3、國內沉積物分類(lèi)存在的問(wèn)題


3.1現有分類(lèi)缺少含礫沉積物的分類(lèi)與命名


從我國目前頒布使用的規范及規程來(lái)看,沉積物的分類(lèi)與命名依然采用的謝帕德(1954)分類(lèi),缺少對含礫沉積物的劃分。規范中規定對于少量礫石一般用文字敘述或圖上加以標注。至于“少量”如何界定,沒(méi)有量化指標,這使得對含礫沉積物的界定變得模糊不清。而規程中引用的??耍?970)分類(lèi)也僅有砂-粉砂-粘土三端元分類(lèi)方案,同樣缺少對含礫沉積物的類(lèi)型劃分。眾所周知,礫和砂一般為推移組分,是機械作用中最為活躍的組分,也是介質(zhì)運動(dòng)強度的重要標志。大量調查數據和野外觀(guān)測表明,雖然大部分淺海沉積物由砂、粉砂和粘土組成,但在海洋動(dòng)力較強的近岸區,尤其是海島、海岸帶區域,礫石含量分布廣泛,這在中國東部海域沉積物類(lèi)型分布圖中亦有體現。因此,引入含礫沉積物的分類(lèi)方案,完善沉積物分類(lèi)體系,十分必要。


3.2謝帕德分類(lèi)圖界限有待明確


從國外謝帕德三角分類(lèi)圖(圖1)中可以看出,內三角中“砂-粉砂-粘土”標注的邊界是20%,即當砂、粉砂和粘土含量皆大于20%時(shí)定為三者混合沉積物。而我國規范引用的謝帕德(1954)分類(lèi)圖對“砂-粉砂-粘土”邊界沒(méi)有進(jìn)行標注和說(shuō)明。因其內三角邊沿線(xiàn)與外三角邊交點(diǎn)剛好為含量為25%點(diǎn),故一般認為“砂-粉砂-粘土”的判讀邊界為25%。研究表明,目前“砂-粉砂-粘土”的兩種邊界劃分方案都在被采用,這就容易造成沉積物分類(lèi)定名的不一致。因此,筆者認為應當對謝帕德三角分類(lèi)中“砂-粉砂-粘土”的界限進(jìn)行明確和統一,避免引起使用者的歧義。


3.3單一優(yōu)勢粒級細分命名未納入沉積物分類(lèi)體系


對單一優(yōu)勢粒級進(jìn)行細分命名,可以更好地反映沉積物的不同沉積環(huán)境及沉積物特征。1975年的海洋地質(zhì)調查規范對單一優(yōu)勢粒級的類(lèi)型劃分原則進(jìn)行了闡述。通過(guò)近年來(lái)大量分析數據和研究表明,盡管舊的規范已經(jīng)廢止,但優(yōu)勢粒級的細分原則仍被不少學(xué)者采用。尤其是進(jìn)行大比例尺制圖或對局部海域沉積物類(lèi)型特征的研究,優(yōu)勢粒級的細分更能充分表達沉積物的環(huán)境特性。而我國在引入謝帕德(1954)沉積物分類(lèi)后,未再對單一優(yōu)勢粒級進(jìn)行細分命名,使得沉積物分類(lèi)體系不夠完善,無(wú)法滿(mǎn)足海洋地質(zhì)工作者的需求。


3.4沉積物定名手段不規范


早期沉積物的定名手段主要通過(guò)三角圖投點(diǎn)進(jìn)行人工判讀。然而,無(wú)論是謝帕德分類(lèi)還是??朔诸?lèi),其復雜的三角分類(lèi)很難通過(guò)人工判讀準確。在目前計算機技術(shù)高度發(fā)達的時(shí)代,往往需要借助計算機程序設計來(lái)實(shí)現。由于目前不同單位使用的定名程序并不統一,甚至同一單位不同資料處理者編制的定名程序也不完全相同,其定名結果的正確與否完全取決于資料處理者對定名方法的認知程度和計算機編程水平。因此,不規范的定名手段難以保證定名結果準確、可靠,也給數據集成和產(chǎn)品制作帶來(lái)很大的困難。


4、解決方案及建議


規范是在一定的科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段為求得技術(shù)標準的統一而制定的。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,規范也在不斷地修訂和完善。因此,通過(guò)對上述問(wèn)題的分析和探討,希望通過(guò)規范的修訂能夠將完善的沉積物分類(lèi)體系引用進(jìn)來(lái)??紤]到沉積物分類(lèi)的普適性和綜合性,提出修訂方案及建議如下:


