多源核素复合示踪的长江河口淤泥质潮滩冲淤演变研究

受限于当前的测量技术，淤泥质潮滩冲淤变化一直是沉积动力学研究的难点。本项目拟从沉积动力学与同位素海洋学相交叉的视角出发，利用多种颗粒活性核素（Be-7、Pb-210、Cs-137及Th-234、 Th-228）复合示踪长江口淤泥质潮滩的沉积速率，分析潮滩在不同时间尺度（季节到百年）内的淤涨及侵蚀变化特征，在此基础上剖析不同时间尺度上的各种核素示踪潮滩冲淤变化差异及其影响因子，构建基于核素示踪潮滩参数化的沉积，冲淤速率及其时空变化规律，为沿海河口三角洲城市潮滩资源的开发利用提供理论依据。

本项目从同位素海洋学和沉积学相交叉的视角出发，利用天然颗粒物活性核素(7Be、210Pb、234Th、228Th)和人工核素(137Cs)复合示踪长江河口淤泥质潮滩在不同时间尺度上的沉积速率和冲淤变化规律。得到以下结论：.　 (1)在崇明东滩，从高潮滩到低潮滩(从北至南),沉积物的平均粒径逐渐增大；夏、秋季节平均粒径大于春、冬季节。对分级样品的平均粒径(Φ)与核素活度值做相关性分析发现，210Pbex和137Cs的相关系数(R)分别为0.82和0.78，高于228Thex(0.63)和7Be(0.50)；崇明东滩表层沉积物的核素的分布和粒度存在良好的线性关系，核素活度随平均粒径增大而依次递减。(2)利用210Pbex计算长时间尺度范围的崇明东滩北断面(N)、中断面(M)、南断面(S)上层柱样的平均沉积速率依次为8.9 cm/a、3.5 cm/a和2.8 cm/a，从北到南，有逐渐减小的趋势，下部分柱样的平均沉积速率分别为5.33cm/a(N)和6.0 cm/a(S)，中断面基本与上层相似。可以推断：近年来，崇明东滩的沉积速率从北到南依次减小，东滩有向东北方向发育的趋势，这与根据7Be反映的丰水期的冲淤趋势大致是一样的。遥感GIS、数值模拟、RTK的模拟和实测结果亦证实了该结论。(3)三种核素示踪的崇明东滩中断面的结果表明“表观”沉积速率都随潮滩植被的不同从陆到海方向逐渐降低，且依210Pbex，228Thex，7Be的次序增大。由210Pbex和228Thex计算的夏季沉积速率比冬季稍高，而由7Be计算的夏季沉积速率则明显高于冬季。(4)表层沉积物中的137Cs/210Pbex和228Thex /210Pbex活度比值均与徐六泾颗粒态中核素比值的变化趋势接近，显示出崇明东滩沉积物受陆源控制，其中14#站位的陆源特征最为明显，45#站位陆源影响较小，而27#站位则在春、夏季呈现与14#站位类似的陆源特征。.　　本项目通过研究过剩210Pb、过剩228Th、7Be的活度和粒度在柱状沉积物中的分布规律，对比分析根据以上三种核素在沉积物中分布获得的在不同时间尺度上的沉积速率，讨论了不同时间尺度的沉积速率方面的差异性及互补性，为研究我国沿海河口三角洲潮滩的沉积和冲淤提供了一种新的视角，为相应土地资源的开发利用提供科学依据和借鉴作用。