间序列和海侵与海退过程中发生的沉积作用通过三角图方法联系在一起，以 方便对河口和三角洲进行区分，认为在河口演化过程中，除了河流径流、波浪 和潮汐作用外，潮流也是塑造河口地貌的一个非常重要的动力，认为河口砂坝 是潮控三角洲中潮流作用的产物，并认为在向陆一侧还广泛发育着盐沼和潮坪， 是进行围垦的重要场所( 图l 一3 ) ；w e l l sr 5 1 要对潮控河口及有关沉积进行了分 析研究，认为中等潮差的河口因为潮间带较为宽阔，泥坪和沼泽发育，在河槽 中广泛发育水下砂坝。 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文第一章绪论4 图1 - 3 根据河流、波浪和潮汐的作用，用三角图示法对河口和三角洲进行的划分 ( 据d a l r y m p l ee ta 1 1 9 9 2 ) 1 2 2 地貌与沉积 早在2 0 世纪4 0 年代f i s k i s 就对河口区的沉积进行了描述和研究，认为河 口沉积是在海平面上升期间由河流搬运的来自流域的泥沙充填后形成的，把河 口看作是一个溺谷系统，是最早对溺谷充填系统进行描述的研究人员之一。f o l k 【w 则从河口砂坝沉积物粒度参数特征对河口沉积进行研究，并将数理统计方法 引入到了沉积学的研究方法中来，使对沉积的研究从定性走向定量的分析阶段； g u i l c h e r i8 从与河口地貌形成演化密切相关的涨落潮槽入手对河口进行研究：前 苏联学者萨莫伊洛夫 9 通过对苏联河口的研究，将河口心滩按成因进行了分类， 建立以河流作用为主的河口心滩成因理论，而萨莫伊洛夫所说的河口心滩指的 就是河口砂坝；r o b i n s o n 【10 】对砂质河口的涨落潮槽系统进行了详细研究，并将 潮流的变化与河口砂坝相结合，分析了河口区涨落潮槽的形成演化；m o r g a n 】 从三角洲环境的角度对河口进行研究，认为三角洲上的分流河道也是属于河1 3 范畴，将河口与三角洲结合起来进行研究；f i s h e r f l 2 】在对全新世滨岸三角洲沉积 相的研究中，划分出了不同的亚相和微相，所划分的河口砂坝微相对应于现代 河口拦门沙；k l e i n 1 3 - 1 4 贝1 是从影响潮间带河口砂坝沉积和泥沙输移的角度，对 控制潮间带沙体移动的有关水动力参数进行了分析和研究；c o l e m a n i 5 1 也对现 代三角洲中的各种沙体沉积进行了相关研究；h a y e s ”】贝是将泥沙堆积与河口地 貌的形成结合起来进行研究，认为河口地貌主要是由河口区泥沙淤积的结果， 属于沉积地貌；f a i r b r i d g e 1 根据地貌、径流、泥沙、潮流和波浪以及海岸过程 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文 第一章绪论 5 将河口进行了分类，明确提出了河口拦门沙是河口冲积岛和水下暗沙，并指出 河口拦门沙的形成与盐淡水交汇有关。n i c h o l se ta 1 【1 8 】也认为河口拦门沙是河口 冲积岛和水下暗沙；d a l r y m p l ee ta 1 【1 明则认为河口是一个溺谷系统，在这个系统 中的动力过程主要是潮汐、波浪和径流，并引入了沉积相的概念，这样就比较 方便地将河口与三角洲进行区分。认为河口的存在是有赖于河流、波浪和潮汐 这三种作用过程的。d a l r y m p l e 等引入时间概念，说明在进积作用过程中河口地 区被泥沙充填，河口就会逐渐消亡，演化成为三角洲。在海平面上升期间，被 水体淹没的溺谷的体积和范围都会有所扩大，从而有利于河口的形成和存在， 当海平面在较长时间保持稳定时，则会使河口充填和河口地貌的演化间达到平 衡，认为河口拦门沙属于障壁岛或沙岛性质。同时d a l r y m p l e 等认为潮流是形 成河口地貌的一个非常重要的动力。所以d a l r y m p l e 等在引入沉积相概念时就 考虑到了潮流的作用，根据能量的相对大小、地貌单元以及沉积相的关系将河 口划分为波控河口和潮控河口( 图1 - 4 ，图1 5 ) ： 在波控河口，口门处波浪是最主要的动力因素，属于高能区，向内河流作 用逐渐增强( 图1 - 4 a ) ；河口区被侵蚀的泥沙沿海岸进行搬运形成沙嘴，成为 限制河口区水流进出的障壁。海水通过潮汐通道进出障壁。