南黄海NT2孔沉积地球化学及其物源

对苏北岸外南黄海陆架区NT2孔岩心进行了地球化学分析和物源判别。南黄海NT2孔化学成分分布表现出一定的分层性,常微量元素组成的垂向变化可自上而下分为5层,常微量元素的R-型聚类分析表明初步可分成5个聚类,R-型因子分析反映常微量元素主要受4个因子控制。研究发现南黄海NT2孔沉积物物源主要为长江和黄河,NT2孔上部0～5·50和5·50～19·40m沉积物以长江源为主,19·40～27m沉积物以黄河源为主,底部54·60m以下沉积物以长江源为主,其间夹近28m厚的沉积物则以长江源为主。结果表明黄河在中更新世中晚期已开始对南黄海陆架沉积作用有明显的影响,长江从晚更新世早期到现代一直对南黄海陆架起着主要作用。     

北黄海表层沉积物常量元素分布特征及其控制因素分析

为探讨北黄海表层沉积物中常量元素分布特征,并进一步分析其控制因素和物质来源,以常量元素为依托,对304个站位表层沉积物常量元素含量分布特征及控制因素进行统计分析,结果表明:沉积物中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、P2O5、TiO2七种元素含量的空间分布具有明显的区域性。其中,SiO2、K2O具有相似的空间分布;Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、TiO2具有相似的空间分布,但与SiO2、K2O的分布趋势相反;CaO、MnO、Na2O在区域内分布较为均匀,未显示出明显的高低变化趋势。聚类分析显示,表层沉积物的常量元素分布主要受粒度效应的控制。主因子分析提取出3种控制常量元素分布的主成分,分析表明,粒度控制效应、源区风化作用和不同物源输入是影响表层沉积物常量元素空间分布的主要因素,贡献累计方差总和达77.12%。以K2O、CaO、TiO2为指标,通过FD函数识别出北黄海不同海域内的主要物质来源,其主要物源包括黄河、鸭绿江和黄海暖流携带的长江物质。对北黄海沉积物物质来源进行分析,不仅在海洋矿产资源勘探、航道开发、沿岸港口建设与整治等方面具有实际意义,而且在认识海洋环境变迁等方面同样具有理论意义。     

全新世渤、黄、东海陆架泥沙输运演变过程模拟研究

模拟了全新世9个特定时期潮流作用下渤、黄、东海陆架上的泥沙输运状况，结果表明，东海外陆架梳状古沙脊形成的盛期在-80m至-52m海面期间，主要是潮流将侵蚀的海底晚更新世物质与河流的入海泥沙向东南方向输运而形成；-52m海面之后，该古沙脊逐渐停止发育，扬子浅滩形成于-52m海面之后，至-30m海面时已发育比较成熟，它主要是旋转流将海底晚更新世物质与全新工河流入海泥沙中的细粒物质呈扇形向外毛皮选掉，粗粒物质留在原地而形成，南黄海中部泥在-52m海面时已开始形成，该泥是细粒物质的汇，泥沙来源具有多源性但泥沙来量不足，西朝鲜湾沙脊与江华湾沙席、辽东浅滩沙脊与渤中浅滩沙席、海州湾中砂质沉积、南黄海辐射状沙脊以及北黄海西部泥、渤海中央泥、浙漫漫岸外泥主要形成于全新世最大海侵以来，西朝鲜湾沙脊与江华湾沙席分别是强往复流与旋转流主要侵蚀海底的晚更新世物质而形成，辽东浅滩沙脊与渤澡浅滩沙席主要是强潮流将老铁山水道中的晚更新世物质带到辽东半岛西侧海域沉积而形成，海州湾中的砂质沉积是潮流将海底晚更新世物质与河流入海泥沙中的细粒物质带往外海留下粗粒泥沙而形成，南黄海辐射状沙脊是辐射状潮流场改造北来的黄河泥沙与南来的长江泥沙而形成。北黄海西部泥的物源主要是黄河入海泥沙通过渤海海峡南部向北黄海的扩散分量，该泥非细粒物质的汇，而是处于黄河入海泥沙由渤海向黄海输运的过路地段，渤海中央泥的沉积中心位于其南、北两端，其物源主要为黄河入海泥沙向渤海中部的扩散分量，浙闽岸外泥的物源主为长江南水泥沙与浙闽沿岸来沙，南黄海中部泥、北黄海西部泥、渤海中央泥以及浙闽岸外泥基本与弱潮流区相对应，济州岛西南泥、黄海东部泥的形成最迟始于-30m海面时，长江入海泥沙有为其提供物源的可能，全新世某一特定时期渤、黄、东海陆架不同海区的泥沙输运状况受潮流的强弱、类型以及不对称性等的控制。全新世渤、黄、东海陆架泥沙输运场的演变受控于潮流场的演变。     

