辽东半岛西南及渤海中部海域表层沉积物的地球化学

依据2007年调查资料,通过对辽东半岛西南及渤海中部海域212个站位表层沉积物粒度及元素地球化学分布特征的研究,分析了重金属潜在生态危害,评价了沉积物环境质量,采用R型和Q型分析探讨了元素地球化学组合。结果显示:研究区表层沉积物元素分布基本遵循"粒度控制律"和物源效应,元素含量与中国浅海及其沿岸河口沉积物地球化学含量相当;沉积物环境质量总体良好,重金属的生态危害指数较小。计算表明,区域沉积物地球化学组合有3种类型:莱州湾以东海域Al2O3、F2O3、Na2O组合,辽东湾东岸及渤海中部海域以SiO2为主的组合,大连市南部近岸海域CaO、CaCO3及重金属组合。     

珠江口底质元素含量分布特征及其地球化学意义

珠江口底质常、微量元素分析结果表明, 富含Si、Al、K、Mg、Fe和Ti等元素的陆源物质构成本区沉积物主体, 主要元素氧化物平均含量分别为SiO261.16%, Al2O314.74%, Fe2O35.72%, TiO20.88%, MgO1.84%, K2O2.63%, CaO2.70%, CaCO34.79%。底质元素含量与沉积物粒度组成关系密切, 主要元素Al2O3、MgO、Fe2O3、TiO2以及微量元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Co、Ni、Ba在西北部近岸区以及伶仃洋中部细颗粒沉积区内富集; 而SiO2、CaO、Zr、Sr则在西南部和东南部粗颗粒沉积区富集。控制本区沉积物地球化学特征的因素主要有物质来源、沉积环境、水动力条件、沉积物粒度、矿物组成以及元素自身地球化学性质等。     

乐清湾近代沉积物元素地球化学特征及环境意义

为研究近岸带不同类型的沉积物的环境沉积特点,对乐清湾潮水道和养殖区进行了底质沉积物取样,并在实验室内进行了粒度和元素地球化学特点的分析。发现:乐清湾周边大量工业废水的排入及亚热带气候下元素易于流失等因素对湾底沉积物中元素地球化学特点有很大影响;多数元素在养殖区底质沉积物中的平均含量及表层含量均稍高于潮水道底质沉积物中的含量,相对于地壳的富集系数也是在养殖区沉积物中较高,这与养殖区内沉积环境较稳定、细颗粒物质易在此沉淀有关。     

三亚近岸海域表层沉积物常量元素地球化学特征及其物源指示

为充分了解三亚海岸带的状况,对三亚近岸海域的331个站位表层沉积物的常量元素进行了分析。结果表明,研究区内沉积物常量元素组分以SiO_2,Al_2O_3,CaO为主。除SiO_2,CaO外,其余各常量元素组分含量(质量分数)均低于其各自在我国浅海沉积物中的丰度值。空间分布上,三亚近海表层沉积物中的常量元素基本遵循"元素的粒度控制律",Al_2O_3和与其密切相关的常量组分显示陆源细粒沉积物特征,SiO_2则表现出相反的特征。除"粒控效应"外,K_2O,MnO和有机碳在空间的分布还受其他因素影响,CaO的空间分布则主要受控于海洋生物作用。研究区物质来源应以附近的陆源碎屑物质为主,另外还有海洋生物及自生作用等其他物质来源。     

东海内陆架泥质区表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过分析东海内陆架泥质区表层沉积物的粒度、有机质(TOC)、常量元素氧化物(SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,P2O5,TiO2,MnO),探讨东海内陆架泥质区常量元素空间分布特征及其地质意义。结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物中常量元素氧化物组成较为稳定,含量最高的2种组分为SiO2和Al2O3,两者组分占沉积物总量的72%左右。常量元素氧化物的含量与沉积物类型密切相关,SiO2,CaO,P2O5倾向于富集在粗颗粒沉积物中;Al2O3,K2O,MnO则倾向于富集在细颗粒沉积物中;而MgO,Na2O,Fe2O3和TiO2基本不受沉积物类型影响。R型因子分析结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3组,第1组包括SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,TiO2,P2O5和MnO;第2组包括CaO,K2O,CaCO3和TOC;第3组包括Na2O,可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物沉积和海洋化学沉积。     

