南黄海陆架沉积物颜色反射率的初步研究

利用Minolta CM-2002光谱光度计,对南黄海陆架136个短柱样20~25 cm段的沉积物进行了颜色反射率数据测量。描述了8个应用较广的光性参数在研究区的分布并进行聚类分区,给出了部分各区沉积物的颜色反射率数据。结合同一样品的粒度、化学元素、磁化率等资料的初步分析,结果表明,a*,a*/b*,反射率re555nm和re675nm的一阶导数对沉积物氧化还原的相对强度和物质来源相对敏感,地质意义较为明确,并可判明研究区的3种物质来源及方向,即长江口方向、现代黄河物质来源以及研究区东南方向的生物物质来源。     

黄海第四纪年代学研究进展

陆架沉积物是研究海平面以及环境气候变化的理想载体,黄海作为典型的陆架海一直以来是地学领域研究的热点地区。利用沉积物研究古环境首先要解决的就是年龄问题,总结了黄海近30年来第四纪年代学研究所取得的成果以及存在的问题。南黄海的研究程度明显高于北黄海,短尺度研究程度明显高于长尺度研究。从短尺度的测年结果来看,不同部位的钻孔同一深度层位的年龄值存在一定差别,这除了和该区复杂多变的环境有关以外,还和所用的测年方法和材料有关;长尺度研究目前仅集中于南黄海3个钻孔的磁性地层研究,其结果显示南黄海的B/M界线基本可以限定在60~70m之间。由于黄海长尺度年代学研究相对匮乏,因此,应该将其作为该区日后年代学研究的重点。     

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。     

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.     

南黄海东侧陆架冰消期以来的海侵沉积特征

根据浅地层剖面，海底地貌，柱状样和对钻孔岩心的分析测试数据，论述了南黄海东侧陆架冰消期以来的沉积特征。在冰消期海侵的初期，海水对南黄海东侧陆架早期沉积物的侵蚀和改造形成了滞留砂砾层，席状砂和潮流沙脊。随着海面的上升和海侵范围的扩大，黄海暖流形成并由于它的驱动在南黄海东侧陆架的南部发育涡旋而形成厚层质沉积，而在北部则形成潮上带－潮坪－浅海沉积序列。     

南黄海陆架沉积物中褶皱的形态及成因

更新世以来南黄海陆架具有构造活动性强、沉积厚度大(100~300m)、褶皱变形保存完整等特点,是研究未固结沉积物中褶皱变形的理想“实验室”.高分辨率单道地震剖面揭示了南黄海陆架沉积物中具有不同几何形态的三种褶皱:(1)断层相关褶皱(包括断层扩展褶皱和断层牵引褶皱);(2)横向弯曲褶皱;(3)复合作用褶皱.对褶皱的成因和几何形态的研究表明,控制未固结沉积物中褶皱形成的因素是基底断层及其形成的断块,而不是区域应力场.大量孔隙水可能对沉积物的几何形变具有重要的影响作用.沉积物中断层扩展褶皱和牵引褶皱在形变程度上具有连续性,说明两者在成因上存在联系.断层扩展褶皱可能引发的地震活动和变形带在海洋工程地质评估中应受到重视.     

用南黄海沉积岩心中氮同位素重建海水营养盐利用率的历史变化

基于2006年黄东海航次获得的表层沉积物和2009年航次南黄海3个柱状沉积物岩心，分析了表层沉积物总氮（TN）、C/N比值和氮稳定同位素比值（δ15N）的分布特征及南黄海柱状沉积物中这些参数的长期变化规律。结果表明，黄海、东海表层沉积物TN含量、C/N比值和δ15N的变化范围分别为0.023%~0.33%、1.4~50.3和4.0‰~16.0‰。其中，TN与C/N比值存在较显著的负相关性，而TN与δ15N以及C/N比值与δ15N之间无明显的相关性，这反映出黄海和东海陆架边缘海中氮循环的复杂性。对南黄海柱状沉积物的分析结果表明:3个柱状岩心中的TN、C/N比值和δ15N随年代的波动均呈现一定的周期性变化趋势。3个岩心中TN随年代的变化趋势基本一致，100 a来总体呈波动上升趋势，且3个岩心中C/N比值也呈较为类似的变化趋势。柱状沉积物中δ15N的平均变化周期约为24 a左右。由此，重建200 a来南黄海海水中营养盐利用率的历史变化，并初步探讨了其对气候变化的响应。     