渤海东部晚第四纪沉积环境变化的稀土元素地球化学记录

对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了稀土元素(REE)测定,结合有孔虫丰度和粒度参数研究,探讨了该孔稀土元素地球化学特征与晚第四纪环境变化关系。DLC70-1孔沉积物物源分析表明,该孔沉积物物质来源比较稳定,其沉积物主要来源于黄河。渤海东部DLC70-1孔REE的分布特征与晚第四纪沉积环境变化密切相关,约100 ka BP以前,研究区发育浅海环境,ΣREE含量较高,且HREE相对富集。100~75 ka BP期间,ΣREE含量受沉积物粒度的影响,明显低于前一阶段,LREE相对富集,稀土元素分布表现为河口半咸水环境特征。75~60 ka BP期间,研究区发育以细颗粒沉积物为主,ΣREE含量达到高值。60~35 ka BP期间为晚更新世玉木冰期中间冰阶(暖期)沉积,研究区发育滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较低,并显示LREE相对富集;随着水体深度和盐度条件发生多次波动,稀土元素分布特征也表现出小幅度变化。35~30 ka BP期间,研究区发育滨岸和滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较高。30~10 ka BP期间,研究区表现为河流环境,受矿物组成和沉积物粒度的影响,ΣREE含量总体较低,显示向上HREE相对富集。10 ka BP以来为全新世海侵期,研究区持续发育滨海-浅海沉积环境,其ΣREE含量总体较高,显示LREE富集。     

渤海西部晚更新世以来沉积地球化学研究

渤海西部TJC-1孔51.50m以上120个沉积物样品化学组分、粒度及测年分析结果表明,TJC-1孔51.50m以上为晚更新世以来沉积,可划分为5个沉积单元;SiO2和Na2O与粗粒沉积物呈明显正相关,Al_2O_3,TFe_2O_3,MgO,TiO_2,Cu,Zn,Cr,Co,Ga,Rb和V等元素与细粒沉积物呈显著正相关,Sr,Ba和Zr分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性。R-型因子分析显示,MgO和Na_2O分别代表陆源细粒物质输入(黄河与海河物质)和滦河物质的影响。SiO_2/Na_2O比值与Sr/Cu比值,Ba/Zn比值与K_2O/MgO比值离散图分析揭示了TJC-1孔的物质来源,该孔沉积物主要来源于黄河和海河,该孔下部30.50~51.50m和中下部25.00~30.50m沉积物以滦河物质来源为主。     

