海底水－沉积物界面系统中稀土元素的变化及配分特征

本文利用”大洋多金属结核调查“期间”海洋4“号调查船HY₄-871、881航次在东太平洋海盆取得的底层水、沉积物、间隙水及多金属结核样品,对比研究了稀土元素(REE)在海底水-沉积物界面系统不同物质相中的分布变化及配分特征。结果表明,在大洋氧化性沉积物间隙水中REE相对于底层水亏损。除Ce外,沉积物与多金属结核REE含量较为接近。底层水、沉积物、间隙水REE配分特征极为相似,都表现出中稀土相对于轻、重稀土的轻度分离和富集,Ce表现为负异常。多金属结核中中稀土也有类似的富集倾向,但Ce主要表现为正异常。随深度的增加,沉积物REE含量增加,但其配分模式不变。     

太平洋中部多金属结核稀土元素地球化学

用“海洋四号“调查船于１９８６－１９８８年在太平洋中部进行了３个航次调查，对所取样品运用仪器中子活化方法进行了ＲＥＥ分析。结果表明：多金属结核作为一种特殊类型的深海沉积物，特别富含ＲＥＥ。太平洋中部多金属结核大多具有Ｃｅ正异常。海山结壳ΣＲＥＥ最高，早期成岩型结核最低，水成型结核介于二者之间。早期成岩型结核Ｃｅ的正异常明显弱于水成型结核，甚至出现Ｃｅ的负异常。海山、丘陵区结核的ΣＲＥＥ高于平原、凹     

太平洋CC区多金属结核成矿元素迁移规律的界面地球化学研究

本文通过对太平洋ＣＣ区东区上覆水,间隙水,沉积物,结核中的环境参数、元素含量进行分析,研究了成矿元素在界面间（上覆水－沉积物,间隙水－沉积物、上覆水－间隙水、沉积物－结核）的迁移变化规律,为了解和揭示大洋多金属结核成因及成矿规律提供了依据。     

太平洋CC区多金属结核成矿元素迁移规律的界面地球化学研究

本文通过对太平洋 Ｃ Ｃ 区东区上覆水、间隙水、沉积物、结核中的环境参数、元素含量进行分析,研究了成矿元素在界面间（上覆水沉积物、间隙水沉积物、上覆水间隙水、沉积物结核）的迁移变化规律,为了解和揭示大洋多金属结核成因及成矿规律提供了依据。     

西太平洋多金属结核及其表层沉积物地球化学特征：沉积环境对结核生长的影响

西太平洋深海盆地同时发育多金属结核和富稀土沉积物,但针对多金属结核及其表层沉积物之间关系的研究较少。通过多金属结核-表层沉积物地球化学分析,揭示关键金属元素在结核、沉积物中的富集和分馏过程,探讨沉积过程与环境对多金属结核生长的影响。研究区多金属结核具有相对高的Co、REY含量,低的Mn/Fe比值,显示为典型的水成成因。主成分分析及相关性分析结果指示结核的成矿过程是在水成作用、成岩作用以及陆地碎屑、生物碎屑输入的作用下,Fe-Mn氧化物对海水及孔隙水中各类金属元素的选择性富集。研究区表层沉积物主要为深海黏土,相较于多金属结核富集大部分金属元素,深海黏土更为富集Si、Al、Na、K等元素。沉积物中Co、Ni、Cu等金属元素的富集与Fe-Mn微结核的含量相关,而REY与磷酸盐组分更为密切。Fe-Mn氧化物组分对海水中金属元素选择性吸附形成多元素的富集及显著的Ce正异常、Y负异常,而磷酸盐组分主要继承海水的稀土特征,它们的含量决定了沉积物中金属元素及稀土元素的含量和模式。结核及沉积物在关键元素富集的过程中有相似的过程,Fe-Mn氧化物组分是二者元素富集过程的载体。研究区的低生物生产力和低沉积速...     

