張興澤，朱麗東，胡凱程，張曉，熊文婷，王牛牛，周汪洋，李鳳全

浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江金華 321000

0 引言

潮灘作為海岸帶的重要組成部分，是受海陸相互作用最強(qiáng)烈的區(qū)域，也是研究沉積物“源—匯”問(wèn)題的重要窗口，因此，潮灘沉積的物源研究一直是沉積學(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容[1-4]。潮灘沉積的發(fā)育和陸源碎屑供應(yīng)量、運(yùn)輸方式以及沉積環(huán)境密切相關(guān)[4]。長(zhǎng)江和浙閩沿岸山溪性中小型河流入海后，其攜帶的部分陸源剝蝕物在浙閩沿岸流和潮流的共同作用下沉積在潮灘區(qū)域，這導(dǎo)致了浙閩沿岸泥質(zhì)潮灘沉積的廣泛發(fā)育。長(zhǎng)江的輸沙量遠(yuǎn)大于浙閩諸河[5]，其對(duì)于浙閩潮灘沉積的維持和塑造具有重要意義[6]。但是，近30 年來(lái)，長(zhǎng)江的輸沙量顯著減少，2019 年長(zhǎng)江入海 泥 沙 量 為1.05×108t/a，只 有20 世 紀(jì)90 年 代 的31.2%左右[7]。長(zhǎng)江入海后，約30%的泥沙量被轉(zhuǎn)運(yùn)至浙閩海域[8]，由于長(zhǎng)江口南岸泥質(zhì)沉積中心的補(bǔ)給，進(jìn)入浙閩海域的泥沙對(duì)于長(zhǎng)江入海泥沙量劇減的響應(yīng)存在30余年的滯后[7]。現(xiàn)在，泥質(zhì)中心的補(bǔ)給作用已至年限，因此，2019年進(jìn)入浙閩海域的長(zhǎng)江泥沙量約為3.15×107t。這部分泥沙不僅要維持浙閩泥質(zhì)帶的收支平衡，也要對(duì)浙閩沿岸的潮灘沉積進(jìn)行補(bǔ)給。事實(shí)上，浙閩沿岸中小型河流的入海泥沙總量約為8.46×106t/a（表1），這意味著浙閩諸河的物質(zhì)貢獻(xiàn)對(duì)于浙閩海域，特別是對(duì)于浙閩沿岸潮灘沉積是不可忽視的。

在上述背景下，浙閩沿岸潮灘沉積的物源可能不同于浙閩泥質(zhì)帶。杭州灣沉積物的黏土礦物研究顯示，其北岸受到長(zhǎng)江源物質(zhì)控制，而南岸沉積物中錢塘江流域物質(zhì)的比例相對(duì)較高[2]。椒江河口懸浮物的定量計(jì)算[10]以及黏土礦物[11]分析表明，長(zhǎng)江是其主要物源。甌江下游潮感區(qū)沉積物的磁學(xué)和元素分析確定其主要來(lái)源于長(zhǎng)江[12]。閩江及其鄰近海域沉積物的重礦物和黏土礦物的研究顯示，閩江對(duì)其存在顯著影響[13-14]。盡管有學(xué)者對(duì)浙閩沿岸沉積物的物源進(jìn)行了一定的研究，但是有關(guān)報(bào)道相當(dāng)有限，且多是對(duì)于特定河口的研究，缺乏對(duì)浙閩沿岸泥質(zhì)潮灘沉積的系統(tǒng)性研究。