全新世渤、黄、东海陆架泥沙输运演变过程模拟研究

模拟了全新世 9个特定时期潮流作用下渤、黄、东海陆架上的泥沙输运状况。结果表明 ,东海外陆架梳状古沙脊形成的盛期在 - 80m至 - 52m海面期间 ,主要是潮流将侵蚀的海底晚更新世物质与河流的入海泥沙向东南方向输运而形成 ;- 52m海面之后 ,该古沙脊逐渐停止发育。扬子浅滩形成于 - 52m海面之后 ,至 - 30m海面时已发育比较成熟 ,它主要是旋转流将海底晚更新世物质与全新世河流入海泥沙中的细粒物质呈扇形向外簸选掉 ,粗粒物质留在原地而形成。南黄海中部泥在 - 52m海面时已开始形成 ,该泥是细粒物质的汇 ,泥沙来源具有多源性 ,但泥沙来量不足。西朝鲜湾沙脊与江华湾沙席、辽东浅滩沙脊与渤中浅滩沙席、海州湾中砂质沉积、南黄海辐射状沙脊以及北黄海西部泥、渤海中央泥、浙闽岸外泥主要形成于全新世最大海侵以来。西朝鲜湾沙脊与江华湾沙席分别是强往复流与旋转流主要侵蚀海底的晚更新世物质而形成。辽东浅滩沙脊与渤中浅滩沙席主要是强潮流将老铁山水道中的晚更新世物质带到辽东半岛西侧海域沉积而形成。海州湾中的砂质沉积是潮流将海底晚更新世物质与河流入海泥沙中的细粒物质带往外海、留下粗粒泥沙而形成。南黄海辐射状沙脊是辐射状潮流场改造北来的黄河泥沙与南来的长江泥沙而形成。北黄海西部泥的     

山东半岛南部滨浅海区QDZ03孔稀土元素组成与物源判别

对最近在山东半岛南部滨浅海区获得的全取心QDZ03孔做了稀土元素地球化学分析,探讨了稀土元素组成特征和钻孔沉积物物质来源。根据钻孔稀土元素的垂向变化特征,并结合沉积物粒度、颜色、测年等其他指标,QDZ03孔可分为5段,包括2个海相段和3个陆相段,海相段的稀土元素总量略大于陆相段。钻孔稀土元素总量为83.87~219.26μg/g,平均值为167.55μg/g,与北美页岩平均值相当,高于上部地壳和黄河沉积物平均值。通过稀土元素配分模式、Ce-La元素的DF判别函数及LREE/HREE与ΣREE关系分析认为,钻孔沉积物物质来源在晚更新世前后发生了一定的变化,在晚更新世前,物源可能是混合源或受到后期环境改造影响较大,晚更新世以后,钻孔沉积物主要受到五龙河和黄河沉积物的影响,尤其是近2 000a以来,钻孔沉积物物质与黄河沉积物接近程度最高。     

南黄海B10岩心的地球化学特征及其对古环境和古气候的反映

通过对南黄海中部B10岩心的碳酸钙、常量元素和微量元素分析发现,岩心的地球化学特征基本反映了该海区晚第四纪气候变化、海面波动以及沉积物供应的变化.在玉木亚间冰期(末次冰期亚间冰期)高海面时期,黄河可能直接注入南黄海,在南黄海中部发育水下三角洲沉积.晚玉木冰期(末次冰期盛冰期),南黄海出露成陆,局部发育陆相泥炭层.冰后期(全新世)海侵到达现今80 m等深线附近的时间大约在距今13 ka。在距今11.0～10.3 ka出现新仙女木事件.全新世中晚期海面进一步上升,沉积物粒度较细,化学风化作用加强.岩心50～0 cm段沉积物中的碳酸钙、氧化钙、锶、氧化镁含量及Sr/Ba比值低,而铜等微量元素含量增加,这可能与公元1855年黄河北迁后进入南黄海中部的黄河物质减少有关.     

黄河沉积物向渤海湾扩散的沉积地球化学示踪

使用ICP-AES和ICP-MS对渤海中部118°54′E左右南北向断面的表层沉积物中53种常、微量及稀土元素进行了测试,研究了其含量变化和分布特征,并进行了物质组成分析。研究表明:该区沉积物以B94站为界,南北差异明显,南部区域沉积物以黏土质粉砂为主,富集Al2O3,CaO,Fe2O3,MgO,MnO,P2O5和TiO等常量元素以及绝大多数的微量元素和稀土元素等与细颗粒黏土矿物相关的元素;北部区域沉积物以粉砂-砂为主,富集SiO2,K2O和Na2O等常量元素以及Zr,Ba,Sr,Sb和Hf等微量元素,稀土元素相对亏损。物源对比表明南部沉积物具有黄河来源沉积物特点,北部沉积物具有滦河来源特点,两者的分界大致在38°42′N附近。河口动力过程、渤海环流是影响该区沉积物扩散的主要因素。     