10Be--加速器质谱法测定深海多金属结核的生长速率

采用加速器质谱法测定了东太平洋海盆ＣＣ区３个多金属结核和中太平洋海盆北部１个多金属结核中(１０)Ｂｅ的质量活度（比活度,下同）随径向深度的分布。论述了(１０)Ｂｅ－加速器质谱法测定生长速率的步骤。使用该法测得这４个多金属结核的生长速率分别为７．５,２．７,９．６和１．５ｍｍ·Ｍａ(－１),这些数据接近其他作者利用(１０)Ｂｅ法测定的世界各大洋多金属结核的生长速率。还研究了(１０)Ｂｅ法测定的生长速率与多金属结核ｍ(Ｍｎ)／ｍ(Ｆｅ)比值的关系。     

海岸沉积物中微量金属的早期成岩作用行为用作指示过去生成环境的变化

沉积物中有机质在氧化降解作用时，结合态金属Ni、Cu和Cd被释放入孔隙水中和返回水柱中．海岸沉积物的最上部沉积物层的孔隙水中，溶解的Cu．Ni和Cd通常比底层水富集．在较深的缺氧沉积物中，溶解的金属含量一般较低．     

南沙海域沉积物／海水界面分配与转移

根据１９９３年１１￣１２月航次调查结果,研究南沙海域铁和锰在沉积物／间隙水／海水的界面分配和转移。结果表明,沉积物中Ｆｅ含量与其他海域差不多,Ｍｎ具有明显特色：不但含量很高,在不同站位差异悬殊,且Ｆｅ、Ｍｎ之间存在分离现象。沉积物中Ｆｅ、Ｍｎ呈与水深呈正相关。估计本海区有锰的微结核存在。在间隙不中Ｆｅ、Ｍｎ均产生明显富集,比海水含量高３０多倍。Ｆｅ、Ｍｎ的界面分配和转移与水深密切相关,与沉积物的氧     

南沙海域沉积物/海水界面分配与转移Ⅱ.铁和锰

根据１９９３年１１～１２月航次调查结果,研究南沙海域铁和锰在沉积物／间隙水／海水的界面分配和转移。结果表明,沉积物中Ｆｅ含量与其他海域差不多, Ｍｎ具有明显特色：不但含量很高,在不同站位差异悬殊,且 Ｆｅ、 Ｍｎ之间存在分离现象。沉积物中Ｆｅ、Ｍｎ含量与水深呈正相关。估计本海区有锰的微结核存在。在间隙水中Ｆｅ、Ｍｎ均产生明显富集,比海水含量高３０多倍。Ｆｅ、Ｍｎ（尤其是Ｍｎ）的界面分配和转移与水深密切相关,与沉积物的氧化还原条件也存在着一定关系。     

中国多金属结核开辟区间隙水中铜、锰、镍的分布规律

通过对东北太平洋海域中国多金属结核开辟区沉积物间隙水中铜、锰、镍等微量元素的详细研究表明,锰主要受沉积环境的影响,其含量的变化范围在0.16～8.61μg/dm3之间;铜和镍则主要与表层海水的初级生产力有关,研究区内间隙水中铜和镍含量的变化范围分别为0.16～20.8和0.80～3.12μg/dm3,且这些元素在沉积物—水界面处均存在最大浓度梯度.利用“Fick扩散定律”计算表明,锰在研究区主要是从上覆海水向沉积物扩散,是沉积物中锰的主要来源之一;而铜和镍则是从沉积物向上覆海水扩散,是底层海水中铜和镍的主要来源。与表层海水中铜和镍向底层海水的输送通量计算结果相比,底层海水中铜和镍的含量主要受沉积物的控制.     

河北近岸海域水生系统中痕量金属浓度分布特征及生物富集

于2006-05-07采用同站位多介质同时采样的方法获得了表层沉积物样20件,底层水20件,沉积物间隙水17件,生物样27件,系统分析了各介质中痕量金属浓度的分布特征、相关关系及生物体对痕量金属的富集状况.对于不同介质来说,表层沉积物中痕量金属浓度最高,生物体和间隙水次之,底层水最低;然而与各介质的国家标准相比较,沉积物中痕量金属浓度基本无超标,底层水中痕量金属Cu,Pb,Zn的平均浓度大大超过国家海水水质一级标准,生物体中痕量金属Zn和Cu在各类生物体内的平均浓度远远超过国家海洋生物质量一级标准,根据澳大利亚国家卫生和医学研究理事会制定的人体消费卫生标准,As和Cd的浓度则严重超过人体消费标准;各类生物对痕量金属的富集系数均大于20,最高可达10 000以上;相关分析表明,沉积物、底层水及间隙水之间均存在正相关关系(R＞0.6),生物体中多数痕量金属与其它介质中痕量金属的相关性不明显,仅元素Cu和Pb与沉积物中的Cu和Pb有相关性(R分别为0.547和-0.523,P值均小于0.05).     