当海水进入障壁后， 波能和潮流能量迅速降低，所挟带的泥沙发生沉降、淤积，在潮汐通道处形成 涨潮三角洲( 图1 - 4 1 3 ) ；沉积相向海方向依次为河流沉积、湾头三角洲沉积、 盆地泥质沉积、涨潮三角洲沉积和障壁岛( 砂坝) 以及潮汐通道沉积。 而在d a l r y m p l ee t a l ( 1 9 9 2 ) 所指出的潮控河口类型中，认为对河口塑造起 主要作用的是潮流而非波浪。在这种河口的口门处常常存在与潮流方向致的 河口砂坝( s a n d b a n k ) 。在向陆一侧，广泛发育盐沼和潮坪，成为进行围垦的 主要场所( 图1 5 ) ：h u g u e s 【2 0 】对法国西南g i r o n d e 河口的潮汐砂坝进行了沉积 相及沉积构造方面的研究，并对g k o n d e 河口的现代河口砂坝的沉积相和内部 构造进行了描述，指出河口砂坝的演化具有向下游迁移和周期性废弃的特点， 认为当河口砂坝淤高到潮上带时，河口砂坝上开始发育沼泽湿地并使河口砂坝 成为河口区的永久性岛屿；g e r h a r de i n s e l e 2 1 则认为河口地貌是沉积作用的产 物，并对河口砂坝的沉积特征及有关沉积相的特征进行了分析研究。 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文 第章绪论 6 图1 - 4 波控河口能量分布、河口地貌类型和沉积相分布图( 据d a l r y m p l ee ta l ( 1 9 9 2 ) ) 图1 - 5 潮控河口的各种她貌单元以及沉积相分布图( 据d a l r y m p l ee fa 】1 9 9 2 ) ) 进入2 1 世纪以后，对河口及河口拦门沙的研究与全球变化等一些有影响的 重大课题结合了起来，对河口拦门沙研究的深度和广度都大为加强，特别是在 陆海相互作用等一些重大课题中，都非常重视对河口及有关沉积的研究。 图1 - 6 与潮汐状况和盐淡水作用有关的河口带示意图( 据e r i cb i r d ，2 0 0 0 ) ) d a l r y m p l e t 2 2 1 以f u n d y 湾和f l y 河三角洲为例对潮汐沙坝及层序边界进行 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文 第一章绪论 了分析研究，认为河口沙坝和相关沉积是层序地层学研究的重要内容；d a v i d sb i e d e n h a r m 2 却以密西西比河下游为例，研究河口三角洲的演化；e r i cb i r a t 2 4 1 从河口三角洲的定义及地貌单元类型对其进行了研究，认为河口随着充填作用 的进行，原来深而多汉的河口将交浅，并且形态上也由多汉河口演化为单一河 口。世界上的许多位于海岸平原的河口如t h a m e s 河、h u m b e r 河、s e v e r n 河、 s e i n e 河、g i r o n d e 河、t a g u s 河、d e l a w a r eb a y 和c h e s a p e a k eb a y 以及中国的 长江等基本上都具有具有喇叭形的河口外形，并向海洋方向展宽( 如图1 - 6 ) 。 这些河口具有的一个共同特征就是相对宽阔的海岸带和较大的潮差。河口地貌 是各种动力作用平衡关系的记录。盐淡水在这里交汇和河口从海洋和陆地接受 泥沙沉积的结果使河口地貌代表了河槽和潮沟的容积与潮棱体间的一种自我调 节。河道在形态上表现为向1 ：3 门展宽，并且存在有涨落潮流的流路分异，在一 个潮周期中，涨落潮流的流速变化明显。 k a z u a k ih o r ie ta 1 【2 5 讲1 则依据钻孔资料研究了长江潮控型三角洲的构造和 全新世期间的演化，从下至上将长江三角洲划分为前三角洲相、三角洲前缘相 和三角洲平原相三个相带。他们对长江三角洲的演化研究认为，8 千年前的长 江河口是一个河口湾，在距今8 千年至6 千年前的这一期间，海平面上升相对 较为缓慢，长江河1 ：3 处于加积作用阶段：其后当海平面达到或接近现在位置时 进入到了迸积作用阶段。指出分流河道和与之相关的河口沙坝的演化是三角洲 推进或进积的重要过程。