1 渤海、黄海和东海沉积物类型图编图研究进展
1.1 研究简史
海洋地质图是海洋科研、生产、教学工作的基础图件和资料。沉积物类型图是海洋地质图的主要图件之一，可直观反映海底沉积物的分布特征和变化规律。
近海沉积特征及其变化规律受到特别关注。一方面，它直接关系到人类的生产、生活空间和可持续发展，可为海洋工程建设、海洋资源开发利用、海洋环境保护和防灾减灾等提供科学依据；另一方面，近海作为大陆和大洋的过渡带，接纳了河流入海泥沙、生源要素及人类活动污染物的75%～90%（Inman and Brush，1973；Milliman and Farnsworth，2011），部分物质通过该区域输送到大洋。近海沉积环境受到陆地和大洋的双重影响，在全球物质循环和全球变化中扮演着重要角色。
中国近海位于东亚大陆与西北太平洋之间，独特的构造环境、地理环境和气候背景在该区形成了独特的沉积格局，沉积物记录了丰富的陆海相互作用信息。早期中国近海沉积物类型图基本都是由外国科学家编制的，一是美国基于航海图上的底质沉积物标记编绘了包括中国近海在内的世界陆架沉积物分布图（Shepard，1932）；二是苏联基于渔业开发取样编制了世界大洋沉积物类型图，其中包括黄海、东海和南海的沉积物类型图（克利诺娃，1958）；三是日本基于海洋渔业取样编绘了中国近海沉积物类型图（Niino and Emery，1961）。
我国系统的近海沉积物调查工作始于20世纪五六十年代的中国近海综合普查，之后对中国近海海域进行了一系列的包括沉积物在内的地质地球物理调查，其间还实施了多次国际合作沉积调查研究，获取了大量的沉积物样品和资料，编制出版了系列中国近海底质调查报告和图件。其中具有代表性的图件和图集主要有：
（1）刘光鼎（1992）主编的1:500万《中国海区及邻域地质-地球物理系列图》；
（2）海洋图集编委会（1990）编的《渤海黄海东海海洋图集地质地球物理》（李全兴主编），其中底质图件比例尺为1:700万～1:500万；
（3）石学法、刘焱光于2002年主编的1:100万《黄海和东海沉积物类型图》①；
（4）李广雪等（2005）编制的1:200万《中国东部海域海底沉积物成因环境图》；
（5）张洪涛等（2010）主编的1:100万《中国东部海区及邻域地质地球物理系列图》，其中1:100万《表层沉积物分布图》之黄海、东海部分的沉积物类型图采用的是石学法、刘焱光于2002年主编的图件①；
（6）国家海洋局（2017）编的《中国近海海洋图集——海洋底质》（石学法主编），其中沉积物类型图比例尺为1:200万；
（7）吴自银、温珍河（2020）主编的1:300万《中国海海洋地质系列图》，其中黄海、东海部分的沉积物类型图采用的仍然是石学法、刘焱光于2002年主编的图件①。
在进行中国近海沉积物类型图编图的同时，我国科学家对中国近海沉积特征和演化规律也进行了系统的研究，发表了大量论文，出版了多部专著。
目前出版的有关渤海、黄海和东海的沉积学研究专著主要有：《长江三角洲第四纪地质》（吴标云和李从先，1987）、《黄河三角洲沉积地质学》（成国栋和薛春汀，1997）、《长江三角洲沉积地质学》（黄慧珍等，1996）、《黄海晚第四纪沉积》（刘敏厚等，1987）、《南黄海第四纪层型地层对比》（郑光膺，1989）、《长江、珠江口及邻近海域陆海相互作用》（胡敦欣等，2001a）、《东海海洋通量关键过程》（胡敦欣等，2001b）、《中国海洋沉积地质学》（何起祥等，2006）、《中国近海海洋——海洋底质》（石学法，2012）。
