内蒙古阿拉善蒙额济纳盆地戈壁沉积物粒度特征分析

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摘要：通过野外实地调查取样与室内粒度测试，分析额济纳盆地戈壁地表及下层沉积物的粒度组成、平均粒径、分选系数、偏度、峰度等粒度参数特征。结果表明：1)除冲积一洪积扇上部外，戈壁表层沉积物粒度组成以石块为主，而下层粒度组成则以砂粒为主，颗粒平均粒径表层多数较粗，以石、砾为主，下层沉积物平均粒径较表层具明显的细化趋势，从低山残丘至洪积扇下部，平均粒径由粗变细；2)戈壁不同层次沉积物颗粒的分选性较差或差，仅在低山残丘与湖泊边岸浅滩分选属于中等；3)表层沉积物偏度以正偏、极正偏占主导，占总数的76．93％，而下层颗粒物的偏度以负偏、极负偏为主，占总体的84．62％；4)戈壁沉积物的粒度特征整体上表现为粒径较粗、分选较差、正偏态、峰态尖窄的特点，综合反映了颗粒的沉积环境、地貌特征、侵蚀与堆积方式。研究结果可为戈壁类型划分提供参考。

关键词：戈壁；沉积物；粒度组成；粒度参数；额济纳盆地.

中图分类号：P736文献标识码： A 文章编号：

引言

沉积物是在地球表面由于外力和内力共同作用于岩石圈而生成的，各种沉积物的形成受地形、气候和构造条件的影响，沉积相特征则是这些条件的综合反映。粒度作为沉积物和沉积岩的主要特征之一，可以反映搬运介质的动力类型和搬运方式，并在粒度分布特征、频率曲线上表现出单组分或多组分分布曲线。在干旱多风的气候环境下，地表逐渐演变为可蚀性物质减少、不可蚀性物质相对富集的以砾石、砂砾堆积体为特征的覆盖层一戈壁风蚀面。目前，常用的粒度参数有粒度平均值、标准差、偏度、峰态等，这些粒度参数分别可反映颗粒的集中趋势、颗粒大小的均匀程度、不对称程度等。笔者以额济纳荒漠戈壁为研究对象，通过采集典型剖面地表及剖面上不同发生层次的沉积物样品，分析其粒度特征各项参数指标的变化，以期揭示戈壁地表覆盖物的沉积环境与形成过程，为阐明沉积物搬运方式及戈壁地表特征分类提供理论参考。

1研究区概况

额济纳旗位于内蒙古自治区最西端，E97。10～103。7，N39。52～42。47。研究区地处中亚荒漠东南部，西、西南、北三面环山，属大陆性干燥气候，常年干旱少雨。根据1971-2010年的内蒙古自治区地面气候整编资料，该区年均气温8．9℃，年均降水量35．2mm，年均蒸发量3136．6mm，蒸发量是降水量的89倍。年均风速3．2m／s，年均≥8级以上大风时间38．4d，年均沙尘暴时间10．7d。

2研究方法

2.1样品采集与粒径测量

在额济纳戈壁，依据地表沉积物形成的方式与中国水土保持科学典型环境，分别在黑鹰山镇周边、黑鹰山镇至额济纳旗沿途、东居延海沿岸、策克口岸附近、大同城遗址等戈壁分布区设置l3个采样点进行沉积物样品采集,在各个采样点，尽可能利用自然出露剖面、打井或修路时机械挖掘的剖面，经过修整后进行采样，没有上述剖面时，人工挖取沉积物剖面，各剖面深60～150cm。在剖面上，先按沉积物的外貌特征与发生层次划分取样层次，绘制剖面图并拍照；然后根据发生层次，利用地质锤和铁锨由下而上采集原状沉积物样品，每层采样2kg以上，装入土样袋并编号，带回室内分析。对于表层样品(出露于地表及其下1em的沉积物)，在采样点附近随机设置3个1m×1m样方，收集3个样方内的所有沉积物并混合后带回室内进行分析。鉴于各样点取样层次各异，仅对表层及下层(紧邻表层1on以下的层次，厚度根据沉积物发生层次而不同)的粒度组成与特征进行分析。

2.2粒度特征及形状分析

粒径采用克鲁宾(Krumbein)粒级标准划分，将粒径真值转化为值，即以1mm为基准，将2的几何级数制标度转化为中值标度，其转化公式为

(1)式中：为粒径的对数值；d为颗粒的直径，mm，其中d=2“，log：d=n，所以咖=一n，n为2的几何级数。

粒度参数采用福克和沃德方法求算，包括平均粒径(M)、分选系数(、偏度(Js)和峰态(K)。各参数的计算公式.

3结果与分析

戈壁地表沉积物粒度组成

按卡庆斯基分级标准，各样点沉积物均以石块(

4结论

额济纳盆地戈壁各取样点沉积物粒度组成因其形成环境与搬运、堆积方式的差异而不同，戈壁面形成了以石质、石砂质为堆积体的风蚀物堆积层。表层沉积物粒度组成受侵蚀过程影响，总体上以石块为主，其次是细砂，砾石质量含量最低；下层沉积物颗粒组成则主要受沉积过程影响，以砂粒为主，其次为石块和砾石，但冲积一洪积扇上部则例外，石块质量含量占1／3，其他各粒级质量含量相差不大。

额济纳盆地戈壁沉积物表层与下层的偏度与峰态均表明了颗粒物地表过程的差异性。表层沉积物的偏度以正偏、极正偏占主导，占总数的76．93％，峰态以尖窄、很尖窄为主，占69．23％，反映了地表以侵蚀作用为主、颗粒物粗化的特点；而下层沉积物的偏度以负偏、极负偏为主，占总体的84．62％，峰态以宽平、很宽平和中等为主，三者共占76．93％，反映了下层各粒级颗粒物质量含量优势不明显，地表过程以堆积作用为主、缺乏风力修饰改造的特征。

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作者简介：

何勇(1973年出生)，男。主要研究方向：荒漠化防治与生态林业。He010@126．con