環(huán)境磁學(xué)手段已廣泛應(yīng)用于中國(guó)河流和近海沉積物的物源研究。長(zhǎng)江口和黃河口沉積物的研究表明，雖然兩者的磁性都受亞鐵磁性礦物主導(dǎo)，但受原巖、氣候以及礦物賦存形式差異等因素的影響，長(zhǎng)江口沉積物的磁性礦物含量較高，磁性明顯較強(qiáng)[15-16]。臺(tái)灣海峽沉積物的源匯研究顯示，磁黃鐵礦和磁鐵礦分別是臺(tái)灣入海河流和中國(guó)西南部入海河流的標(biāo)志性磁性礦物[17]。據(jù)此，可以對(duì)中國(guó)近海沉積物的物質(zhì)來(lái)源進(jìn)行研究。黃渤海表層沉積物的研究表明，沉積物的物源主要包括長(zhǎng)江、黃河和海域殘留沉積[18]。東海表層沉積物的研究指示，內(nèi)陸架上發(fā)育的泥質(zhì)沉積體（浙閩泥質(zhì)帶）主要來(lái)源于長(zhǎng)江[19-21]。本研究以磁學(xué)方法為主，結(jié)合粒度參數(shù)對(duì)浙閩沿岸泥質(zhì)潮灘表層沉積物進(jìn)行了詳細(xì)分析，并同浙閩河流和長(zhǎng)江懸浮物進(jìn)行對(duì)比，旨在對(duì)其物源進(jìn)行系統(tǒng)探討。

1 研究區(qū)概況

浙閩地區(qū)毗鄰東海，沿海山脈發(fā)育，河流短促，大型河流較少，海岸線長(zhǎng)約4 400 km[22]，潮灘面積約為2 500 km2[23]。東海環(huán)流體系復(fù)雜（圖1），主要包括長(zhǎng)江沖淡水、臺(tái)灣暖流和浙閩沿岸流。臺(tái)灣暖流發(fā)育在50~100 m等深線處，浙閩沿岸流發(fā)育在50 m等深線向陸一側(cè)[26]。前期研究表明浙閩沿岸潮灘沉積的形成和東海海洋環(huán)流具有密切關(guān)系[27]。長(zhǎng)江攜帶的巨量陸源碎屑入海后，在浙閩沿岸流的作用下進(jìn)入浙閩海域，一部分長(zhǎng)江源物質(zhì)逐漸沉積在內(nèi)陸架，形成連續(xù)的泥質(zhì)沉積體，即浙閩泥質(zhì)帶。由于浙閩沿岸流和臺(tái)灣暖流的溫度和鹽度等性質(zhì)差異較大，浙閩泥質(zhì)帶基本發(fā)育在123°E 以西[28]。另一部分長(zhǎng)江源物質(zhì)在潮流的作用下，向近岸運(yùn)動(dòng)（包括浙閩泥質(zhì)帶再懸浮泥沙）和浙閩諸河攜帶的當(dāng)?shù)仃懺次镔|(zhì)混合后沉積在潮灘區(qū)域[29-30]。隨著浙閩沿岸搬運(yùn)強(qiáng)度的降低，海水中泥沙含量降低，這可能會(huì)導(dǎo)致海岸基巖的侵蝕加劇[4]。因此，海岸基巖也可能對(duì)潮灘存在物質(zhì)貢獻(xiàn)。根據(jù)浙閩地區(qū)的大地構(gòu)造，可以將研究區(qū)劃分為浙西北、浙東南和福建東部沿岸三個(gè)區(qū)域。以江山—紹興深斷裂為界，浙西北地區(qū)巖性特征以第四系沖洪積物為主，其次是侏羅系中酸性火山巖，零星分布有志留系沉積巖；浙東南地區(qū)巖性特征以燕山期中酸性火山巖為主，零星分布有第四系沖洪積物和志留系沉積巖[31]；福建東部沿岸地區(qū)位于深斷裂帶東部，巖性特征以燕山期花崗巖、凝灰?guī)r為主，零星分布有古生代變質(zhì)巖和第四系沖洪積物[32]。長(zhǎng)江中下游地區(qū)的巖性特征和浙閩沿岸地區(qū)存在較大差異，除發(fā)育中生代中酸性火成巖和第四紀(jì)河湖相沉積物外，還廣泛分布有古生代碳酸鹽巖以及少量古老的變質(zhì)巖石[33]。

