长江口及邻近海域细颗粒沉积物中重金属的空间分布及沉积通量

长江每年输送大量的泥沙进入东海,其中细颗粒沉积物具有搬运距离远、扩散范围大的特点,成为示踪河口及近海沉积物源汇过程的良好载体。本文基于采自长江口及邻近海域的44个表层沉积物样品,分析了细颗粒组分中重金属的空间分布和沉积通量,探讨了重金属来源和搬运沉积过程。研究表明:长江口及邻近海域细颗粒沉积物中Cu、Cr、Ni、V和Zn含量、沉积通量的空间分布具有高度的相似性,总体表现为长江口及浙闽沿岸高,向外急剧降低;该区细颗粒沉积物中的重金属主要来自长江,入海后向两个方向扩散,其一为向西南方向扩散,沉积于内陆架泥质区;其二是向东的跨陆架输送,沉积于长江冲淡水影响的海域。从长江口向西南方向的输送和沉积是长江入海重金属最重要的汇。     

珠江磨刀门河口表层沉积物磁性特征及其动力沉积环境意义

基于2015年3月珠江磨刀门河口表层沉积物磁学和粒度测量结果,研究磨刀门河口磁性特征空间分布规律,分析磁性参数与沉积物粒度的关系,并探讨其对沉积动力环境的响应。磁性参数磁化率（χ）和饱和等温剩磁（SIRM）均在拦门沙处出现低值区,并在10 m等深线外呈现向海递减趋势;频率磁化率（χ_fd%）、非磁滞剩磁磁化率（χ_ARM）以及比值参数χ_ARM/SIRM和χ_ARM/χ在拦门沙处出现低值区,而在拦门沙外呈现高值:表明研究区域磁性特征由亚铁磁性矿物主导,而拦门沙区域存在一定量的不完全反铁磁性矿物。粒度是影响沉积物磁性特征的重要因素,SIRM/χ等参数与粗颗粒组分（大于63 μm）呈显著正相关,χ_fd%等参数与小于16 μm粒级组分高度相关,结果显示χ_fd%、χ_ARM、χ_ARM/SIRM以及χ_ARM/χ等参数可作为本区域沉积物细颗粒组分（小于16 μm）的代用指标,而SIRM/χ则可作为粗颗粒组分（大于63 μm）的代用指标。基于沉积物类型、动力环境等综合考虑,选取SIRM、S_-300、SIRM/χ参数聚类分析,可将磨刀门河口动力沉积环境分为4个区,结果与该区域动力环境及动力地貌格局具有一致性。本研究不仅对了解新动力格局下磨刀门河口演变模式具有重要意义,还可以丰富河口沉积动力学研究方法。     

渤海、黄海、东海沉积物中矿物组合的研究

本文对黄海、渤海、东海以及长江、黄河、辽河表层沉积物中的轻、重矿物进行了研究。分析资料表明,调查区内共有三种类型的矿物:陆源矿物、自生矿物和海底火山喷发形成的火山型矿物。根据轻、重矿物组合的差异,可把调查区分成8个矿物区。其物质来源主要为黄河与长江。黄河物质主要沉积在黄海、渤海;长江物质沉积在东海陆架区,而冲绳海槽则发现有海底火山喷发物质与浊流沉积。     