已出版的包含沉积学内容的中国近海地质专著有：《黄东海地质》（中国科学院海洋研究所海洋地质研究室，1982）、《渤海地质》（中国科学院海洋研究所海洋地质研究室，1985）、《东海地质》（秦蕴珊等，1987）、《黄海地质》（秦蕴珊等，1989）、《中国海湾志》（中国海湾志编纂委员会，1998）、《东海海洋地质》（金翔龙，1992）、《中国近海地质》（许东禹等，1997）、《我国近海地质与矿产资源》（张洪涛等，2005）、《东海区域地质》（李家彪，2008）、《中国区域海洋学——海洋地质学》（李家彪，2012）、Geology of the China Seas（Wang et al.，2014）。
1.2 样品和数据资料来源
本套1:100万《渤海、黄海和东海沉积物类型图》是以石学法、刘焱光于2002年主编的1:100万《黄海和东海沉积物类型图》和石学法主编的1:200万《中国近海海洋图集——海洋底质》为基础（国家海洋局，2017），并吸收了相关沉积物数据资料编制而成。
本图采用的实测数据资料来源于：①“东海底质调查”（1975～1978）、“黄海底质调查”（1976～1977）、“我国专属经济区和大陆架勘测”专项（1996～2001）、“中韩黄海海洋沉积动力学合作研究”（1998～2000）等项目沉积物调查数据1507站；②“西北太平洋海洋环境调查与研究”专项（2001～2005）沉积物调查数据686站；③“我国近海海洋综合调查与评价”专项（2004～2012）沉积物调查数据14952站（图1.1）。河流输入海洋的泥沙资料主要来自《中国海湾志》（中国海湾志编纂委员会，1998）、《中国河流泥沙公报》（中华人民共和国水利部，2000～2018）和水文观测站。另外，编图过程中还参考了韩国和日本出版的相关海域海洋沉积物类型图。
图1.1 渤海、黄海和东海表层沉积物站位图
1.3 沉积物分类方法
编制沉积物类型图，首先要确定沉积物类型。一般地，根据沉积物来源的不同可将海洋沉积物划分为4类：①陆源碎屑沉积物：主要由来自陆地风化剥蚀的硅酸盐碎屑组成，大多分布于滨海环境和陆架浅海地区；②生物源沉积物：主要由海洋生物的残骸组成，如各种生物软泥和珊瑚礁；③火山源沉积物：即火山碎屑沉积，主要分布在板块活动边缘或火山活动比较活跃的地区；④内源沉积物：即自生沉积物，主要是由从海水和沉积物中析出的化学沉积物组成，如海绿石、自生黄铁矿、铁锰结核、富钴结壳等。
渤海、黄海和东海沉积物以陆源碎屑为主。我国早期出版的论文和专著中先后主要使用了两种海洋沉积物分类方法。第一种，克利诺娃提出的对细粒海洋沉积物的机械分类法（克利诺娃，1958；范时清和秦蕴珊，1959），即粒径小于0.01 mm的颗粒占比小于5%的称为“砂”，占比5%～10%的称为“泥质砂”，占比10%～30%的称为“砂质泥”，占比30%～50%的称为“软泥”，占比大于50%的称为“黏土质软泥”。第二种，采用以颗粒直径中位数（Md）为基础的分类法（秦蕴珊，1963；秦蕴珊和郑铁民，1982；中国科学院海洋研究所海洋地质研究室，1985），Md大于1 mm称为“砾石”，Md为1.0～0.1 mm的称为“砂”（砂又可以细分为粗砂、中砂和细砂，相应地 Md值分别为1.0～0.5 mm，0.5～0.25 mm和0.25～0.1 mm），Md为0.1～0.05 mm的为“粗粉砂”，Md为0.05～0.01 mm的为“细粉砂质软泥”，Md小于0.01 mm的又分为粉砂质黏土软泥（小于0.01 mm粒级的含量为50%～70%）和黏土质软泥（小于0.01 mm粒级的含量大于70%）。上述两种沉积物分类方法只是在早期研究中使用，现在已不再使用。
谢帕德（Shepard，1954）提出的碎屑沉积物分类方法是我国海洋地质界长期使用的基本分类方法，至今仍在使用。谢帕德沉积物分类方法以砂、粉砂和黏土为三端元，分别以20%、50%和75%为界限将沉积物分为10类[图1.2（a）]（Shepard，1954）。其中粒级的划分使用尤登-温德华（Udden-Wentworth）等比制粒级标准的Ф值（Ф＝-log2d，式中 d是颗粒直径，单位为 mm）。该分类方法的优点是比较直观，对各类沉积物的描述清楚；缺点是成因意义不明显，并且缺少较粗的含砾沉积物的定名。