2 材料與方法

本研究在杭州灣至福州灣段選取了樣點(diǎn)17 個(gè)，采樣點(diǎn)附近無(wú)植物生長(zhǎng)，無(wú)明顯人為干擾痕跡（無(wú)垃圾和工業(yè)污染存在），采集泥質(zhì)潮灘沉積樣品共154個(gè)。在浙閩諸河和長(zhǎng)江潮流界以上河段采集懸浮物樣品共12個(gè)，采樣點(diǎn)附近遠(yuǎn)離工廠和居民區(qū)，水面開(kāi)闊，無(wú)污染跡象。具體采樣點(diǎn)信息如圖1 和表1 所示。沉積物樣品在39 ℃下烘干，隨后進(jìn)行粒度和磁學(xué)參數(shù)的測(cè)量并計(jì)算相關(guān)參數(shù)。懸浮物樣品經(jīng)抽濾裝置過(guò)濾后，在39 ℃下烘干，然后進(jìn)行磁學(xué)參數(shù)的測(cè)量并計(jì)算相關(guān)參數(shù)。下文所使用的參數(shù)，除特別標(biāo)注外均采用每個(gè)站點(diǎn)的平均值。

圖1 研究區(qū)概況圖（浙閩流系引自文獻(xiàn)[24]，黑潮暖流引自文獻(xiàn)[25]）Fig.1 Overview map of the study area (Zhejiang and Fujian stream is quoted from reference [24],Kuroshio Current is quoted from reference[25])

表1 研究區(qū)各站點(diǎn)基本信息Table 1 Basic information of each site in the study area

粒度使用Microtrac-S3500 型激光粒度儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量范圍為0.02~2 000 μm，誤差約為0.6%，預(yù)處理方法見(jiàn)文獻(xiàn)[34]。磁學(xué)參數(shù)的測(cè)量包括磁化率、等溫剩磁和矯頑力參數(shù)。磁化率的測(cè)量包括高溫磁化率和常溫磁化率。高溫磁化率的獲取方法是使用AGICO 公司MFK1-FA 型磁化率儀對(duì)混合樣品（由同一站點(diǎn)的各沉積物等量混合得到）進(jìn)行測(cè)定。常溫磁化率包括磁化率（χ）和非滯剩磁磁化率（χarm）。使用Bartington 公司的MS2 型磁化率儀測(cè)量沉積物的低頻磁化率（0.47 kHz，χlf）和高頻磁化率（4.7 kHz，χhf），本文主要使用質(zhì)量磁化率（由低頻磁化率計(jì)算得到），記作χ。χarm是非磁滯剩磁（ARM）的磁化率形式。ARM 通過(guò)ASC 公司的D-2000 交變退磁儀處理獲得（交變磁場(chǎng)峰值100 mT，直流磁場(chǎng)0.1 mT），然后使用Bartington 公司的PSM 便攜式旋轉(zhuǎn)磁力儀測(cè)量強(qiáng)度，最后計(jì)算得到χarm。等溫剩磁（IRMnmT）通過(guò)使用ASC 公司的IM-10-30 強(qiáng)磁儀加磁場(chǎng)得到，并用旋轉(zhuǎn)磁力儀進(jìn)行測(cè)量。施加正向1 T的磁場(chǎng)得到IRM1T（又稱為飽和等溫剩磁，記作SIRM），然后施加反向300 mT 的磁場(chǎng)得到IRM-300mT。通過(guò)以上參數(shù)計(jì)算得到硬剩磁（HIRM）、頻率磁化率百分率（χfd%）以及S比值（S-ratio）。

不同類型磁性礦物矯頑力的差異極大，低矯頑力礦物（磁鐵礦和磁赤鐵礦）矯頑力小于100 mT，高矯頑力礦物（針鐵礦和赤鐵礦矯）頑力遠(yuǎn)大于100 mT[35]。因此，利用三軸等溫剩磁逐步交變退磁手段可以分析不同磁性組分的濃度和矯頑力。三軸等溫剩磁逐步退磁的測(cè)量方法如下：首先，在立方體樣品三個(gè)方向分別依次施加1 T、100 mT、20 mT 的磁場(chǎng)，將沉積物的磁性分為軟剩磁組分（IRM0~20mT）、中剩磁組分（IRM20~100mT）和硬剩磁組分（IRM0.1~1T），并使用旋轉(zhuǎn)磁力儀測(cè)量三個(gè)方向的剩磁強(qiáng)度；然后，對(duì)其依次進(jìn)行逐步交變退磁（10 mT、20 mT、30 mT、40 mT、60 mT、80 mT、100 mT），測(cè)量每次退磁后樣品三個(gè)方向的剩磁強(qiáng)度，并據(jù)此計(jì)算中剩磁組分和硬剩磁組分的矯頑力參數(shù)。中剩磁組分的矯頑力參數(shù)（MDF20~100mT）所表征的物理意義是中剩磁組分退磁幅度達(dá)到50%時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。硬剩磁組分的矯頑力參數(shù)（（IRM0.1~1T）AF100mT）所表征的物理意義是硬剩磁組分經(jīng)100 mT交變磁場(chǎng)退磁后的剩磁百分比。上述參數(shù)所涉及的計(jì)算方法同文獻(xiàn)[36]。上述實(shí)驗(yàn)均在浙江師范大學(xué)環(huán)境磁學(xué)分析室和沉積過(guò)程分析室測(cè)定完成。