4.1淺海沉積物分類(lèi)體系應考慮礫石組分含量


礫石組分是淺海沉積物中重要的組成部分,因此淺海沉積物分類(lèi)方法應將含礫沉積物納入沉積物分類(lèi)體系。建議修訂方案以??耍?970)和Schlee(1973)修訂后的謝帕德分類(lèi)為主,并補充單一優(yōu)勢粒級的細分定名,以滿(mǎn)足大比例尺制圖和研究需要??紤]到??朔诸?lèi)更具優(yōu)越性,建議將??朔诸?lèi)作為沉積物分類(lèi)的主要分類(lèi)方案。單一優(yōu)勢粒級的細分原則根據Udden-Wentworth對粒級劃分的簡(jiǎn)分法,按照優(yōu)勢粒級法對砂和粉砂進(jìn)行細分命名,砂可劃分為粗砂、中砂和細砂,當粗砂、中砂和細砂百分含量都大于20%時(shí)命名為砂;粉砂進(jìn)一步分為粗粉砂和細粉砂,當粗粉砂和細粉砂百分含量都大于20%時(shí)命名為粉砂。此外,在綜合考慮沉積物類(lèi)型和代碼使用延續性的基礎上進(jìn)一步規范沉積物類(lèi)型名稱(chēng)和代碼,對??朔诸?lèi)中的泥、粉砂和粘土代碼進(jìn)行修正,實(shí)現代碼的統一(圖4和表1)。沉積物類(lèi)型代碼一般以英文名稱(chēng)第一個(gè)字母表示?!胺凵啊焙汀罢惩痢痹诟?朔诸?lèi)中的代碼分別規定為“Z”和“C”(圖3),考慮到代碼使用的延續性,建議將其分別改為“T”和“Y”,即取英文名稱(chēng)最后一個(gè)字母,這也是我國海洋沉積學(xué)者常用的代碼?!澳唷币辉~在??朔诸?lèi)中是用作粉砂和粘土的混合物的專(zhuān)稱(chēng),其代碼為“M”,我國學(xué)者將其代碼直接引為“Y-T”,含義雖然明確,但使用不甚方便。為避免與已有的“中砂”代碼“MS”重復,建議“泥”的代碼采用英文名稱(chēng)最后一個(gè)字母“D”來(lái)表示。

圖4代碼修正后??朔诸?lèi)(1970)

表1沉積物分類(lèi)名稱(chēng)及代碼


4.2設計、開(kāi)發(fā)標準的沉積物分類(lèi)軟件,實(shí)現沉積物定名的規范化


定名方法和方式的不規范造成定名結果的不統一,規范化的沉積物定名軟件對廣大海洋地質(zhì)工作者極為所需。在Udden-Wentworth粒級劃分基礎上,基于常用的??耍?970)分類(lèi)和Schlee(1973)修訂的謝帕德分類(lèi),結合砂和粉砂的單一優(yōu)勢粒級細分命名,設計、開(kāi)發(fā)沉積物分類(lèi)與定名可視化軟件,實(shí)現沉積物定名的規范和統一,從而也為海洋地質(zhì)工作者提供一個(gè)統一、規范的數據處理平臺。


4.3淺海沉積物分類(lèi)體系有待深入研究和完善


在現有分類(lèi)基礎上,建議海洋地質(zhì)學(xué)家能夠繼續深入探索和研究,建立更加符合沉積物分布規律的淺海沉積物分類(lèi)體系。謝帕德和??朔诸?lèi)體系盡管被廣大學(xué)者所接受,但也各有其優(yōu)缺點(diǎn),謝帕德分類(lèi)方法簡(jiǎn)潔易記,但不具有動(dòng)力及成因意義;??朔诸?lèi)則具有明顯的動(dòng)力及成因意義,但對泥的定義比較混亂。因此我國海洋地質(zhì)工作者有必要根據近幾年來(lái)獲取的粒度分析數據,結合沉積動(dòng)力學(xué),對淺海沉積物的分類(lèi)命名進(jìn)行深入研究,制訂一套更加合理、適用的淺海沉積物分類(lèi)體系在我國海洋地質(zhì)學(xué)界進(jìn)行推廣使用。


5結論


淺海沉積物分類(lèi)方法已比較成熟,謝帕德分類(lèi)和??朔诸?lèi)是目前常用的兩種定名方法。通過(guò)對大量調查數據分析和研究發(fā)現,國內淺海沉積物分類(lèi)定名方法和方式不完全統一。結合前人研究,對兩種分類(lèi)方法進(jìn)行了評述,并深入探討了目前沉積物定名不統一的原因主要是由于現有沉積物分類(lèi)體系不夠完善,“砂-粉砂-粘土”邊界含義不甚明確,缺少對含礫沉積物的分類(lèi)和單一優(yōu)勢粒級細分命名。此外,沉積物定名手段不規范也造成了定名結果的不統一。


針對上述問(wèn)題,建議將含礫沉積物納入沉積物的分類(lèi)體系,以??耍?970)和Schlee(1973)修訂后的謝帕德分類(lèi)為主,并將??朔诸?lèi)作為沉積物分類(lèi)的主要分類(lèi)方案。在此基礎上,增加對砂和粉砂的細分命名,規范沉積物代碼及名稱(chēng),以更好的顯示沉積物的不同沉積環(huán)境及沉積物特征。根據分類(lèi)方案,設計、開(kāi)發(fā)標準的沉積物分類(lèi)軟件,實(shí)現沉積物定名的規范化。通過(guò)深入開(kāi)展沉積物結構的成因研究,探索更加符合淺海沉積物分布規律的分類(lèi)體系。