末次冰盛期后黄河三角洲沉积物的磁性特征及其沉积环境

On the basis of measuring the magnetic parameters of sediment in Core YDZ1, combined with a grain size analysis and Carbon-14 dating, the magnetic properties of sediment and sedimentary environment in the Huanghe(Yellow River) Delta area after the last glacial maximum have been studied. The results show that the ferrimagnetic minerals of a pseudo single domain and multi domain particles dominate the magnetic properties of sediment in Core YDZ1. The imperfect anti ferrimagnetic minerals have more contribution on sediment in a depth of 24.0–22.1 m, and more stable-single domain and pseudo single domain particles exist. The susceptibility of anhysteretic remanent magnetization and the ratio of the susceptibility of anhysteretic remanent magnetization to saturation isothermal remanent magnetization show a decrease trend below depth of 24 m, a marked increase trend in a depth of 24.0–13.5 m, and a rapid decrease at depth of 13.5 m, then a fluctuation trend upward. The above two magnetic parameters and the ratio of the susceptibility of anhysteretic remanent magnetization to the mass susceptibility can be regarded as the proxy indicators for the content of clay(4 μm)and the fine-grained size(32 μm). The sedimentary environment after the last glacial maximum in the Huanghe Delta area has experienced the fluvial facies, the tidal flat facies, the neritic facies, the pro delta facies, the delta front facies and the floodplain facies. Thickness of the Holocene transgression layer is 10.5 m and the depth of substrate is about 24 m according to the YDZ1 core. The sedimentary dynamic has a variation trend with strongweak-strong, which has been proved by the Flemming triangular schema.     

长江与黄河河口沉积物环境磁学特征及其对比研究

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究.结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物的磁性明显强于黄河河口沉积物,特别是质量磁化率、非磁滞剩磁及饱和等温剩磁,两者相对偏差在40%以上;在粗粒级沉积物(>0.063 mm)中,长江河口沉积物的磁化率与全样磁化率平均值差别较小,在4%左右;黄河河口沉积物差别很大,可达34%.两者的差别反映了长江和黄河沉积物中磁性矿物赋存方式的差异;长江和黄河河口沉积物磁性特征的差异与两者粒度特征对比明显.长江和黄河河口沉积物的这些磁学方面的差别是源岩特征和气候环境差异上的反映,可以作为判别两者物源的有效示踪剂.     

基于重矿物地球化学手段的南海东北部陆架沉积物物源研究

物源是研究大陆架沉积物搬运过程、重建陆架古环境以及海洋砂矿资源勘查的重要信息。然而，陆架砂质沉积物普遍经历过多次搬运、分选和混合，这给物源识别带来极大的困难。南海东北部陆架砂质沉积物分布广泛，本文首次采用单矿物化学方法对其物源进行了新的解析。研究区表层砂质沉积物中电气石与角闪石为优势重矿物，两者含量呈现此消彼长的关系。电气石和石榴子石的电子探针数据显示:珠江、韩江沉积物影响海域，火成岩成因的电气石占60%左右，其主要来源为区内广泛发育的燕山期花岗岩的风化产物；莲花山断裂带和长乐?南澳断裂带附近的南海东北部沿岸小河沉积物中变质岩成因的电气石含量显著增高，最高可达70%，其来源为区内与断裂带伴生的变质岩风化物；矽卡岩成因的钙铝榴石在南澳岛以东的陆架沉积物中发现最多，这与华南陆域矽卡岩的分布区吻合。综合分析认为，重矿物的矿物化学方法可以减少分选效应的影响，利用多种矿物的矿物化学分异可以获得多维的信息，为陆架沉积物的物源判定提供便利。     

长江、黄河沉积物物源研究综述

众多学者用不同方法对已知的长江和黄河沉积物进行了分析比较，以期获得区分两者的有效指标。由于两河物源区物质成分的差异和所处气候带不同造成的后期风化的不同，其沉积物在化学元素和矿物组成等方面存在较大的差别。但是运用这些差别来判识陆架海区物质来源的问题则复杂得多，目前仍处在不断探索之中。通过对这些资料的归纳总结，提出应尽量运用多个指标进行物源判识。     

伶仃洋钻孔岩芯的磁学记录及其对海水进退的响应

华南珠江三角洲河口地区受到珠江流域和近海海洋环境的共同影响,其沉积体系中承载的古地质记录对于揭示海陆交互作用下的地质地貌过程演化具有独特意义。本研究对珠江伶仃洋湾口的一条钻孔岩芯进行了环境磁学研究。研究发现,在晚更新世以来海水入侵的相对高海平面时期,岩芯沉积物中磁性矿物的组成或高矫顽力组分的来源更稳定,反映了沉积区环境的稳定性或沉积物源区的相对固定;在海水退出的风化剥蚀期,沉积序列中磁性矿物组合出现大幅度旋回变化,这表明同时期碎屑物质源区可能经历了显著的环境更替。多重磁学参数包括低频磁化率、非磁滞剩磁、饱和等温剩磁以及HIRM参数,在全岩芯中指示了比较一致的磁性变化特征;相较之下,S-ratio参数的变化更灵敏地响应了伶仃洋湾口地区海水入侵和退出背景下的沉积演化历史。     