1975年，国家海洋局在谢帕德沉积物分类方法（Shepard，1954）基础上进行了补充和修改，提出了一套新的沉积物分类和命名方法[图1.2（b）]，主要采用Ф粒级和以优势粒级组方法对沉积物进行命名（国家海洋局，1975）。此后，1982年出版的《全国海岸带和海涂资源综合调查简明规程》（全国海岸带和海涂资源综合调查编写组，1982）和1992年国家制定的《海洋调查规范海洋地质地球物理调查》（国家技术监督局，1992）也沿用了该方法。
与谢帕德分类方法（Shepard，1954）比较，1975年国家海洋局制定的调查规范中沉积物定名主要有以下几点不同：①补充了特殊样品的命名。例如，含少量孤立砾石、贝壳、结核等的样品，不参与粒度分析，仅用文字说明或者编图时用相应符号加以标记。如此类物质含量较多，则在命名时加以表征。②沉积物定名中，对砂、粉砂和黏土各组分的含量标准进行了修改。例如，《海洋调查规范》（国家海洋局，1975）中规定砂沉积物中砂粒级组分大于80%，其他粒度成分含量均不大于20%，而谢帕德分类方法（Shepard，1954）则规定砂粒级组分必须大于75%才可以定名为砂。③当沉积物中三个粒组含量均大于20%时，采用三名法命名。本类型沉积物可以按照三个粒组的实际含量，自左至右按由少到多的规则排列，划分出若干组合类型。自1975年国家海洋局颁布《海洋调查规范》之后，我国出版的大部分专著和图集中涉及沉积物命名的部分都沿用该方法（刘敏厚等，1987；秦蕴珊等，1989；郑光膺，1989；海洋图集编委会，1990；金翔龙，1992；中国海湾志编纂委员会，1998）。该方法虽然补充了砾石和特殊物质的命名，但是并没有定量加以界定此类沉积物的名称，人为因素的影响较大。例如，秦蕴珊等（1989）主编的《黄海地质》中沉积物类型有“含结核砂”和“含结核粉砂质砂”，但没有定量规定含量在多少范围内为“含×××”；李全兴主编（海洋图集编委会，1990）的《渤海黄海东海海洋图集地质地球物理》中，对诸如“贝壳砂”沉积物的各组分含量如何，没有说明。刘昭蜀等（2002）主编的《南海地质》虽然对1975年规范进行了补充和修改，提出当某一粒组含量大于50%时，沉积物以其作为基本名，含量为20%～50%者，称为“××质”；含量10%～20%者，称为“含××的”，但是该方法实际定量操作起来比较困难。
图1.2 谢帕德碎屑沉积物分类方案（a）（Shepard，1954）和国家海洋局发布的碎屑沉积物分类方案（b）（国家海洋局，1975）
2006年国家海洋局“我国近海海洋综合调查与评价”专项办公室组织编纂的《海洋底质调查技术规程》和2007年更新的《海洋调查规范第8部分：海洋地质地球物理调查》（GB/T12763.8—2007）提出，海洋碎屑沉积物分类和命名一般可采用谢帕德的沉积物粒度三角图解法（1954），也可以使用福克沉积物分类名命法（图1.3）（Folk et al.，1970；国家海洋局908专项办公室，2006；中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会，2007）。
福克沉积物分类命名法强调沉积物粗细组分的动力学意义。通过碎屑粗细组分的含量比例来反映沉积物的动力学性质，具有较明显的成因意义。该方法在各国海洋地质调查中已经得到广泛的应用。在2012年出版的《中国近海海洋——海洋底质》中，渤海沉积物类型图使用了谢帕德三角图解分类方案，同时编制了福克分类方案的沉积物类型图，但是黄海和东海沉积物类型图为了同化早期数据，仍使用谢帕德分类法（石学法，2012）。
图1.3 福克碎屑沉积物分类方案（Folk et al.，1970）
本次编制的渤海、黄海和东海1:10
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