渤海湾表层沉积物元素地球化学分布特征与影响因素

对取自渤海湾的307个表层沉积物进行了元素测试和粒度分析。渤海湾表层沉积物的常微量元素呈现4种组合:富集于粗粒沉积区的SiO_2、Na_2O亲碎屑元素组合;富集于细粒沉积区的以Al_2O_3和重金属元素为代表的亲黏土元素组合;与缺氧环境有关的MnO、V、TOC元素组合和与河流输入有关的陆源CaO、TiO_2元素组合。粒度粗细主导了渤海湾元素含量分布的整体格局;海域河流物源供应不同较大影响了渤海湾南部(富Na_2O、CaO和SiO_2)和北部(富Ba和P_2O_5)在元素含量上的差异;高流速潮流对海底的冲刷再分配导致曹妃甸南侧Sr、Ca元素的条带状富集异常;有机质在细粒沉积区的富集导致缺氧环境的形成和K_2O、Mn、V、自生黄铁矿的海洋自生化学沉积;人类活动导致以Pb为代表的重金属污染在河流入海口、港口及沿岸海域的元素分布异常;曹妃甸沙坝内侧的泻湖(海洋钙质生物沉积)与沙坝外侧水下岸坡(陆源碎屑沉积)的截然不同的物源,导致了独特地貌沉积环境下元素分布的局部差异。     

冲绳海槽南部柱状沉积物地球化学特征及其古环境意义

对冲绳海槽南部E017柱状沉积物进行了地球化学分析，结果表明，该柱状沉积物主要的化学组成为SiO2、Al2O3、CaO和TFe2O3（全铁），K2O、Na2O,MgO和MnO次之，具有明显的东海陆架沉积特征，但微量元素明显富集。R型因子分析可将该柱状沉积物的化学组成划分为5种组合类型：（1）SiO2,Na2O,Zr,Al2O3,K2O,TFe2O3,MgO,Co和Cr；（2）CaO和Sr；（3）SiO2,Na2O和Zr；（4）Cu,Pb,Zn和Ni；（5）MnO和Ba。根据元素在垂向上的协同变化关系，前3个元素组合分别对应于陆源碎屑沉积、生源沉积和火山沉积，后两个元素组合主要与早期成岩过程中元素的再分配和自生沉积作用有关。氧同位素和AMS^14C的测年结果表明，该柱状沉积物属于末次冰消期（约15kaBP）以来的沉积，全新世和末次冰梢期的界线在175cm左右。与全新世相比，末次冰消期沉积速率较高，沉积物的料度相对较粗，陆源碎屑组分SiO2、Al2O3、K2O等相对较高，生源组分CaO和Sr的含量相对较低。     

苏北王港近岸表层沉积物元素地球化学特征与环境意义

对王港河河道及河口附近潮滩典型地貌部位表层沉积物粒度、常量和微量元素进行分析,结果表明：潮滩和河道近岸沉积物为粘土质粉砂,粒度分布频率曲线在平均高潮线附近的沉积物为双峰态外,其余为单峰态。互花米草滩沉积物中常量和微量元素(Al2O3,TiO2,CaO,Fe2O3,K2O,MgO,MnO和Cu,Rb,Pb,As,Zn)均表现出相对富积的特征,盐蒿滩次之,反映海岸带互花米草在削浪促淤的过程中,对重金属污染有效吸附作用比盐蒿潮滩滩大。SiO2化学性质比较稳定,对沉积地貌动力的响应比较显著,近岸高潮线附近和河道中主洪道沉积物SiO2含量明显偏高。河闸上游河道沉积物中烧失量、磷(P2O5)、硫(稳定态SO3)的含量最高,反映流域营养盐在水闸以上河段沉积物中富积,重金属元素Rb,Pb,As,Ba在河道沉积物中与地壳风度相比表现为富集。王港附近潮滩表层沉积物物质组成不仅与王港河、黄河及长江的物质来源有关,而且与古潮滩沉积再搬运、再沉积以及人类围垦及排放污染活动有关。As,S是该区主要的污染元素。     

南海西北部表层沉积物常量元素地球化学特征

分析了南海西北部198个表层沉积物的常量元素地球化学特征,研究了沉积物常量元素的含量分布特征、富集程度和粒度效应。结果显示,沉积物的常量元素以SiO2、Al2O3、CaO含量较高,平均值分别为45.9%、8.53%、16.7%,其中SiO2、Al2O3代表了陆源碎屑组分,CaO代表了生物碎屑组分。陆架区具有较高的SiO2含量,陆坡区具有较高的Al2O3、CaO含量,但是,Al2O3的高含量在深水下陆坡区,而CaO的高含量在上陆坡岛礁区。总体上,常量元素Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2与Al2O3具有相似的含量分布特征,指示细粒组分的吸附作用;而SiO2、CaO与Al2O3呈相反的分布特征以及负相关关系,反映了沉积物的常量元素受到石英矿物和碳酸盐矿物的稀释作用。大部分元素的富集因子介于1~2之间,富集特征不明显,表明碎屑物质主要为地壳来源,仅CaO、MnO出现较高的富集因子,指示陆坡区生物富集作用和深水陆坡区化学沉积作用的贡献。     