长江口和东海海域沉积物粒径对有机质分布的影响

利用2007年11月采集于长江口和东海陆架区域的78个站位的表层沉积物样品,以及2007年11月、2008年4月采集于长江口东南和浙江近岸泥质区的悬浮物样品,对长江口和东海海域表层沉积物以及部分站位的悬浮物进行了粒度、有机碳和总氮的分析和研究,探讨了沉积物粒径对有机质运移和沉积过程的影响.结果表明:(1)水体中悬浮物的...     

东海内陆架泥质区百年来黏土矿物组成变化及其环境意义

东海内陆架泥质区是东海现代沉积的"汇",其中黏土组分是泥质区沉积物的重要组成部分。沉积物中黏土矿物组合是反映沉积区物质来源和搬运动力状况的良好指标。本文利用XRD方法分析了东海内陆架泥质区两根沉积物岩心中黏土矿物组成和含量变化,结合放射性年代标定,揭示了近百年来黏土矿物组成的演变特征,探讨了黏土矿物的来源及其含量变化的制约因素。结果表明:东海内陆架泥质区沉积物以长江来源物质为主,受黄河及瓯江等河流物质的影响;近百年来内陆架泥质区黏土矿物组合发生显著阶段性变化,它们是东亚季风强弱波动和长江入海悬沙减少的共同作用的结果。     

白令海和西北冰洋表层沉积物磁化率特征初步研究

为了准确解释环境磁学参数记录的极地古气候环境变化信息,本研究对白令海和西北冰洋61个站位的表层沉积物进行了高、低频质量磁化率(χ)、非磁滞磁化率(χARM)和磁化率-温度(k-T)分析,以探明该区沉积物中磁性矿物的种类、来源与搬运路径。结果显示,样品的χ具有明显的地域分布特征。白令海的χ值整体高于楚科奇海,并在育空河口外侧和圣劳伦斯岛南侧较高,向北和向西南方向逐渐减小。楚科奇海中东部陆架上表层沉积χ值高于阿拉斯加沿岸,而西北冰洋深海平原和洋脊区的χ值最低。χARM的变化趋势与质量磁化率相似,但频率磁化率的变化趋势与质量磁化率正好相反。k-T分析结果显示阿留申海盆沉积物中的铁磁性矿物以磁赤铁矿占主导,白令海陆架育空河口外侧和圣劳伦斯岛南北两侧为磁铁矿,白令海陆架西部和楚科奇海陆架中东部为磁赤铁矿和磁铁矿,楚科奇海阿拉斯加沿岸为黄铁矿,而西北冰洋陆坡、深海平原和洋脊区为胶黄铁矿和黄铁矿,但高纬度区沉积物中的胶黄铁矿含量更高。沉积物中磁性矿物的区域性分布受沉积物来源、洋流和底质环境等因素的控制。白令海和楚科奇海陆架磁赤铁矿来源于亚洲大陆,白令海陆架东部的磁铁矿来自育空河流域,阿拉斯加沿岸沉积物中的黄铁矿,应为阿拉斯加西北部陆源侵蚀来源的或早期成岩作用形成的,西北冰洋深海盆区的胶黄铁矿,为自生成因的。     

东海外陆架残留沉积中硫复铁矿的发现及其油气指示意义

1994～1995年间在东海外陆架获取370个柱状样,每个样长约为2～4m.对其底部沉积物作了磁性测试,发现局部地区存在SIRM异常高现象.由磁参数推断导致SIRM异常的矿物为硫复铁矿.将磁性异常地区沉积物作矿物磁选,对磁选所得矿物做扫描电镜、电子探针和能谱、X衍射及穆斯堡尔谱测试,证实了次生硫复铁矿的存在.结合本区新生代油气构造圈闭和残留沉积物可溶铁Fe3+/Fe2+比值异常的分布,用油气渗漏解释了SIRM异常及硫复铁矿的成因,从而认为SIRM异常对深部油气藏具有指示意义.     