铁锰结核壳生长过程的一种理论假设

铁锰结核成矿物质的直接来源是大洋底层水和沉积物隙水，结壳只有底层水，因此，底层水和孔隙水的物理化学特征就成为理解铁锰结核（壳）成矿作用特征与过程的关键。铁锰结核（壳）内部构造的两个明显特征是：①韵律性的环状纹层构造，和②树枝状构造，这两种构造是典型的远离平衡的非线地质使用的产物。正常情况下，海底水－沉积物界面系统的底层水，孔隙水中Ｍｎ，Ｆｅ是不饱和的。因此铁锰结核（壳）不可能在平衡状态下连续生长     

广东近岸海湾表层沉积物的稀土元素特征及其物源示踪

本文对广东省近岸10个典型海湾的表层沉积物进行了系统的稀土元素(rare earth elements,REE)测试和分析,以期发现沉积物的物源组成特征及其控制因素。研究结果表明,同一海湾内沉积物的稀土丰度差异不明显,但不同海湾之间具有一定的差别(133.58—251.77mg.kg 1)。球粒陨石标准化配分曲线表现出轻稀土(La到Eu)富集、重稀土(Gd到Lu)亏损、δEu负异常等典型的陆源沉积物特征;PAAS(Post-Archean Australian Shale)标准化配分模式显示出明显的中稀土(Sm到Ho)富集特征,与已报道的国内河流沉积物REE特征相似。海湾沉积物与入海河流沉积物及流域内的原岩组成特征的比较说明,后者对海湾沉积物的控制作用明显。REE配分曲线的一致性和中稀土富集特征表明海湾沉积物主要来自汇入海湾的山溪及河流输入的沉积物。     

中太平洋深海沉积物中元素组合特征及地质意义

深海沉积物中稀土(REY,包括Y)是继多金属结核、富钴结壳和热液硫化物之后又一有潜力的深海矿产资源。对中太平洋46个富稀土的沉积物样品(∑REY=(730~1 596)×10-6)和53个相对贫稀土的沉积物样品(∑REY=(324~487)×10-6)进行主微量和稀土地球化学分析,利用聚类分析和因子分析法,对元素组合特征进行了分析,划分元素组合和4个主因子。综合特征表明,2类沉积物REY的富集均与磷酸盐有关,REY含量高低取决于磷酸盐含量,但沉积物的形成具有多源多期的特点,富REY沉积物中铝硅酸岩(黏土矿物和沸石)对沉积物中磷酸盐富集REY的过程具有重要的促进作用,而在贫REY沉积物中铝硅酸岩对REY的富集意义不明显。     

大西洋中脊TAG热液活动区中热液沉积物的稀土元素地球化学特征

用ＩＣＰ－ＭＳ对ＴＡＧ热液活动区表层热液沉积物中６个块状硫化物样品进行了稀土元素分析。所有样品均表现出正Ｅｕ异常（ＥｕＮ／Ｅｕ＊Ｎ＝１．２７～２．６８）和ＬＲＥＥ相对富集（ＬａＮ／ＹｂＮ＝１５．７９～４７．６２）的球粒陨石标准化配分模式,热液沉积物样品中稀土元素组成的变化是由于海底热液循环体系中热液流体和海水不同程度混合作用的结果,并且,海水与热液流体的混合作用是在热液沉积物形成以前发生的,与黑烟囱流体的稀土元素配分模式对比,表明热液沉积物的ＲＥＥ部分来自下伏的玄武岩基底,在热液沉积物的形成过程中,ＬＲＥＥ得到了较高程度的富集,同时,海底热液沉积物的稀土元素中Ｅｕ的变化可以一定程度的反映出热液流体的演化特征。     

多金属结核微层中元素的富集系数特征及其成因

作者定义元素富集系数（Ｋ）为结核样品中元素的含量与太平洋多金属结核的平均值的比值，并按Ｋ值大小将元素的富集程度分成六级。本文研究表明：多金属结核壳层中元素的富集系数是波动的；Ｋ＿（Ｍｎ）与Ｋ＿（Ｆｅ）呈负相关性，而与Ｋ＿（Ｎｉ）、Ｋ＿（ｃｕ）呈正相关性；按Ｍｎ／Ｆｅ和生长速率，多金属结核ＣＣＡ３３、ＣＣＢ２９、ＣＣＣ５０、ＣＣＣ１４的壳层，分别划分为８、７、１４、２４个微层；微层中元素富集程度与成因相关，结核生长间断面中，锰呈弱亏损至极亏损，铁弱亏损至较富集，铜弱亏损至较亏损，镍较亏损至极亏损，而由强缺氧性成岩作用为主所形成的微层中，锰、镍呈较富集至极富集，铜极富集，而铁极亏损。     