琼东南海域表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

对琼东南海域88个表层沉积物的常量元素进行了统计分析,结果表明:琼东南海域表层沉积物中含量最高的两种组分是SiO2和CaO,其平均含量分别为41.15%和15.66%;琼东南海域表层沉积物以陆源碎屑为主,同时生物沉积作用也较发育;陆源物质源区较复杂,主要的陆源物质可能由古红河水系携带而来;因子分析结果表明,该区表层沉积物的常量元素可分为4组,第1组包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、TiO2,第2组包括CaO、CaCO3、烧失量,第3组包括P2O5和有机碳,第4组包括Na2O和MnO,分别代表了陆源碎屑沉积、钙质生物沉积、海洋化学沉积以及火山碎屑沉积。     

辽宁海岸带沉积物的化学特征及其相互关系的研究

本文利用辽宁海岸带沉积物的1856个化学样品的分析资料,探讨了该区沉积物的化学要素含量与分布特征,并着重分析了各化学要素间的相互关系及其与沉积环境的关系等。     

胶州湾的生态环境演变与营养盐变化的关系

作为我国人为影响海洋研究与海洋学基础研究的典型海域，胶州湾历经90年的科学调查和研究，获得了系统的对胶州湾海洋学的认识。本文总结归纳了近年来胶州湾的生态环境变化状况、营养物质输入以及百年来生态环境演变的主要结果和结论。近年来，胶州湾海水呈现“高氮-低磷-低硅富营养化”状况较明显，浮游生物生物量有增加的趋势，输入到胶州湾营养物质的量巨大，总溶解态氮的年输入通量为6 945.4 t/a，其中无机氮、有机氮分别为4 453.1 t/a，2 492.3 t/a。点源和河流是总溶解态氮的主要输入方式，分别占无机氮输入通量的39%和20%，有机氮输入通量的31%和41%。总溶解态磷的年输入通量为160.6 t/a，其中无机磷的输入略高于有机磷，二者分别为88.0 t/a，72.6 t/a。河流和点源是无机磷的主要输入方式，分别占无机磷输入通量的40%和30%，而对于有机磷而言，河流是其主要的输入方式，可占其输入通量的51%，而地下水和点源也分别占输入通量的24%和15%，这些大量输入的营养物质对胶州湾生态环境变化起了关键作用。胶州湾百年来经历了三个阶段的演变，20世纪70年代以前，胶州湾受人为影响很小，其化学要素水平基本呈现“背景值”且比较稳定，从20世纪80年代起，胶州湾明显受到人为活动的影响，其沉积物中的化学组分持续增加，直到20世纪90年代中到2000年达到高峰，2000年后，由于环保治理措施的加强，沉积物中的化学组分呈明显降低趋势，基本稳定在较低的水平。     

琉球群岛以东海域表层沉积物元素地球化学特征

对琉球群岛以东海域134个站位表层沉积物的化学元素含量进行了系统测试,结合矿物学资料等,对研究区的表层沉积物元素地球化学特征进行了分析。结果表明:(1)琉球群岛以东海域沉积物具有半深海沉积物的地球化学特征;(2)通过元素因子分析,把25种元素或氧化物分为4种组合,每一种组合对应不同的物质来源,分别为陆源成因组合(SiO2,K2O,Zr,TiO2,Y,Sc,Na2O,La,Al2O3,P2O5,Ce),生物成因组合(Sr,CaO,L.O.I,CaCO3),火山源成因组合(MgO,V,Fe2O3,Cr,Li,Co),自生源成因组合(Ni,MnO,Cu,Ba);(3)控制本区元素分布的因素主要是水深、物质来源以及生物和铁锰物质的自生作用。     

基于FVCOM的廉州湾及周边海域三维潮汐潮流数值模拟(英文)

基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立廉州湾三维潮流数值模型来重现廉州湾及周边海域的潮位和潮流变化状况。根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的廉州湾及周边海域K1、O1和M2分潮的同潮图,并计算了由此三个分潮引起的潮汐不对称的变化情况。K1和O1分潮在廉州湾外主要以驻波的形式存在,进入廉州湾后转化为前进波;M2分潮在廉州湾外主要以前进波的形式存在,进入廉州湾后前进波特征更为明显。K1和O1分潮流在廉州湾外以旋转流为主,在廉州湾内以往复流为主;M2分潮流在整个研究海域以往复流为主。由潮余流场的分布特点可以看出自南向北由外海进入廉州湾的潮余流,在冠头岭处分为两支,一支逆时针转向西,另一支被冠头岭阻挡在其南侧形成顺时针封闭环流。在廉州湾内部同时存在两个环流系统,湾顶的气旋式环流和口门处的反气旋式环流。     

