3、国内沉积物分类存在的问题


3.1现有分类缺少含砾沉积物的分类与命名


从我国目前颁布使用的规范及规程来看，沉积物的分类与命名依然采用的谢帕德（1954）分类，缺少对含砾沉积物的划分。规范中规定对于少量砾石一般用文字叙述或图上加以标注。至于“少量”如何界定，没有量化指标，这使得对含砾沉积物的界定变得模糊不清。而规程中引用的福克（1970）分类也仅有砂-粉砂-粘土三端元分类方案，同样缺少对含砾沉积物的类型划分。众所周知，砾和砂一般为推移组分，是机械作用中最为活跃的组分，也是介质运动强度的重要标志。大量调查数据和野外观测表明，虽然大部分浅海沉积物由砂、粉砂和粘土组成，但在海洋动力较强的近岸区，尤其是海岛、海岸带区域，砾石含量分布广泛，这在中国东部海域沉积物类型分布图中亦有体现。因此，引入含砾沉积物的分类方案，完善沉积物分类体系，十分必要。


3.2谢帕德分类图界限有待明确


从国外谢帕德三角分类图（图1）中可以看出，内三角中“砂-粉砂-粘土”标注的边界是20%，即当砂、粉砂和粘土含量皆大于20%时定为三者混合沉积物。而我国规范引用的谢帕德（1954）分类图对“砂-粉砂-粘土”边界没有进行标注和说明。因其内三角边沿线与外三角边交点刚好为含量为25%点，故一般认为“砂-粉砂-粘土”的判读边界为25%。研究表明，目前“砂-粉砂-粘土”的两种边界划分方案都在被采用，这就容易造成沉积物分类定名的不一致。因此，笔者认为应当对谢帕德三角分类中“砂-粉砂-粘土”的界限进行明确和统一，避免引起使用者的歧义。


3.3单一优势粒级细分命名未纳入沉积物分类体系


对单一优势粒级进行细分命名，可以更好地反映沉积物的不同沉积环境及沉积物特征。1975年的海洋地质调查规范对单一优势粒级的类型划分原则进行了阐述。通过近年来大量分析数据和研究表明，尽管旧的规范已经废止，但优势粒级的细分原则仍被不少学者采用。尤其是进行大比例尺制图或对局部海域沉积物类型特征的研究，优势粒级的细分更能充分表达沉积物的环境特性。而我国在引入谢帕德（1954）沉积物分类后，未再对单一优势粒级进行细分命名，使得沉积物分类体系不够完善，无法满足海洋地质工作者的需求。


3.4沉积物定名手段不规范


早期沉积物的定名手段主要通过三角图投点进行人工判读。然而，无论是谢帕德分类还是福克分类，其复杂的三角分类很难通过人工判读准确。在目前计算机技术高度发达的时代，往往需要借助计算机程序设计来实现。由于目前不同单位使用的定名程序并不统一，甚至同一单位不同资料处理者编制的定名程序也不完全相同，其定名结果的正确与否完全取决于资料处理者对定名方法的认知程度和计算机编程水平。因此，不规范的定名手段难以保证定名结果准确、可靠，也给数据集成和产品制作带来很大的困难。


4、解决方案及建议


规范是在一定的科学技术发展阶段为求得技术标准的统一而制定的。随着科学技术的发展，规范也在不断地修订和完善。因此，通过对上述问题的分析和探讨，希望通过规范的修订能够将完善的沉积物分类体系引用进来。考虑到沉积物分类的普适性和综合性，提出修订方案及建议如下：


4.1浅海沉积物分类体系应考虑砾石组分含量


砾石组分是浅海沉积物中重要的组成部分，因此浅海沉积物分类方法应将含砾沉积物纳入沉积物分类体系。建议修订方案以福克（1970）和Schlee（1973）修订后的谢帕德分类为主，并补充单一优势粒级的细分定名，以满足大比例尺制图和研究需要。考虑到福克分类更具优越性，建议将福克分类作为沉积物分类的主要分类方案。单一优势粒级的细分原则根据Udden-Wentworth对粒级划分的简分法，按照优势粒级法对砂和粉砂进行细分命名，砂可划分为粗砂、中砂和细砂，当粗砂、中砂和细砂百分含量都大于20%时命名为砂；粉砂进一步分为粗粉砂和细粉砂，当粗粉砂和细粉砂百分含量都大于20%时命名为粉砂。此外，在综合考虑沉积物类型和代码使用延续性的基础上进一步规范沉积物类型名称和代码，对福克分类中的泥、粉砂和粘土代码进行修正，实现代码的统一（图4和表1）。沉积物类型代码一般以英文名称第一个字母表示。“粉砂”和“粘土”在福克分类中的代码分别规定为“Z”和“C”（图3），考虑到代码使用的延续性，建议将其分别改为“T”和“Y”，即取英文名称最后一个字母，这也是我国海洋沉积学者常用的代码。“泥”一词在福克分类中是用作粉砂和粘土的混合物的专称，其代码为“M”，我国学者将其代码直接引为“Y-T”，含义虽然明确，但使用不甚方便。为避免与已有的“中砂”代码“MS”重复，建议“泥”的代码采用英文名称最后一个字母“D”来表示。

图4代码修正后福克分类（1970）

表1沉积物分类名称及代码


4.2设计、开发标准的沉积物分类软件，实现沉积物定名的规范化


定名方法和方式的不规范造成定名结果的不统一，规范化的沉积物定名软件对广大海洋地质工作者极为所需。在Udden-Wentworth粒级划分基础上，基于常用的福克（1970）分类和Schlee（1973）修订的谢帕德分类，结合砂和粉砂的单一优势粒级细分命名，设计、开发沉积物分类与定名可视化软件，实现沉积物定名的规范和统一，从而也为海洋地质工作者提供一个统一、规范的数据处理平台。


4.3浅海沉积物分类体系有待深入研究和完善


在现有分类基础上，建议海洋地质学家能够继续深入探索和研究，建立更加符合沉积物分布规律的浅海沉积物分类体系。谢帕德和福克分类体系尽管被广大学者所接受，但也各有其优缺点，谢帕德分类方法简洁易记，但不具有动力及成因意义；福克分类则具有明显的动力及成因意义，但对泥的定义比较混乱。因此我国海洋地质工作者有必要根据近几年来获取的粒度分析数据，结合沉积动力学，对浅海沉积物的分类命名进行深入研究，制订一套更加合理、适用的浅海沉积物分类体系在我国海洋地质学界进行推广使用。


5结论


浅海沉积物分类方法已比较成熟，谢帕德分类和福克分类是目前常用的两种定名方法。通过对大量调查数据分析和研究发现，国内浅海沉积物分类定名方法和方式不完全统一。结合前人研究，对两种分类方法进行了评述，并深入探讨了目前沉积物定名不统一的原因主要是由于现有沉积物分类体系不够完善，“砂-粉砂-粘土”边界含义不甚明确，缺少对含砾沉积物的分类和单一优势粒级细分命名。此外，沉积物定名手段不规范也造成了定名结果的不统一。


针对上述问题，建议将含砾沉积物纳入沉积物的分类体系，以福克（1970）和Schlee(1973)修订后的谢帕德分类为主，并将福克分类作为沉积物分类的主要分类方案。在此基础上，增加对砂和粉砂的细分命名，规范沉积物代码及名称，以更好的显示沉积物的不同沉积环境及沉积物特征。根据分类方案，设计、开发标准的沉积物分类软件，实现沉积物定名的规范化。通过深入开展沉积物结构的成因研究,探索更加符合浅海沉积物分布规律的分类体系。