m o h a m m e dn o u i d a re ta 1 ( 8 1 对摩洛哥a g a d i r 盆地 e a r l ya p t i a nf b e d o u l i a n ) 低海平面时期河谷充填的研究，发现其沉积相由低位体 系域、海侵体系域和高位体系域组成，研究发现海侵体系域由巨厚的河1 3 充填 沉积组成，包括向海向陆方向都变薄的受潮汐作用影响的河流相、潮坪、河口 点沙坝和河口湾沉积的楔形体，充填河谷的高位体系域则是以河e l 拦门沙和进 积的沙洲为特征，指出古三角洲中拦门沙这一沉积体的存在。 1 3 国内河口拦门沙的研究进展 国内很多学者自2 0 世纪5 0 年代起就对长江河口的发育过程进行了很多研 究，这些研究也主要是从水文泥沙、地貌沉积、数学模拟等方面来进行的。 1 3 1 水文泥沙 黄胜等口9 - 3 0 1 考虑盐水入侵对流速分布、流态和含沙量分布的影响，阐明航 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文第一章绪论 道拦门沙淤积的原因和部位，进行长江口拦门沙形成与预测的研究；钱宁等( 3 l 】 认为潮流过拦门沙前缘后，由于流速向上游逐渐递减，加之泥沙运动和水流运 动之间存在沉降时差和冲刷时差，泥沙运动有滞后现象，泥沙向上游搬运，部 分泥沙淤积在缓流区，形成在河口口门附近沉积的拦门沙，而将隆起部位位于 口门以内的称为沙坎；沈焕庭等( 3 2 _ 3 订根据大量实测资料对长江口潮流的性质、 运动形式、历时、流速及流场分布以及潮流和潮位的关系做了较全面的阐述， 并探讨了余流特性与河槽演变的相互作用，并论述了河口环流对悬沙输移的影 响。在对长江河口最大浑浊带的研究中，通过研究泥沙输移、河口环流和最大 浑浊带对拦门沙的影响，将河口拦门沙与涨潮槽治理结合在一起，并初步估算 了拦门沙地区的淤积量；李九发等口8 。4 0 1 、潘定安等【4 2 1 通过长江河口底沙运动 规律对拦门沙的成因进行了研究，认为长江口拦门沙地区的泥沙由于水流扩散 消能，泥沙落淤堆积，形成心滩汉道的堆积形态，发育成崇明东滩、北港、横 沙东滩、北槽、九段沙、南槽、南汇东滩等滩槽相间的拦门沙体，认为河口最 大浑浊带、泥沙再悬浮等过程与河口拦门沙关系密切：张志忠等m 】贝0 从盐、淡 水混合引起的密度环流及泥沙絮凝沉降等角度研究了长江口拦门沙形成及发育 演变的关系；张华等h 4 】认为是由于径流和潮流的相互作用，使盐淡水相互交汇， 悬沙絮凝沉降，在河口形成最大浑浊带，发育了巨大的拦门沙系。 1 3 2 地貌与沉积 沈金山等1 4 5 】对长江口南槽拦门沙的成因和演变的研究认为，拦门沙主要是 由于涨落潮流流路分异形成的；李泽刚【4 6 4 7 】则是对黄河口拦门沙形成机制和演 化进行了研究；杨世伦等【4 8 _ 5 1 】根据1 8 4 2 1 9 9 5 年的地形图和1 9 9 6 、1 9 9 7 年的 野外观测，探讨了九段沙和南北槽的形成历史及形成后的演变过程，并对长江 河口拦门沙的进积速率进行了时间序列研究。陈吉余 5 2 - 5 7 从长江口外水下地形 的分析入手，对不同的自然因素和人为因素在三角洲形成过程中所起的作用进 行了分析，并对长江三角洲的发展历史及演化进行了研究，经过对长江河口两 千年来的发育模式进行研究，认为象长江河口这样的呈喇叭外形的宽阔河口在 科氏力作用下，涨落潮流路分歧导致其间产生缓流区，促使泥沙在缓流区沉积， 先是形成水下阴沙，阴沙堆积加高出露而成为明沙，明沙迸一步发育而成沙岛， 将河口航道拦门沙的形成与三角洲的演化结合在一起，通过对长江河口拦门沙 的水下地形特征和沉积结构的研究，阐述了长江河口航道拦门沙的基本特征和 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文第一章绪论 形成原因，通过与国外河口拦门沙对比迸一步阐明了长江口拦门沙的特点，从 长江三角洲的地貌发育、河槽的演变过程、长江河口及水下三角洲沉积方面进 行过详细论述，用于指导深水航道的治理，使基础理论研究成果指导生产实践 活动；李从先等陋5 9 】根据钻孔资料分析，认为长江三角洲河口沙坝在全新世的 演化有六个阶段，并认为现代的长江河口由三个仍在活动的河口沙岛( 拦门沙) 把河i ：3 分为四个分流河道，继续着冰后期以来同样的发展趋势；刘振胜等【6 0 认 为河口泥沙的运动方式主要是上游河床局部冲淤引起底沙推移，在下游形成沙 嘴、洲滩等堆积体，有的直接成为河1 ：3 拦门沙浅滩，有的流域来沙以悬移状态 随径流输送至口门附近因流速降低和盐淡水交汇堆积，认为细颗粒泥沙在含盐 水体中的絮凝沉降是造成长江口拦门沙淤积的原因之一。 