3 結(jié)果

3.1 研究區(qū)沉積物磁化率特征

3.1.1 高溫磁化率

根據(jù)磁化率隨溫度的變化特性（熱磁曲線），可以確定沉積物中賦存的磁性礦物種類[37]。研究區(qū)沉積物的熱磁曲線差異不大，這里選取了兩個(gè)最典型的曲線（圖2，S6和S8）。如圖2a所示，隨著溫度的升高，沉積物磁化率逐漸上升，在550 °C 左右達(dá)到峰值，550°C~580°C迅速下降，說(shuō)明磁鐵礦是最主要的磁性礦物；580°C 之后，熱磁曲線變化呈現(xiàn)順磁性特征，說(shuō)明沉積物中赤鐵礦和熱穩(wěn)定的磁赤鐵礦含量極其有限，且對(duì)沉積物磁化率的貢獻(xiàn)極小。冷卻曲線位于加熱曲線的上方，說(shuō)明冷卻的過(guò)程中有大量強(qiáng)磁性礦物生成，曲線在580°C左右迅速上升，指示該強(qiáng)磁性礦物為磁鐵礦。因此，磁鐵礦主導(dǎo)了浙閩沿岸潮灘沉積物的磁化率變化。

圖2 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物典型樣品熱磁曲線（藍(lán)色為降溫曲線，紅色為升溫曲線）（a）樣品S6；（b）樣品S8Fig.2 Thermomagnetic curve of typical sediment sample in the Zhejiang￣Fujian mud tidal flat(blue is the cooling curve, red is the heating curve)

3.1.2 常溫磁化率

沉積物的χ 數(shù)值常用于指示沉積物中磁性礦物濃度[38]。根據(jù)熱磁曲線特征可知，研究區(qū)潮灘沉積物的磁性主要受磁鐵礦控制，所以χ 可用于估測(cè)磁鐵礦的濃度。杭州灣、臺(tái)州灣、樂(lè)清灣和溫州灣內(nèi)沉積物的χ差異不大（圖3、表2），變化范圍為（60.2~70.8）×10?8m3/kg；象山港內(nèi)的χ最低，為47.9×10?8m3/kg，而象山港外沉積物的χ 較高，為77.2×10?8m3/kg；隘頑灣沉積物的χ較低，為50.5×10?8m3/kg；福寧灣沉積物的χ較高，為73.7×10?8m3/kg；羅源灣和福州灣沉積物的χ明顯偏高，分別為189.3×10?8m3/kg和113.2×10?8m3/kg。

χarm常作為單疇亞鐵磁性礦物含量的代用指標(biāo)[35]。由于浙閩沿岸泥質(zhì)潮灘沉積物的磁性由磁鐵礦控制，因此該參數(shù)可用于指示單疇磁鐵礦的濃度。如圖3 和表2 所示，杭州灣附近沉積物的χarm由河口向海洋方向逐漸升高，變化范圍為（222.6~328.7）×10?8m3/kg；象山港沉積物的χarm較低，變化范圍為（255.6~294.4）×10?8m3/kg；臺(tái) 州 灣沉積 物 的χarm為320.1×10?8m3/kg；隘頑灣沉積物的χarm最低，為162.5×10?8m3/kg；自樂(lè)清灣至福寧灣，χarm從316.2×10?8m3/kg逐漸下降至227.3×10?8m3/kg；羅源灣和福州灣泥質(zhì)潮灘沉積物的χarm相對(duì)上升，分別為230.4×10?8m3/kg和299.0×10?8m3/kg。

