《錢塘江河口涌潮段沉積作用與地層形成機制》是依託同濟大學，由范代讀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：錢塘江河口涌潮段沉積作用與地層形成機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：范代讀
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
錢塘江涌潮是世界上最強的漩滾涌潮。涌潮形成強紊動流，及其作用下的底邊界層動力學特徵、泥沙輸運和沉積地貌回響等受到科學界與工程界的共同關注。涌潮河口常形成巨大沙體，是潛在的油氣儲層，尋求判別古代涌潮沉積的相標誌和沉積相模式成為新的研究熱點。本研究擬通過綜合運用地層形成機制研究計畫的多學科交叉研究方法，包括野外水文泥沙現場觀測、動力沉積地貌觀察、淺地層剖面探測等，並採集表層沉積物與鑽孔柱狀沉積物樣進行沉積學、礦物學與地球化學測試分析，探究涌潮作用下的底邊界層動力學特徵、泥沙輸運機制、涌潮沉積特徵與相標誌、涌潮段河口沙體的地層形成機制。結合世界其它涌潮河口的沉積地質學研究，提出具一定普適性的涌潮沉積相模式。通過對一個特殊沉積體系的沉積動力過程與地層形成機制的精細刻畫，為今後在中國邊緣海開展大型的地層形成機制研究積累經驗和為學術共同體開展沉積地質的數值模擬提供一個小而精緻的模擬對象。
結題摘要
錢塘江河口發育世界上最強的漩滾涌潮，伴隨強烈的湍流對河口沉積地貌產生重要影響，其水動力學和沉積動力學特徵備受科學界和工程界的共同關注；涌潮河口常形成巨大的砂質沉積體，是潛在的油氣儲層，古涌潮沉積相研究成為當前沉積學研究的新熱點。課題選擇錢塘江涌潮河段開展了三次連續7天以上的固定站位水文泥沙觀測，採集35根短柱狀沉積物和鑽探獲取2口20米長的岩芯，室內開展粒度、重礦物組合和鋯石U-Pb年齡測試等分析，進行沉積學和物源研究。得出以下主要結論：（1）涌潮河段漲落潮顯著不對稱，漲潮流最大流速、湍動能等是落潮流的數倍或超過1-2個數量級；（2）涌潮作用的湍流結構為三層，湍動能表層最大，近底層次之，而中間層最小，表明涌潮破波是能量的主要來源，其強度超過底邊界因流速剪下作用，從而塑造了典型的涌潮沉積、地貌特徵；（3）典型的涌潮沉積至少包含以下兩種以上的沉積構造：侵蝕面、塊狀層理、遞變層理、平等紋層和軟沉積變形構造等；（4）涌潮河段形成典型的沉積相橫向有序變化序列：主槽發育典型的涌潮沉積，向中潮灘過渡為混合沉積，至高潮灘發育潮汐韻律層，構成特徵的沉積體系；（5）涌潮河段沉積物沖淤變化較快，沉積物源除了來自錢塘江本身外，河口灣外段的海床和北岸不斷侵蝕提供了大量的粗顆粒沉積物；（6）河口灣古地理恢復，結合納潮海岸潮汐共振理論等分析，認為錢塘江涌潮歷史上最早發生時間可能在2000年前；（7）杭州灣面積巨大，科氏力影響顯著，導致灣內南北兩側沉積地貌顯著差別，北側以強烈侵蝕為特徵，形成潮流槽與脊相間的地貌，而南側以細顆粒堆積作用為主並形成廣闊的潮灘。研究成果發表後已引起國內外同行的高度關注，一篇論文發表兩年後引用次數已達14次，近期發表的涌潮綜述性論文有12處引用本課題的研究成果，提出的涌潮沉積相模式已被套用於古代涌潮沉積相與環境的研究。