1 3 - 3 数学模拟及其它 黄卫凯等”6 2 1 应用经验特征函数( e o f ) 模型，研究了长江1 ：3 航道拦门沙 的交化与长江口南、北槽间的关系，并对河口拦门沙地形变化作了统计预报； 朱慧芳等【6 3 】利用数学方法对长江i ：3 航道拦门沙冲淤变化进行了模拟和预测；张 莉莉等 6 4 - 6 5 1 对河口拦门沙的研究进展进行了总结，利用g i s 技术对长江河口拦 门沙的冲淤变化过程进行了研究。 1 4 选择九段沙为研究对象的缘由及论文框架 1 4 1 缘由 首先，九段沙是长江河口滩槽相间拦门沙系的组成部分，拦门沙区域航槽 水深不足，严重影响着上海港的发展和长江中下游六省一市的对外水运a 第二，九段沙的形成与涨落潮槽关系密切，通过对九段沙的研究，深化对 涨落潮槽性质的认识。 第三，人类重大工程对九段沙未来发展趋势的影响研究。 最后，九段沙的形成、发展、演变对长江口通海航道、港口选址、护岸工 程、生态环境保护区建设等的需要。 1 4 2 框架 在本文的成文过程中，具体工作包括三个方面：一是收集以前的研究成果 和整理相关资料，了解掌握本领域国内外最新研究动态和成果；二是参加2 0 0 3 年枯季和洪季野外观测和取样，进行室内样品分析和数据处理，包括粒度分析、 矿物分析样品的预处理和上机澳4 试、2 m p b 分析等；三是海图数字化和冲淤计算。 望变堕翌茎堂! ! 坚垦堡主兰壁堡壅 蔓二皇堕笙 一1 0 具体的文章架构如图1 7 所示 图l - 7 论文结构图 参考文献： 1 】p r i t c h a r dd w ，1 9 5 2 s a l i n i t yd i s t r i b u t i o na n dc i r c u l a t i o ni nt h ec h e s a p e a k eb a ye s t u a r i e s s y s t e m j 。m a r r e s 。1 1 1 0 6 1 2 3 【2 p r i t c h a r dd w ，1 9 5 5 e s t u a r i n ec i r c u l a t i o np a t t e r n s p r o c a m s o c c i r e n g ，8 1 ，n o 7 1 7 【3 】g a l l o w a y , w , e ，1 9 7 5 p r o c e s sf r a m e w o r kf o rd e s c r i b i n gt h em o r p h o l o g i ca n ds t r a t i g r a p h i c e v o l u t i o no fd e l t a i c d e p o s i t i o n a ls y s t e m s i n ：b r o u s s a r d ，m lf e d ) ，d e l t a s ，m o d e l s f o r e x p l o r a t i o n h o u s t o ng e o l o g i c a ls o c i e t y , h o u s t o n ，t x ，p p 8 7 - 9 8 4 4d a l r y m p l e ，r ，w ，z a i t i i n ，b a ，b o y d ，r ，1 9 9 2 e s t u a r i n ef a c i e sm o d e l s ：c o n c e p t u a lb a s i s a n ds t r a t i g r a p h i ci m p l i c a t i o n s j o u m a lo fs e d i m e n t a r yp e t r o l o g y6 2 11 3 0 一11 4 6 ( 5 lw e l l s ，j t ，1 9 9 5 t i d a i - d o m i n a t e d e s t u a r i e sa n dt i d a l r i v e r s i n ：g m e p e r r i l l o ( e d ) g e o m o r p h