3.2 研究區(qū)沉積物等溫剩磁特征

SIRM 不受順磁性礦物、逆磁性礦物以及超順磁顆粒的影響，可以大致指示磁鐵礦的濃度，HIRM 則主要反映了高矯頑力磁性礦物的絕對(duì)含量[35]。SIRM和HIRM的變化趨勢(shì)和χ基本一致（圖3、表2），其變化范圍分別為（367.4~1 487.7）×10?5Am2/kg 和（28.7~67.0）×10?5Am2/kg。

3.3 研究區(qū)沉積物矯頑力特征

不完全反鐵磁性礦物的磁性比亞鐵磁性礦物弱兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，其信號(hào)往往會(huì)被強(qiáng)磁性礦物所掩蓋，但可以利用矯頑力等參數(shù)進(jìn)行識(shí)別[39]。S-ratio常用來(lái)指示沉積物磁性礦物中高矯頑力組分和低矯頑力組分的相對(duì)含量[35]。如圖3 和表2 所示，象山港內(nèi)（S6）出現(xiàn)低值，S-ratio 為90.6%；福寧灣至福州灣，S-ratio 自93.4%升高至96%；其余沉積物S-ratio 較為一致，介于92.4%~93.3%。

表2 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物磁學(xué)參數(shù)測(cè)量值匯總表Table 2 A summary of measured values of the magnetic parameters of sediment in the Zhejiang?Fujian mud tidal flat

圖3 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物磁學(xué)參數(shù)特征Fig.3 Characteristics of magnetic parameters of sediment in the Zhejiang￣Fujian mud tidal flat

根據(jù)沉積物三軸等溫剩磁逐步交變退磁的結(jié)果，可以對(duì)各剩磁組分的矯頑力特征進(jìn)行分析。圖4a和4b為亞鐵磁性礦物的退磁過(guò)程，在100 mT交變退磁場(chǎng)作用后，軟剩磁組分和中剩磁組分的磁性基本被清洗干凈。沉積物的中剩磁組分退磁過(guò)程存在差異：福州灣沉積物和象山港內(nèi)沉積物（S5）退磁較難，在0~80 mT 內(nèi)退磁幅度較小；隘頑灣沉積物退磁較易，在10~60 mT內(nèi)，退磁幅度較大。軟剩磁組分矯頑力較低，當(dāng)交變磁場(chǎng)大于20 mT 后其值多為誤差，因此沒(méi)有對(duì)其退磁過(guò)程進(jìn)行分析。圖4c為不完全反鐵磁性礦物的退磁過(guò)程，被100 mT交變磁場(chǎng)清洗后，沉積物退磁幅度和過(guò)程存在明顯差別。羅源灣沉積物和福州灣沉積物分別保留了33.3%和28.8%的磁性，前者的退磁幅度在0~40 mT 內(nèi)最大，后者的退磁幅度在60~100 mT內(nèi)最大，退磁幅度較大，退磁較易，矯頑力相對(duì)較低。象山港內(nèi)沉積物（S6）退磁幅度不到50%，保留了58.9%的磁性，且退磁較難，矯頑力較高。雖然其余沉積物的退磁過(guò)程存在一定差異，但退磁后基本都保留了40%~50%的磁性。

圖4 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物三軸等溫剩磁逐步交變退磁曲線對(duì)比（a）軟剩磁組分；（b）中剩磁組分；（c）硬剩磁組分Fig.4 Comparison of three￣axis isothermal remanence stepwise alternating demagnetization curves of sediment in the Zhejiang￣Fujian mud tidal flat(a)soft remanence composition;(b)medium remanence composition;(c)hard remanence composition

3.4 研究區(qū)沉積物磁疇特征

Dearing 圖[40]和King 圖[41]可以定量或半定量的判別沉積物中磁性礦物顆粒大小。如圖5所示，羅源灣的磁疇類型主要以多疇（MD）和假單疇（PSD）為主，磁性顆粒表現(xiàn)為5 μm 的等效晶粒。其余泥質(zhì)潮灘沉積物的磁疇類型主要為穩(wěn)定單疇（SSD），磁性顆粒表現(xiàn)為介于0.01~1 μm 的等效晶粒，僅隘頑灣、福寧灣和福州灣沉積物的磁性顆粒略粗。