南黄海、东海北部陆架区表层沉积物 有机质分布特征

对南黄海和东海北部462个表层沉积物样品进行了有机碳、总氮及粒度测试,以趋探讨表层沉积物有机质的分布规 律及来源。结果表明：南黄海及东海北部陆架区沉积有机碳质量分数分布范围为0.11 豫耀0.82 豫,均值为0.44 豫;总氮质量 分数分布范围为0.01 豫耀0.11 豫,均值为0.06 豫。有机碳及总氮质量分数平面分布特征相似,泥质沉积区质量分数较高,砂 质沉积区较低,最高值位于杭州湾外部。其分布特征明显遵从粒度效应,随着粒度变粗,有机碳、总氮质量分数减小,其中 在粒度>4准的细粒沉积物中,粒度处于6原11准的细粒沉积物更为富集有机碳。沉积物C/N比值显示,南黄海及东海北部大部 分区域沉积有机质为陆地和海洋混合来源,仅在123.5毅E以东、31毅N以南东海中陆架小部分区域为海洋自生来源。     

夏季南黄海颗粒氮同位素分布特征及影响因素研究

黄海是人类活动影响显著的半封闭陆架边缘海，在夏季存在特征鲜明的冷水团结构。为研究南黄海颗粒态氮的循环转化过程，本文通过分析2016年夏季南黄海水体颗粒物和表层沉积物的碳、氮含量及同位素，探讨南黄海近岸海域和冷水团海域颗粒物和表层沉积物氮含量、同位素的分布差异和影响因素。近岸海域颗粒氮(Particulate Nitrogen，PN)呈现出含量较高、氮同位素值(δ15N_PN)垂向差异较小、沉积物总氮(Total Nitrogen，TN)含量较低且氮同位素值(δ15N_TN)偏负的分布特征；冷水团海域PN呈现出含量低、δ15N_PN垂向差异显著、沉积物TN含量高且δ15N_TN偏正的分布特征。通过海底边界剪切应力模拟、环境因子分析并结合颗粒物与沉积物δ15N示踪分析，发现南黄海海域颗粒态氮及同位素分布主要受到水体/底边界动力过程影响，陆源输入和矿化过程亦共同参与调控。     

黄海、东海陆架区沉积物中氮的形态分布及与浮游植物总量的关系

利用分级浸取分离法将黄海、东海陆架区沉积物氮分为转化态氮(TF-N)和非转化态氮,并将可转化态氮区分为4种形态:离子交换态氮IEF-N 、碳酸盐结合态氮CF-N 、铁锰氧化态氮IMOF-N及有机态和硫化物结合态氮OSF-N。 对各形态氮的平面、垂直和沉积剖面年际分布进行了分析,并进一步探讨了该区域氮形态与古生产力的替代指标——生物硅(BSi)的相关性,揭示了氮形态的地球化学特征及与浮游植物总量的关系。结果表明,黄海、东海陆架区表层沉积物中可转化态氮占总氮的百分比为16.81%,可转化态氮中4种形态氮的平均含量为:IMOF-N(66.65 μg/g)>IEF-N(22.96 μg/g)>OSF-N(17.40 μg/g)>CF-N(11.26 μg/g),IMOF-N是可转化态氮的优势形态;柱状沉积物中各形态氮垂直分布不同,长江口沉积物中各形态氮垂向变化幅度大于南黄海中部;离子交换态氮IEF-N和铁锰氧化态氮IMOF-N对浮游植物总量贡献较大。     