o l o g y a n ds e d i m e n t o l o g yo f e s t u a r i e s ，e l s e v i e r , a m s t e r d a m ，p p 1 7 9 _ 2 0 5 6 jf i s k ，n h ，19 4 4 g e o l o g i c a li n v e s t i g a t i o no ft h ea l l u v i a lv a l l e yo f t h el o w e rm i s s i s s i p p i r i v e lt e c h n i c a lr e p o r t , m i s s i s s i p p ir i v e rc o m m i t t e e ，v i c k s b u r g , m i s s i s s i p p i 【7 f o l k ，r l & w a r d ，、1 9 5 7 b r a z o sr i v e rb a r ：as t u d yi nt h es i g n i f i c a n c eo fg r a i ns i z e p a r a m e t e r s j o t l l m a lo f s e d i m e n t a r yp e t r o l o g y2 7 3 2 丘 华东师范大学2 0 0 4 届博士学位论文 第一章绪论 1 i 【8 1 8 g u i l c h e r a ，1 9 5 4 m o r p h o l o g i el i t t o r a l ee ts o u sm a r i n e 【m 】p a r i sp r e s s e su n i v f r a n c e ， 2 1 6 f 9 9 n b 萨莫伊洛夫著，谢金赞等译，1 9 5 8 ，河口演变过程的理论及其研究方法，科学出版 社，8 1 - 8 4 1 0 】r o b i n s o n , a h w ，1 9 6 0 e b b - f l o o dc h a n n e ls y s t e m s i n s a n d yb a y s a n de s t u a r i e s ， g e o g r a p h y4 5 ，1 8 3 1 9 9 【1 1 m o r g a n ，j r 1 9 6 7 e p h e m e r a le s t u a r i e so ft h ed e l t a i ce n v i r o n m e n t i n ：c t hl a u f f ( e d ) e s t u a r i e s a m e r i c a na s s o c i a t i o nf o rt h ea d v a n c e m e n to fs c i e n c e s c i e n t i f i cp u b l i c a f i o n8 3 ： 1 1 5 1 2 0 1 2 】f i s h e r , w l ，1 9 6 9 f a c i e sc h a r a c t e r i z a t i o no fg u l f c o a s tb a s i nd e l t as y s t e m s ，w i t hs o m e h o l o c e n ea n a l o g u e s g u l f c o a s t a s s o c g e 0 1 s o c t r a n s 1 9 ，2 3 9 - 2 6 1 【1 3 】k l e i n , gd ev ，1 9 7 0 d e p o s i t i o n a la n dd i s p e r s a ld y n a m i c s o fi n t e r t i d a ls a n db a r s j s e d i m e n t p e t r 0 1 4 0 ，1 0 9 5 1 1 2 7 1 4 】k l e i n ，gd ev - ，w h a l e y , m l ，1 9 7 2 h y d r a u l i cp a r a m e t e r sc o n t r o l l i n gb e d f o r mm i g r