FERN SPORES IN THE OUTER SHELF OF THE EAST CHINA SEA

In this paper the distributional patterns of fern spores are discussed based on 132 surface sediment samples and core samples of 48 sites taken from the outer shelf of the East China Sea and part area of the southern Huanghai Sea, which covers the area between Lat. 26°30′-34° N and Long. 123°-128°E. In general the content of fern spore in the surficial sediments increases from west to east of the area studied. The greatest abundance occurs at the nearby Long. 126° E and then progressively decreases eastwards. There is a decrease tendency in abundance of fern spores from north to south. In the cores, the abundance of fern spores decreases from the upper part to the lower part. The changes in the composition of fern spores are corresponding to their abundance.From the study of fern spores it has been shown that the sporo-pollen assemblage of the Holocene in a given area is mainly composed of fern spores. Thus, the boundary between the Holocene to the Pleistocene in the area studied can be recognized     

冲绳海槽北端表层沉积物过渡元素地球化学特征

利用原子吸收和等离子发射光谱等方法,对冲绳海槽北端184个表层沉积物中的Al和过渡元素(Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Zr)进行了化学分析。结果表明,由于受生源碎屑稀释作用的影响,过渡元素在陆架砂质区含量较低,其分布呈北西-南东向舌状延伸;由于细粒组分的增加,在陆架细粒沉积区和海槽区过渡元素含量较高。Mn主要在海槽区富集,在陆架和陆坡区变化不大。除了Mn之外,Al和其他过渡元素均呈明显正相关。Al/Ti比值与陆壳平均值接近,说明二者主要来源于陆源碎屑。Mn/Fe比值与邻近海区沉积物类似,但在陆架区CaO含量大于20%的沉积物和海槽区沉积物中相对较高,这分别是生物富集作用和自生沉积的结果。过渡元素富集因子分析结果表明,研究区过渡元素部分来自于黄河、部分来自于长江物质。     

北冰洋楚科奇海陆架到陆坡表层沉积物有机碳载荷的变化

沉积物单位表面积上吸附的有机碳被广泛用于示踪有机碳载荷的变化。本文研究了北冰洋典型边缘海——楚科奇海表层沉积物的有机碳载荷。研究发现陆架区沉积物的有机碳载荷高于陆坡区。相比于已报道的东西伯利亚海和马更些河,楚科奇海陆坡区沉积物的有机碳载荷也较低。这种有机碳载荷的变化可能和陆坡区的初级生产力较低,以及沉积物在传输过程中经历的氧化降解有关。沉积物的有机碳含量和比表面积呈线性相关,在有机碳轴上有正截距,表明一部分有机碳来自于岩石的贡献。此外,陆架区低有机碳载荷的沉积物含有的岩石有机碳更高。本研究的数据有助于深刻理解楚科奇海区域的碳循环问题。     

黄、东海海域水团发育对底质沉积物分布的影响

通过对黄、东海海域底质沉积物中的细粒级粘土矿物组合特征和全粒级碳酸盐含量分析、对比上覆水团和悬浮体资料，探讨研究区水团发育消长对底质沉积物分布的影响作用。结果表明研究区可以划分为长江冲淡水影响的长江型物质沉积区；黄海水影响的黄河型物质沉积区和黑潮水以及东海次表层水影响的残留型物质沉积区。而水团发育消长可直接影响下伏底质的分布特征。黄河型物质沉积区与残留型物质沉积区的分界相应于黄海冷水向东南扩展与黑潮次中层混合水向陆架爬升互为消长的长期综合平衡位置，而黄海冷水向东南的扩展范围代表着黄河物质在陆架向东南扩展沉积的最大范围．     