湄州湾沉积物地球化学特征

根据湄州湾表层沉积物70个样品18个化学成分的分析结果,得出:本海区沉积物属于海相陆源物,其中细颗粒主要来自台湾海峡,粗颗粒来自当地陆域;化学成分含量按聚类分析,可归为三组:粘土矿物组、碳酸盐组和分散组,微量元素Zn,Cr,Be,Cu和Sr的含量与地壳及台湾海峡相似,但低于胶州湾,说明该海区污染很少。     

基于FVCOM的廉州湾及周边海域三维潮汐潮流数值模拟

基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立廉州湾三维潮流数值模型来重现廉州湾及周边海域的潮位和潮流变化状况。根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的廉州湾及周边海域K₁、O₁和M₂分潮的同潮图,并计算了由此3个分潮引起的潮汐不对称的变化情况。K₁和O₁分潮在廉州湾外主要以驻波的形式存在,进入廉州湾后转化为前进波;M₂分潮在廉州湾外主要以前进波的形式存在,进入廉州湾后前进波特征更为明显。K₁和O₁分潮流在廉州湾外以旋转流为主,在廉州湾内以往复流为主;M₂分潮流在整个研究海域以往复流为主。由潮余流场的分布特点可以看出自南向北由外海进入廉州湾的潮余流,在冠头岭处分为两支,一支逆时针转向西,另一支被冠头岭阻挡在其南侧形成顺时针封闭环流。在廉州湾内部同时存在2个环流系统,湾顶的气旋式环流和口门处的反气旋式环流。     

台湾海峡及其邻近海域潮汐数值计算

建立二维潮波模式,模拟了台湾海峡及其邻近海域(18-30°N,110-130°E)八个主要分潮(M2、S2、K1、O1、P1、Q1、K2、N2),并利用中国大陆及环台湾岛20多个潮位站的实测资料进行验证,计算结果与实测值吻合良好.此外,给出了八个主要分潮的同潮图,并逐个讨论了潮汐特征.结果显示:⑴台湾海峡中的潮波运动是北部蜕化了的旋转潮波系统和南部的前进潮波系统共同作用的结果.⑵半日分潮南、北两支潮波在台湾海峽中部汇合,而全日分潮则在台湾海峽南部海域汇合后继续朝西南方向传播.⑶半日分潮振幅最高值发生在福建省湄洲湾—兴化湾一带,全日分潮最高值则出现在雷州半岛以东一带近岸海域.⑷N2、K2和O1、P1、Q1分潮的振幅、迟角分布分别同M2与K1分潮的整体分布趋势相似.     

南澳岛海域表层沉积物重金属分布、富集与污染评价

南澳岛是广东南澳县的主岛, 周边海域的环境保护被置于当地社会经济发展的重要位置。为此, 2004年 5月、7月选择以水产养殖为主的后江湾和白沙湾及以旅游为主的青澳湾作为研究对象, 对南澳岛海域重金属的 含量、分布、富集及污染状况进行了调查与评价。结果表明该海域重金属元素的平均含量为Cd: 0.19mg.kg-1, Cr: 26.86mg.kg-1, Cu: 20.71mg.kg-1, Ni: 22.78mg.kg-1, Pb: 35.67mg.kg-1, Zn: 79.48mg.kg-1, 低于近岸经济发达海域, 但高于受人类活动影响较小的外海; 在分布特征上表现为湾口高于湾内, 养殖区高于非养殖区的总趋势, 但在各海湾之间重金属含量并无显著差异, 表明南澳岛海域重金属主要来源于地表径流输入。该海域以城市污水中代表元素Cu (Cf = 2.75), Pb (Cf = 2.27)富集为主; 以海洋沉积物质量标准、沉积物质量基准和美国太平洋沿岸基线值评价, 南澳岛海域环境质量均处于健康状态, 但其潜在污染效应仍值得关注。     

The chemical composition and the cadmium,chromium and vanadium contents of shall-water deposits in Tokyo Bay

The major elements and the minor elements cadmium, chromium and vanadium in 12 samples of shallow-water deposits collected in Tokyo Bay were studied. Average silica content of the deposits is 53.93%, which is approximate to the average of 54.15% of red clay. Iron (av. 5.67% Fe₂O₃), titanium (av. 0.71% TiO₂), especially manganese (av. 0.87% MnO), are more abundant in the deposits than in the deposits along the entire sea-coasts of Honshu and of Nanao Bay, Japan. The deposits show higher contents of cadmium (av. 0.61 ppm), the chromium (av. 86 ppm) and vanadium (av. 79ppm). About 3 to 17 times cadmium and manganese contents compared with those in the deposits along the sea-coasts of Honshu and of Nanao Bay, Japan was found. Such accumulation, of cadmium and manganese in the deposits is probably caused by artificial contamination rather than of natural origin. No relation was found between the contents of cadmium, chromium and vanadium and those of major elements.