軟泥水隸屬於海洋水圈底部的水,它是底層海水隨沉積物沉積時儲存於沉積物顆粒之間而形成的,其初始化學性狀取決於海水;當軟泥水形成時又與上覆海水發生或多或少的物質成分的交換,在一定程度上影響軟泥水化學的形成漸變。因此對海水化學成分特征和分布規律性的描述,特別是對底層海水化學屬性的認識軟泥水化學形成演變的重要途徑和依據之一。
(一)海水化學成分的基本特征
海洋水化學研究成頗多,業已證實,海洋水中的主要組分與比值變化甚微,甚至幾乎是不變的,這種恒比關係是海洋水化學的一個顯著特點。但由於南海屬於邊緣海,勢必受到河水輸入的影響很大,這種恒比關係可能會遭受破壞。
根據采集的南海北部海域表層海水和底層海水(臨近海底的水)測試資料統計計算形成表明:
1.組成海水濃度的宏量組分濃度的數量順序兩者是相同的。
2.宏量構成的比值僅在小數點後第三位或第二位上有所變動,差值甚微,可視為恒定性比值。
再次證明即使是受地表水影響頗大的陸緣海,特別是比值的恒定性依然是存在的。這種同一性反映了海洋水化學在時空上的主要特征。
表層海水與底層海水化學存在著差異,主要表現在:
1.底層海水中的宏量組分除陽離子濃度略有下降外,其它組分均略高於表層海水的同名組分濃度值。
2.微量堿、堿土金屬,濃度略有下降外,其它組分與表層海水的同名組分濃度幾乎持平。
3.底層海水痕量重金屬組分濃度,均高於表層海水的同名組分濃度值。
4.底層海水生物成因組分濃度略高於表層海水的同名組分濃度值,但卻保持恒定。
5.底層海水的總礦化度略高於表層海水的總礦化度。
6.底層海水的比值比表層海水的要髙,而集則相反。
(二)海水化學參數值在空間上分布的規律性
上述的南海北部海水化學參數反映了表層和底層海水化學各自具有的數值特征。這樣的概括既是正確的,但又是粗略的,因為概括的數值具有平均性和相對性。為了更加真實地反映這兩層的化學性狀及其在空間上分布的規律性,擬采用1990年7月采集的海水樣測試資料為依據,編製了兩個層次海水化學參數係列圖,反映了它們在空間上分布的規律性。
1.海水的濃度場
表層海水濃度變動範圍為32~35,而底層海水為33~34。從整體上看,底層海水的濃度場強度比表層海水的強度要大。兩者均是大體由北東朝南西方向呈增高變化的趨勢,北麵鄰近珠江口的海水鹽度最低且等值線排列較密,濃度增幅較快,而由此往南,大約在北緯20度附近則等值線排列較稀,濃度增幅很小。海水濃度的分布態勢表明,顯然與珠江水量的輸入有關。離入口處愈近,海水被稀釋作用的強度愈大,離入口處愈遠,則海水被河水的稀釋作用強度愈小。
由同期采集的海水懸浮體含量測試資料編製的濃度場圖,揭示了表層和底層海水懸浮體濃度的分布態勢,它與海水濃度場態勢十分相似。大體亦在北緯以北,懸浮體濃度等值線分布稠密,而北緯20度以南則稀疏。表層海水懸浮體濃度比底層海水的要高。懸浮體濃度分布更清晰地反映了海水動力分布狀態。在河水進入的海域,由於河水的衝刷作用及其攜帶的懸浮體含量高,而由其引起的作用減弱的海域則懸浮體含量降低,這是合乎規律的。因此,懸浮體濃度分布趨勢更敏感地反映了珠江水流向海域及其影響的程度。
南海北部海域表層海水濃度分布明顯受季節影響。在冬半年降水量小,河流流量也小,近岸海域海水所受稀釋作用減弱。由於冬半年盛行東北季風菲律賓海表層海水受強勁東北風作用流入南海北部,產生相對高鹽度區其範圍東自菲律賓西緣,經過台灣島與呂宋島之間的海峽在南海北部海域呈東西向延伸;在夏半年,降水金增大,河水輸入量加大,近岸表層海水所受稀釋作用增強,使海水低濃度帶擴大,在珠江口海域的海水濃度最低為258。由於夏半年盛行西南季風,菲律賓海水對南海北都海域海水濃度影響很小。
海水濃度隨水深而變化,水深在150以上,海水濃度較低,且受季節性影響顯著;在水深150~500,濃度略呈降值變化;在水深500~1000,隨著水深增大濃度也增高;在水深1000~1500,隨著水深增大濃度增高很小;在水深1500至40000,濃度基本不變。
2.海水的離子比值係數比值
南海北部海域表層海水係數比值的變化範圍為0.80~0.87,變動幅度較寬;底層海水的變化範圍為0.80~0.84,變動幅度較窄,且低值區的分布範圍很大。兩者等值線的展布態勢很不相似,但從總體上看,似有由北、北西方向朝南、南東方向呈遞增變化的趨勢。