a t i o n o na ni n t e r t i d a ls a n db o d y g e 0 1 s o c a m b u l l 8 3 3 4 6 5 - 3 4 7 0 【1 5 】c o l e m a n ，j m ，w r i g h t ，l d ，1 9 7 5 m o d e mr i v e rd e l t a s ：v a r i a b i l i t yo fp r o c e s s e sa n ds a n d u n i t s i n ：b r o u s s a r d ，m l ( e d ) ，d e l t a s ，m o d e l sf o re x p l o r a t i o n h o u s t o ng e o l o g i c a ls o c i e t y , h o u s t o n ，t x ，p p 9 9 - 1 4 9 1 6 】h a y e s ，m o ，1 9 7 5 m o r p h o l o g yo f s a n d a c c u m u l a t i o n si ne s t u a r i e s i n ：c r o n i n ，l e ( e d ) ， e s t u a r i n er e s e a r c h ，2 g e o l o g ya n d e n g i n e e r i n g a c a d e m i cp r e s s ，n e wy o r k ，p p 3 _ 2 2 【1 7 】f a i r b r i d g e ，r w , 1 9 8 0 t h ee s t u a r y ：i t sd e f i n i t i o nm a dg e o d y n a m i cc y c l e ，i n ：c h e m i s t r ya n d b i o g e o c h e m i s t r yo f e s t u a r i e s ( e d s e o l a n s s o n a n d i c a m ) ，w i l e y , n e w y o r k , 1 - 3 5 1 8 】n i c h o l sm m a n db i g g sr b ，1 9 8 5 。e s t u a r i e s ，i n ：c o a s t a ls e d i m e n t a r ye n v i r o n m e n t s ( e d r a d a v i s ) ，s p r i n g e r - v e r l a g ，n e wy o r k ，7 7 - 1 8 6 1 9 d a l r y m p l e ，r ，w ，z a i t l i n ，b a ，b o y d ，r ，1 9 9 2 e s t u a r i n ef a c i e sm o d e l s ：c o n c e p t u a lb a s i s a n d s t r a t i g r a p h i ei m p l i c a t i o n s j o u r n a lo f s e d i m e n t a r y p e t r o l o g y 6 2 ，1 1 3 0 1 1 4 6 【2 0 】h u g u e sf e n i e s ，j e a n - p i e r r et a s t e r 1 9 9 8 f a c i e sa n da m h i t e c t u r eo fa ne s t u a r i n et i d a lb a r ( t h et r o m p e l o u pb a r , g i r o n d ee s t u a r y , s wf r a n c e ) m a r i n eg e o l o g y1 5 0 ，1 4 9 - 1 6 9 2 1 g e r h a r de i n s e l e 1 9 9 9 s e d i m e n t a r yb a s i n s ：e v o l u t i o n ，f a c i e s ，a n d s e d i m e n tb u d g e t s p f i