Sedimentary environments of the east-central Bering Sea continental shelf

A factor analysis of 180 bottom sediment samples from the east-central Bering Sea continental shelf identifies five factors that account for 95% of the variation in the 17 whole ø size classes that were used as variables. Factor I represents coarse sediments that have been bypassed in areas of active water circulation. Factors II and III represent fine and very fine sands that have been hydraulically sorted, reworked, and mixed. Factor IV represents coarse to medium silt that has been segregated from areas of relatively high energy. Factor V represents both the production of sediments finer than medium silt and deposition within the lowest-energy environment in this area.Modern and palimpsest sediments are areally prevalent over this section of the shelf. Relict sediments occur in only a few small areas. The dispersal of sediments is affected by surface and tidal currents as well as wave action. Ice rafting is not an important geological agent. Data from the eastcentral Bering Sea shelf indicate that sediments on subarctic continental shelves are not necessarily characterized by an abundance of rocky sediments or gravel.     

晚更新世末期黄、渤海陆架沉积物分布格局及其沉积特征

通过对80年代以来黄、渤海陆架地质调查有关柱状岩芯资料的分析研究，以地层年代为依据，划分晚更新世与全新世地层。研究结果表明，未次冰期低海面时期，黄、渤海陆架沉积物受到来自北方于冷气流的作用，形成独特的分布格局，陆架沉积物的综合特征反映出晚更新世末期黄、渤海陆架曾经发生过沙漠化，并形成一系列的风沙沉积。根据沉积物的分布特征和拉度组成将黄、渤海陆架划分为6个沉积区域和4种主要沉积类型。     

南黄海的海底侵蚀作用

１９９２年５月－１９９３年１０月期间,在南黄海及东海北部海域,利用大洋５０型表层取样器,重力活塞取样及底栖拖网等方法,对海底沉积进行了深入的调查,通过对所获样品的粒度,矿物含量,生物组合及年代地层学多学科综合性的分析研究表明,南黄海及东海北部陆架的沉积环境十分复杂,在南黄海高能侵蚀区海底广泛出露砂质沉积物,其分布范围与强潮夕及风暴潮的活动区相一致,在这些水动力的长期作用下,细粒物质逐渐被悬浮,搬运     

南海北部陆架坡折附近表层沉积物的粒度特征和其输运趋势

对南海北部陆架坡折附近取的50个表层沉积物样品,作粒度测试,计算粒度参数。粒度分析表明研究区的沉积物主要存在4种类型:含砾砂、砾质砂、砂质砾和含砾泥质砂;沉积物组分中砾石和砂占绝对优势,基本上不含黏土。综合因子分析和聚类分析的结果把研究区划分为4类沉积区:Ⅰ类沉积区属于内陆架沉积区,Ⅱ类沉积区属于陆架坡折上部沉积区,Ⅲ类沉积区属于陆架坡折下部沉积区,Ⅳ类沉积区区属于陆架边缘沉积区,每类沉积区都代表着不同的沉积环境。研究区沉积物的粒径趋势分析结果显示,陆架坡折附近的沉积物主要向内陆架和外陆架边缘或上陆坡输运,同时存在着跨陆架输运和沿陆架坡折输运现象,这与研究区实测的底流方向相一致。本研究表明,南海北部陆架坡折附近的沉积环境和沉积物输运模式比较复杂和特殊。本研究对今后陆架和陆坡区其他相关的研究具有十分重要的指导和借鉴意义。     

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。     

南海北部陆架表层沉积物重矿物分布特征及物源意义

该文根据2007～2010年间对南海北部陆架采集的292个表层沉积物样品0．063～0．125mm粒级矿物的鉴定和分析结果,研究了该海域表层沉积物重矿物的分布特征和物质来源．结果表明：该海域矿物组成以轻组分矿物为主,平均质量百分数高达98．49％,重组分矿物的含量较低,平均值为1．51％,最高质量百分数仅为10．38％,共发现了60种重矿物．影响南海北部陆架表层沉积物重矿物的含量和分布的首要因素是水动力条件,其次是物质来源,其他因素如沉积环境、矿物自身的变质程度等也在一定程度上影响其分布特征．根据因子分析的因子荷载分布及南海北部陆架的地形地貌,研究区可划分为4个主要矿物组合区和2个亚区．分析结果表明,华南沿海的众多河流特别是珠江的入海泥沙是南海北部陆架表层沉积物的主要物质来源．海南岛东南部海底峡谷区处于相对稳定的沉积环境,胶结于有孔虫壳内的海洋自生黄铁矿含量丰富．     