圖5 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物磁疇特征（每種顏色代表一個(gè)站點(diǎn)，下同）（a）King圖；（b）Dearing圖Fig.5 Magnetic domain characteristics of sediment in the Zhejiang￣Fujian mud tidal flat(Each color represents a site, the same is used below)(a)King diagram;(b)Dearing diagram

綜上所述，研究區(qū)沉積物的磁性主要受到磁鐵礦主導(dǎo)，但是沉積物的磁性礦物的含量（χ、SIRM、HIRM）、磁疇和矯頑力（S-ratio 和三軸等溫剩磁逐步交變退磁曲線）等磁性特征均存在差異，這可能研究區(qū)沉積物的物質(zhì)來(lái)源等影響因素有關(guān)。

4 討論

4.1 沉積物磁學(xué)特征的影響因素

沉積物的磁學(xué)特征主要受到沉積動(dòng)力以及物源控制[42]。水動(dòng)力是研究區(qū)主要沉積動(dòng)力，其影響可以通過(guò)沉積物粒度特征的差異進(jìn)行判別。磁性礦物多富集于黏土和細(xì)粉砂組分（<16 μm）[43]，而沉積物的粒級(jí)組分的含量存在差異（表3），所以磁性特征可能會(huì)受到粒度效應(yīng)的影響[20]。利用沉積物的平均粒度和磁性參數(shù)進(jìn)行皮爾森相關(guān)性分析可以確定粒度效應(yīng)對(duì)磁學(xué)參數(shù)的影響程度大小，結(jié)果顯示：除χarm和平均粒度的相關(guān)性較高（?0.682）外，χ、HIRM、SIRM、MDF20~100mT、（IRM0.1~1T）AF100mT和平均粒度的相關(guān)性不高（圖6）。該結(jié)果支持沉積物受到粒度效應(yīng)影響有限，同時(shí)，也暗示沉積物磁性特征的差異可能主要受控于物源差異。

圖6 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物磁性特征和平均粒度皮爾森相關(guān)分析結(jié)果（n=154）Fig.6 Pearson correlation analysis results of magnetic characteristics and medium grain size of sediment in Zhejiang￣Fujian mud tidal flat (n=154)

表3 沉積物中<16 μm組分占比Table 3 The proportion of <16 μm component of the sediment

4.2 沉積物的物源判別

研究區(qū)沉積物磁性主要受到磁鐵礦控制，研究區(qū)沉積物的物源可能存在差異，不同來(lái)源的磁鐵礦所表現(xiàn)出來(lái)的磁性特征也不相同。利用SIRM-χ 散點(diǎn)圖可以初步判斷沉積物中的磁鐵礦來(lái)源是否一致[19]。浙江沿岸沉積物的擬合優(yōu)度為0.813（圖7），說(shuō)明其磁鐵礦性質(zhì)差異相對(duì)較小，但不能判定其物源一致。相比于浙江沿岸沉積物，羅源灣和福州灣沉積物的SIRM 和χ 顯著偏高，福寧灣沉積物則明顯不在擬合線上，這說(shuō)明福建沿岸沉積物和浙江沿岸沉積的磁鐵礦性質(zhì)差異較大，即物源存在差異。

圖7 浙閩泥質(zhì)潮灘沉積物SIRM￣χ 散點(diǎn)圖Fig.7 SIRM￣χ scatter plot of sediment in the Zhejiang￣Fujian mud tidal flat