冲绳海槽中部17 000 a以来沉积物中微量元素的组成特征及其对古环境的指示

基于加速器质谱仪AMS14C高精度定年,以及应用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对S10孔岩芯沉积物进行微量元素测试,对冲绳海槽中部沉积物的微量元素组成及其记录的物源和古环境信息展开研究。研究结果显示,稀土元素、Th、Nb和Ta元素反映陆源碎屑混合矿物的化学组成特征,Zr和Hf元素指示锆石矿物的化学组成,锆石主要为火山来源,Sc元素可能与铁镁物质有关。稀土元素分析表明沉积物主要由陆源和火山源物质组成,陆源物质主要来自长江和黄河,不同时期,各源区物质贡献量不同:16 500~11 600 a,长江、黄河为沉积物的主要物质来源;11 600~7 750 a,长江物质贡献减少,黄河物质为主;7 750~6 450 a,K-Ah火山物质为主,长江、黄河物质供给骤减;6 450~3 900 a,长江、黄河陆源物质输入增加,4 000 a左右受火山作用影响;3 900~1 900 a,长江、黄河陆源物质输入持续增多;1 900 a以来长江、黄河物质仍有增加,且以黄河物质为主。此外,物源判别公式研究显示台湾物质输入量不能有效反映黑潮演变,而长江、黄河物质输入量对17 000 a以来东亚冬季风的强弱变化有很好的指示,可作为东亚冬季风演变的新证据。这些研究结果表明,冲绳海槽中部微量元素研究可得到海槽17 000 a以来物源及东亚冬季风的演化情况,有助于重建全新世以来沉积物物源及古环境的演变历史。     

渤海东部和黄海北部表层有用重砂资源及影响因素

通过对渤海东部和黄海北部海域234个表层沉积物样品进行重矿物鉴定,计算了独居石、石榴石、钛铁矿和锆石4种有用重砂矿物的品位并分析了异常分布特征,结果显示,异常品位主要富集在渤海海峡北部、辽东半岛东南侧和北黄海南部海域。粒度分析表明,在砂质含量越高、分选性越好的沉积物中重砂矿物越利于富集;矿物组分主要来自鸭绿江、辽东半岛东南侧海岸和长山列岛冲刷物质、老铁山水道侵蚀物质及全新世前残留沉积物质;水动力条件影响明显:沿岸流有效搬运了近源河流的输入物质,北黄海强潮流促进了重矿物砂矿的形成富集,而黄海暖流则有效限制了黄河源细粒物质的扩散,对已富集区域起到了重要保护作用。     

北黄海沉积速率及其沉积通量

黄海大陆架沉积物多来自黄河的输入,区域性环流模式控制着这些沉积物的输送过程。目前对浅海陆架沉积物沉积过程和沉积环境的研究很少,尤其是北黄海沉积物的堆积过程和沉积通量。我们对9个沉积岩心进行了210Pb分析测定,绘制了210Pb活度的垂直分布图,并计算了沉积通量,北黄海沉积通量为0 06～1 18g/(cm2·a),北黄海中部泥质区沉积通量低于0 33g/(cm2·a)。大多数的210Pb垂直分布呈两层分布模式,不同的垂直分布反映了水动力和沉积过程的时空变化。为了评价北黄海的物源和沉积环境,测定了10个表层沉积物样品的化学元素含量,测定结果表明北黄海泥质区沉积物是多源沉积,但其主要来源还是黄河的输入。     