胶州湾水生系统中Pb、Zn 的分布特征及其在生物体中的浓缩

利用在胶州湾采集的47组同站位多介质样品,进行了痕量金属Pb、Zn及其它环境因子的化学成分测试,讨论了胶州湾水-沉积物-生物系统中Pb、Zn的生物地球化学总体特征及其在各介质平面上的分布,揭示了胶州湾水-沉积物-生物系统对陆源物质输入的响应.垂向上表层沉积物是Pb、Zn组分的富集带,该系统中的生物相对于其所处水环境具有显著的富集作用,生物体中Pb、Zn生物浓缩系数分别为36、935;横向上,Pb、Zn在底层水和沉积物介质中的分布主要受控于河口,即高值区分布于胶州湾的各个主要河口区,特别是在沉积物中金属组分浓度的高值区主要集中分布于胶州湾的东部.而孔隙水中Pb、Zn的高值主要分布于水交替较弱的海域,如红岛前缘.但生物体中的痕量金属组分化学场空间分布规律与上述各介质的化学场均不吻合,亦即是生物体中痕量金属组分的浓度与其所处环境中的同名金属组分浓度无关.作者认为,生物对痕量金属组分的富集并不简单地取决于它所处环境介质中同名金属组分的总量,而存在形态上的选择性.通过回归分析揭示了孔隙水对生物体中Pb、Zn的富集贡献较大.     

大亚湾养殖水域沉积物-海水界面营养盐扩散通量

1998年5月10日和11日分别在大亚湾的大鹏澳和澳头养殖水域现场调查,分析了底层海水、上覆水、沉积物间隙水中营养盐的含量和磷的化学形态。结果表明：大亚湾养殖水域NH,HPO和H4SiO4含量从大至小为：间隙水,上覆水,底层海水;NO和NO含量变化不大。估算了沉积物一海水界面营养盐扩散通量,NH,NO,NO,HPO,H4SiO4平均通量分别为302．0,－0．06,－1．82,2．53,47．96μmol·（m2·d）－1。水体和沉积物中磷的主要化学形态分别为DOP（占TP的54％）和无机态（占总态的60％）。大亚湾养殖水域浮游生物生长由磷控制。沉积物间隙水中NO,NO,HPO,H4SiO4的浓度垂直分布变化不大,而NH的浓度垂直分布呈指数下降特征。     

太平洋北部铁锰结核富集区沉积物和间隙水中Fe,Mn,Ca,Mg的地球化学

本文利用太平洋北部铁锰结核富集区(富集度1.1—22.0kg/m~2)7个柱状样的沉积物和间隙水资料,详细探讨了其Fe,Mn,Ca,Mg的地球化学特征。结果表明:(1)沉积物中Mn明显的比河口、陆架及贫结核洋区富集,而Fe则与河口沉积物相接近;(2)沉积环境不同,沉积物和间隙水中元素的垂直分布和进入间隙水的途径不同;(3)沉积物中Fe,Mg主要来自粘土吸附,Ca来自生物化学作用沉积,而Mn则可能通过河口、陆架及半深海沉积物次表层Mn的迁移、生物化学及附近海底火山作用而富集;(4)由于钙、硅软泥区生物作用强烈,使间隙水中Mn~(2+)/Fe~(2+)比值明显的比钙质软泥和褐色粘土区大,这在某种程度上支持了结核中Mn组元素的沉积物来源。     

太平洋西北部海山的玄武岩,Fe—Mn结核和结壳的化学成分

在对比分析采自太平洋西北部海山的玄武质岩石、Ｆｅ－Ｍｎ结核和结的物质成分原基础上，查明了基性岩类和空间上与其相关的Ｆｅ－Ｍｎ形成物相似的化学成分特征，提出了在结核和当地玄武质基岩之间存在着成因联系的设想，它决定于来自玄武岩的一系列元素参与了结核和结壳的形成。这些元素是在玄武岩经受海底风化过程中进入底层水和沉积物，又从 介质进入水成Ｆｅ－Ｍｎ形成物。