對(duì)比浙閩沿岸潮灘沉積物和浙閩諸河懸浮物的磁性特征可以進(jìn)一步判別沉積物的物源。浙江沿岸沉積物均分布于浙閩諸河懸浮物和長(zhǎng)江懸浮物之間（圖8），指示長(zhǎng)江和浙江諸河對(duì)沉積物都存在物質(zhì)貢獻(xiàn)。沉積物的磁性特征更接近浙江諸河懸浮物，這暗示了浙江諸河對(duì)沉積物的物質(zhì)貢獻(xiàn)較多，長(zhǎng)江的物質(zhì)貢獻(xiàn)相對(duì)較少。杭州灣、臺(tái)州灣和溫州灣有河流注入，而象山港、隘頑灣和樂(lè)清灣沒(méi)有河流注入。沉積環(huán)境的不同可能會(huì)導(dǎo)致沉積物的磁性特征產(chǎn)生差異，因此，浙江沿岸沉積物物源一致性還需要進(jìn)一步檢驗(yàn)。

研究區(qū)沉積物的矯頑力參數(shù)基本不存在粒度效應(yīng)，對(duì)比分析其剩磁組分的矯頑力參數(shù)可以進(jìn)一步判別浙江沿岸沉積物物源的一致性。杭州灣、臺(tái)州灣、樂(lè)清灣和溫州灣沉積物的矯頑力差異不大（圖8b)，明顯不同于象山港和隘頑灣沉積物，這指示上述沉積物的物源存在差異。根據(jù)沉積物的粒度特征和成熟度可以對(duì)上述物源差異進(jìn)行解釋。同浙閩沿岸懸浮物相比，沉積物S1~S3、S7、S9、S13 和S14 的粒度明顯偏粗（圖9a）。杭州灣沉積物（S1~S3）、溫州灣沉積物（S13 和S14）分別采集于錢塘江口、飛云江口和鰲江口，沉積時(shí)受水動(dòng)力作用較強(qiáng)，因此沉積物的粒度較粗。象山港和隘頑灣并無(wú)河流發(fā)育，但是沉積物（S7 和S9）的粒度明顯偏粗，指示沉積物除了受浙江諸河和長(zhǎng)江的影響外，還受到其他物源的影響，這和沉積物矯頑力的判別結(jié)果是一致的。象山港和隘頑灣受浙江諸河的物質(zhì)供給相對(duì)匱乏，這直接導(dǎo)致了灣內(nèi)海水的泥沙濃度較低，海岸基巖侵蝕程度相對(duì)劇烈[45]，因此，其沉積物粒度偏粗主要是因?yàn)榇嬖诤０痘鶐r的物質(zhì)輸入。沉積物S4~S6、S8 和S10~S12 和浙閩沿岸懸浮物的粒度相對(duì)一致（圖9a），利用Herron 圖解能夠確定其成熟度大小[46]。如圖9b 所示，象山港內(nèi)沉積物（S5 和S6）的長(zhǎng)石含量明顯偏高，其余沉積物相對(duì)較低。事實(shí)上，長(zhǎng)石是一種容易被風(fēng)化的礦物，在遠(yuǎn)距離的搬運(yùn)過(guò)程中更加難以保存，這暗示了沉積物中存在一定的近源物質(zhì)貢獻(xiàn)。象山港地形狹長(zhǎng)，港內(nèi)年徑流總量小于納潮量[47]，物質(zhì)運(yùn)輸方向主要由灣外指向?yàn)硟?nèi)，潮流是港內(nèi)主要的侵蝕和沉積動(dòng)力，這指示了沉積物中的長(zhǎng)石主要來(lái)源于港內(nèi)的海岸基巖。綜上所述，浙江沿岸沉積物物源的一致性主要取決于沉積物中是否存在海岸基巖的物質(zhì)貢獻(xiàn)。

圖8 沉積物物源判別圖解（a）沉積物和懸浮物HIRM￣SIRM散點(diǎn)圖；（b）中剩磁和硬剩磁組分矯頑力散點(diǎn)圖Fig.8 Diagram of the source discrimination of sediment(a)HIRM￣SIRM scatter plot of sediment and suspended matter;(b)Scatter plot of the coercivity of the medium and hard remanence components

圖9 浙江沿岸潮灘沉積物物源一致性判別（a）浙閩沿岸懸浮物和潮灘沉積物粒度頻率分布曲線（懸浮物數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[44]）；（b）Herron圖解（未發(fā)表數(shù)據(jù)）Fig.9 Discrimination of the provenance consistency of sediment in Zhejiang tidal flat(a) Grain size frequency distribution curves of suspended matter and tidal flat sediment along Zhejiang and Fujian coast (suspended matter data is quoted from reference[44]);(b)Herron Diagram(unpublished data)