三峡大坝会减小东海的上升流和生产力吗?——与陈镇东先生商榷

针对陈镇东先生于《Geophys.Res.Lett.》2000年27卷3期提出的"三峡大坝将减小东海的上升流并降低东海生产力"的观点认为,陈先生在其方法的适用性、严密性和观测事实等方面尚存在一些有待商榷之处。研究分析表明,三峡大坝不仅不会减少长江的年径流量,不会减小东海的上升流,反而可通过减少长江泥沙入海通量而增加近岸水体的光可得性,从而提高长江口及东海近岸海域的初级生产力。     

冲绳海槽中部火山事件的环境磁学记录

对冲绳海槽中部DH180岩心沉积物进行了AMS14C测年、磁化率、非磁滞剩余磁化强度和饱和等温剩余磁化强度等试验,在含火山物质高的两段层位各磁学参数发生了异常变化。在57.5~82.5和212.5~252.5 cm深度处磁化率、非磁滞剩余磁化强度和饱和等温剩余磁化强度表现出增大的变化趋势,饱和度则出现相对减小的变化趋势。根据磁学参数异常变化的位置和测年数据,对所记录的两次火山事件发生年代进行了计算,它们分别为距今约12.6和6.2 ka,最近一次火山喷发的年代与K-Ah火山喷发的年代基本一致。     

Gulf of Mexico sediment sources and sediment transport trends from magnetic susceptibility measurements of surface samples

The magnetic properties from 200 trigger core-top and Van Veen grab sediment samples recovered from throughout the Gulf of Mexico have been analyzed and used to characterize sediment source and flow pattern distributions. Magnetic parameters included are anhysteretic remanent magnetism (ARM) and magnetic susceptibility (MS) measurements. Results from these measurements are compared to previously determined calcium carbonate percentages, and clay and hematite influx trajectories into the Gulf of Mexico for the same samples reported by Balsam and Beeson [Balsam, W.L. and Beeson, J.P., 2003. Sea-floor sediment distribution in the Gulf of Mexico, Deep-Sea Res. I, 50, 1421–1444.]. The ARM results give an estimate of magnetic grain size distributions, and by analogy, grain size distributions in general, whereas MS patterns show high detrital sediment accumulation zones within the Gulf. The dominant influx of modern high susceptibility sediment into the Gulf of Mexico appears to originate from the Red River, flow into Atchafalaya River Basin and out into the Gulf from Atchafalaya Bay, with significant additional contributions from the Mississippi River through the Southwest Pass of the Mississippi River Delta. This material then moves across the continental shelf and down through the Mississippi Canyon into the deep Gulf where it is redistributed at depths > 3600 m. The eastern shelf margins in the Gulf, offshore from Alabama and Florida, are accumulating calcite- or quartz-rich medium to fine-grained sediment that has a very low or diamagnetic MS signature. From the Louisiana to Texas Gulf coast margins, MS is moderate to high, suggesting a river influx of magnetic constituents from the volcanic fields in New Mexico, and from igneous and metamorphic sources in the Mississippi Basin. Offshore from western Mexico, the MS is high to moderate, but the Yucatan Shelf margin is characterized by low to diamagnetic MS values due to sediment dominated by calcite sands and oozes, a trend that continues to the east onto the West Florida Shelf. Additional measurements of samples collected in association with sites characterized by hydrocarbon seepage exhibit anomalously low MS values. The samples from the lower shelf and slope areas are typified by iron reduction by bacterial organisms in these samples. These results produce anomalous localized lows in the MS trends observed.     

稀土元素作为示踪标记在海洋沉积动力学中应用前景的初步探讨

根据对长江等5条河流和东海陆架区总计146个沉积物样品的稀土元素和粒度分析结果,借助统计学方法,讨论了河流和东海近岸沉积物稀土元素分布格局的形成因素及其对沉积动力作用的响应,结果表明,各河流沉积物在稀土元素总量和轻重稀土分异等参数上有差异;在长江口沉积物中稀土元素在小于2和2~31μm粒级中较富集,全岩稀土元素含量受物质组成占优的粒级控制;在东海陆架研究区稀土元素含量由岸向海有减小的趋势,在河口附近相对较高,轻重稀土分异自28°N向南有增大的趋势。