南黄海DLC70-3孔晚更新世以来Rb/Zr值特征及环境意义

利用岩心扫描X荧光光谱仪(XRF Core Scanner)对南黄海DLC70-3孔沉积物进行1cm间隔的元素扫描测试。钻孔沉积物中陆源元素Rb和Zr相对含量垂向变化具有极好的分层性,Rb和Zr相对含量在不同粒级中变化较大,Rb在细粒中的含量较高,而Zr则在粗粒级中富集;Rb/Zr值可以反映沉积物中黏土矿物和石英、长石的相对含量变化。研究认为DLC70-3孔沉积物的Rb/Zr值受到海平面变化和源区气候变化共同控制,其中源区的气候变化为主要控制因素,而海平面变化主要影响26.50~38.00m(MIS 4)层位粗粒级沉积物的Rb/Zr值。Rb/Zr值显示在MIS 5和MIS 3期源区化学风化作用较强,与内陆黄土高原地区夏季风和化学风化指标的变化趋势一致,尤其是在MIS 3早期(40~60ka)记录的化学风化作用非常强,反映了黄河流域地区出现强夏季风降雨过程。     

南黄海中部沉积物微量元素的环境记录研究

通过对南黄海中部E2站位沉积柱样部分微量元素的特征研究,讨论了近200a来与南黄海中部沉积物相关的主要环境气候演变.铅和金、铂族元素显示人类现代工农业活动对环境的影响在南黄海中部沉积物有明显记录;过渡金属元素和不活泼元素的记录显示小冰期(泛指1550～1850年)的结束,气温的升高对南黄海中部沉积区的氧化-还原条件和黄河流域的风化程度产生了影响;黄河的改道对南黄海中部沉积物陆源碎屑的输入产生影响.     

鸭绿江河口及近岸海域沉积物中重矿物组成、分布及其沉积动力学意义

通过研究鸭绿江河口和近岸海域沉积物的重矿物分布和区域组合特征,同时以重矿物作为示踪物,分析了河口区底部沉积物的运动状况。研究结果表明,研究区的重矿物主要分为两种组合,一是黑云母-普通角闪石-绿帘石组合,二是由不稳定的矿物普通角闪石、较稳定矿物绿帘石和石榴石以及金属矿物(包括磁铁矿、钛铁矿和赤褐铁矿)组成,该组合又可分为四个亚组合。不稳定矿物与稳定矿物含量的比值变化、推移质潮周期输运率和净输运方向计算以及断面的粒度分布特征表明,鸭绿江河口10m等深线以北地区的底部沉积物主要向上游地区输运。这一结论与以往分析结果有很大不同,这主要是由于鸭绿江流域受到了人类活动,尤其受水利工程和人工挖沙的影响而出现的一种自我调节机制。此外,重矿物分析的初步结果还表明,鸭绿江河口10m等深线以南的沉积物主要向下游输运,而近岸地区的沉积物可能由东西两端向中间输运,但是由于受到研究资料的限制,以上结论还有待于通过其他研究方法进一步验证。从北黄海东西两个地区的重矿物分布来看,北黄海西部地区的石榴石和电气石等稳定重矿物含量要大于东部地区的,而白云石和云母等不稳定矿物的含量要小于东部的。综合对比北黄海西部与北黄海东部、南黄海北部和南部来看,前者与后三者最大的区别就是沉积物中没有自生黄铁矿。     

鸭绿江河口及近岸地区稀土元素的物源指示意义

通过对鸭绿江河口及近岸地区所采集的沉积物样品,分析研究了该地区沉积物REE的组成特征及分异模式,确立其地球化学参数,探讨了它的物源指示意义。结果显示,鸭绿江沉积物的REE总量较高,其REE组成分异特征与世界其他大河相类似,LREE富集,而HREE相对亏损;源岩是控制该区沉积物REE组成特征的主要因素,风化作用、粒度与重矿物等因素对其影响相对较弱;鸭绿江沉积物REE组成相对上陆壳分异很弱,表明沉积物来源于上游源岩的风化产物;此外,其REE组成/分布模式及分异参数与长江、黄河较为接近,而与韩国一些河流相差较大,因此,可作为鸭绿江入海物质组成代表,指示黄海海洋陆源沉积物物质组成。     