羅源灣、福州灣沉積物和浙江沿岸沉積物的磁性特征存在顯著差別（圖8），說(shuō)明其受浙江河流和長(zhǎng)江的影響有限。事實(shí)上，閩江是其鄰近海域沉積物的主要物質(zhì)來(lái)源[13-14,48]。羅源灣和福州灣靠近閩江，其沉積物的磁性特征和閩江源物質(zhì)較為一致[49]，主要表現(xiàn)為磁疇較粗、磁性較強(qiáng)，這指示閩江可能是其潛在物源。羅源灣、福州灣沉積物和閩江懸浮物的磁性特征也有明顯差異（圖8a），表明沉積物的物源較為復(fù)雜，可能還受別的物源影響。福建地區(qū)海岸多發(fā)育侵蝕型海岸，平海灣、興化灣和泉州灣沉積物的物源研究均顯示海岸基巖對(duì)其存在物質(zhì)貢獻(xiàn)[50-52]，因此，上述差異可能是由海岸基巖的物質(zhì)輸入所導(dǎo)致的。雖然福寧灣沉積物的物源和浙江沿岸沉積物存在差異，但是兩者的磁性特征存在一定相似性。同時(shí)，福寧灣沉積物的磁疇較粗，磁性較強(qiáng)，這和羅源灣和福州灣沉積物性質(zhì)也較為接近。因此，福寧灣沉積物可能受到浙閩諸河、長(zhǎng)江以及海岸基巖共同影響。

5 結(jié)論

基于154 個(gè)浙閩沿岸泥質(zhì)潮灘沉積表層樣品和12 個(gè)河流懸浮物對(duì)比樣的粒度和磁學(xué)特征的分析，初步得到以下結(jié)論：

（1）研究區(qū)沉積物的磁性主要受到磁鐵礦控制。沉積物的磁性特征的差異主要體現(xiàn)在磁性礦物的含量、磁疇和矯頑力方面。磁性礦物含量的差異主要表現(xiàn)為象山港內(nèi)和隘頑灣沉積物偏低，羅源灣和福州灣明顯偏高，其余沉積物的差異較?。淮女狀愋偷牟町愔饕憩F(xiàn)為羅源灣沉積物的磁疇類型以MD 和PSD 為主，其余沉積物磁疇類型以SSD為主；矯頑力的差異主要表現(xiàn)為象山港沉積物較高，羅源灣和福州灣沉積物較低，其余沉積物相對(duì)一致。

（2）皮爾森相關(guān)性分析表明，沉積物的磁性特征受粒度效應(yīng)影響有限，主要和物源差異有關(guān)。SIRMχ散點(diǎn)圖表明，福建沿岸沉積物和浙江沿岸沉積的物源存在差異。進(jìn)一步的物源判別指示，浙江諸河對(duì)浙江沿岸沉積物的物質(zhì)貢獻(xiàn)大于長(zhǎng)江，其中象山港和隘頑灣沉積物還受到海岸基巖的影響。羅源灣和福州灣沉積物受長(zhǎng)江和浙江諸河的影響有限，閩江和海岸基巖是其潛在物源。福寧灣沉積物的潛在物源包括浙閩諸河、長(zhǎng)江以及海岸基巖。

6 展望

浙閩沿岸泥質(zhì)潮灘沉積來(lái)源于遠(yuǎn)源的長(zhǎng)江和近源的當(dāng)?shù)睾恿?，其物質(zhì)貢獻(xiàn)在不同粒徑組分可能存在差別，在未來(lái)工作中，可以通過(guò)對(duì)比不同粒徑組分的磁性特征，進(jìn)一步明確其物質(zhì)貢獻(xiàn)比例。

致謝 感謝王博老師和王志遠(yuǎn)老師在采樣過(guò)程中的幫助，賈佳老師在實(shí)驗(yàn)和論文寫作方面指導(dǎo)；審稿專家和編輯部對(duì)本文給出了寶貴的意見(jiàn)和建議，使得本文得以完善，在這里也一并致謝！