末次间冰期以来门捷列夫洋脊南部冰盖对细颗粒沉积的控制作用

门捷列夫洋脊南部的粘土矿物沉积具有明确的物源，为追踪该区沉积环境的演变提供了良好的条件。末次间冰期以来，ARC7-E23孔中的粘土矿物记录表现出了非常显著的变化。结合沉积物粒度的端元组份和冰阀碎屑沉积，粘土矿物的变化模式表明，东西伯利亚冰盖(ESIS)的规模可能是控制细颗粒沉积的主要因素。在氧同位素2期(MIS2)和4期(MIS4)，门捷列夫洋脊南部可能被ESIS所覆盖，几乎阻挡了所有来自加拿大和拉夫贴夫海陆架的沉积物，但允许大量来自东西伯利亚海陆架的细粒沉积物输入。只有当ESIS消融后，波弗特环流和越极流的相对强度以及搬运作用才成为了控制远源沉积物输入的主要因素。MIS3期的气候条件似乎最适合远源沉积物的输入，不仅提高了表层环流的流通性，也提供了足够多的搬运介质。     

西北太平洋黑潮源区沉积特征及黑潮输入对东海沉积物的影响

在对海流和地质背景分析的基础上将源区黑潮划分为3个区域,即北赤道流区、吕宋岛以东海区和台湾东部黑潮主干区,归纳总结了其沉积物矿物组成、元素组分特征和物源研究结论,探讨了黑潮输入对东海沉积物的影响。总体看来,黑潮源区沉积物的主要外来源是菲律宾群岛、菲律宾岛弧、台湾河流输入和亚洲大陆风尘的输入。黑潮源区沉积物矿物分布受菲律宾海沟的阻隔、北赤道流与黑潮的营力作用、海底火山热液活动和水深影响较大,常量元素组成主要与海底地形和水深有关,稀土元素组成表现出具有明显陆源输入的边缘海沉积特征,Sr、Nd同位素组成的研究在该区主要用于追踪亚洲风尘输入。由于黑潮入侵东海多分支的复杂性,东海黑潮对陆架沉积物的影响尚需深入研究。进一步研究应在台湾东部沉积物物源分析、黑潮输入对东海沉积物影响的历史变化、多指标整合的综合分析方法、有效物源识别端元的构建等方面展开。深入研究黑潮源区沉积特征及物源可有效揭示黑潮流域变化、构造活动和气候变化等,且探明黑潮输入对东海陆架沉积物分布的影响有利于揭示东海生态环境变化和海洋资源环境的可持续利用。     

末次盛冰期以来冲绳海槽中段岩心中黏土粒级沉积物地球化学特征及物质来源的阶段性

测定了冲绳海槽DGKS9603孔21个样品中黏土粒级沉积物的常、微量元素组分,利用因子分析的方法,识别出对冲绳海槽中段沉积物物源有重要影响的陆源成因因子、生物成因因子及火山作用和海底热液因子.陆源成因因子的元素组合为Fe₂O₃,Al₂O₃,V等惰性元素及K₂O,MgO等氧化物;生源因子的元素组合为CaO,Sr,Ba,Mn,P;火山和海底热液成因因子的元素组合为Na,Co,Ni.据样品的因子得分将柱样由上而下划分出物源的4个不同阶段:A段生物成因因子得分高,沉积物质主要是本地生物沉积,但也有富含生物成因物质的陆源物质的贡献;B段火山作用所产生的沉积物质特征显著,Na,Co,Ni呈现高含量;C段以陆源物质和生源物质沉积混杂为特征,元素垂向上变化不大;D段主要为陆源物质,其他来源物质相对较少,且可能主要来自在末次冰期最盛期所出露的陆架沉积.提出了冲绳海槽物源具有阶段性的论点.由于末次盛冰期以来全球气候呈现冷暖交替的阶段性变化,本区物源的阶段性变化是这一时期气候和古环境阶段性变化的良好反映.