南黄海北部B03孔黏土矿物和稀土元素地球化学特征及物源分析

本文通过对南黄海北部B03孔沉积物黏土矿物组成、黏土粒级沉积物元素地球化学分析以及沉积速率研究,探讨其物质来源及其环境变化记录。研究认为,B03孔沉积物中黏土矿物组分以伊利石为主,同时含有较多蒙脱石,伊利石-蒙脱石-(高岭石+绿泥石)判别图解表明该岩芯源区主要来自黄河沉积物;B03孔黏土粒级沉积物稀土元素分布模式显示,90cm以上的黏土粒级沉积物稀土元素球粒陨石标准化分布模式与黄河沉积物的较为接近,表明其与黄河沉积物的亲缘性较大。结合B03孔的210Pb测年结果和稀土元素地球化学特征,推测1855年黄河改道对山东半岛东部陆架海的物源影响是造成该岩芯以90cm为界分为上下两段沉积的主要原因。     

威海南部近岸泥质区晚更新世以来的重矿物组合特征及对物源的指示

对威海南部近岸泥质区WHZK01孔（孔深25.1 m）岩心开展重矿物分析，结果表明，WHZK01孔主要以普通角闪石（22.1%）、磁铁矿（20.0%）和绿帘石（17.7%）为主，晚更新世以来自下而上可分为3个矿物组合带。氧同位素3期晚期河流相沉积（DU3）主要矿物组合为普通角闪石-绿帘石。末次冰后期河漫滩-河口湾相沉积（DU2）主要矿物组合为普通角闪石-绿帘石-钛铁矿-褐铁矿。全新世滨-浅海相沉积（DU1）主要矿物组合为磁铁矿-绿帘石-片状矿物-自生黄铁矿。重矿物物源判别表明，DU3和DU2层沉积物主要来自山东半岛南部沿岸河流输入。DU1层沉积物主要来自沿岸流输运的大量黄河细粒物质，沿岸河流物质和岛屿侵蚀物也有少量贡献。     

南黄海中部泥质沉积成因和物源研究综述

当前南黄海沉积学研究的核心问题是泥质沉积的形成过程和动力机制及其物质来源。许多学者对南黄海中部泥区的成因和物源进行了大量研究,但比较局限,缺少系统性。现有研究认为南黄海泥质沉积的形成受黄海冷水团和上升流的影响,但黄海冷水团并不是其形成的必要条件。对泥区物源的研究,主要考虑现代黄河物质、老黄河物质以及长江物质对其的影响,并且仅是定性的研究。对于朝鲜半岛物质对南黄海中部泥区的影响,国内的研究更是寥寥无几。海水对海底基岩的侵蚀沉积以及黄海暖流对海底沉积物的改造和再悬浮作用对南黄海中部泥区沉积的贡献仅是个别学者的观点。     

南黄海中西部晚更新世沉积地层结构及其意义

利用1992—1993航次和1999航次获得的2000多公里的浅地层剖面资料,结合QC2钻孔岩芯的测年数据,对南黄海中西部海域晚更新世沉积地层结构进行了分析,并对地层进行了地质年代标定。研究结果表明,南黄海中西部晚更新统可划分出8个地震地层单元(U1～U8),它们所反映的相对海平面变化与全球海平面变化基本上相一致。根据沉积厚度、QC2孔岩心和地震反射结构特征推测,晚更新世早期(氧同位素5e)QC2孔附近区域发育古长江水下三角洲;而晚更新世中期(氧同位素3期),研究区西部也发育古三角洲沉积,究竟是古长江还是古黄河形成的还有待于进一步研究。南黄海北部盆地边界断层的构造活动一直延续到全新世初期,在一定程度上影响了来自西部沉积物的空间分布特征,并对晚更新世海平面上升时岸线向陆的推主牛、大面积湖泊的形成起了重要作用。