南海北部外陆架表层沉积物粒度参数特征及物源分析

为研究南海北部外陆架沉积物来源及沉积特征, 对南海北部外陆架18 个站位进行了表层沉积物取样和分析, 通过对沉积物的分类和粒度参数的计算, 探讨了沉积物类型和粒度参数的分布特征及其指示意义。研究结果表明, 研究区表层沉积物类型包括砾、砂质砾、砾质砂、砾质泥质砂、含砾砂、含砾泥质砂和含砾泥7 种类型。沉积物输运方式在外陆...     

南海北部沉积物的地球化学特征及元素赋存状态的研究

系统研究南海海底表层沉积物的元素地球化学分布特征,将有助于了解南海的沉积作用,特别是元素从近岸到海洋的运移与沉积规律,以及第四纪以来沉积作用的发展演化。 60年代以来,Niino,H., Emery, K.O.等人曾先后研究过南海北部陆架沉积物的分布规律。台湾省的J.T.Chou和Ju-chin Chen研究了台湾海峡和陆架部分地区沉积物的矿物和地球化学特征。自1964年以来,中国科学院南海海洋研究所对南海北部大陆架、中西沙及海盆南部海区进行了调查研究。上述这些工作为研究     

南海北部和海南岛附近海域表层沉积物中有机质的分布和降解状态的差异

利用气相色谱法对南海北部和海南岛附近海域表层沉积物中正构烷烃(n-alkanes)和脂肪酸进行测定和分析,结合粒径、比表面积(specific surface area,SSA)、有机碳(OC%)、碳稳定同位素(δ~(13)C)等参数研究有机物来源和降解状态,并对其影响因素进行分析。研究结果表明:沉积物主要以粉砂为主,平均粒径分布范围在10.97—517.21μm之间,选取的16个站位的比表面积平均值为8.05m~2/g,最大值是S23站位的24.46m~2/g,最小值是S29站位的1.73m~2/g,OC%含量在0.15—1.18之间,δ~(13)C值为–23.05‰—–21.24‰。沉积物中正构烷烃碳链的分布范围是nC_(14)—nC_(33),低碳数峰群以nC_(16)、nC_(18)为主峰碳且具有偶碳数优势,高碳数峰群以nC_(29)为主峰碳。脂肪酸的碳数分布范围是nC_(14)—nC_(30),低碳数单峰型分布,短链饱和脂肪酸(short chain saturated fatty acids,SCSFA)和单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)的含量占总脂肪酸含量的70%以上,长链饱和脂肪酸(long chain saturated fatty acids,LCSFA)的含量不到10%,据此说明这两个区域有机质均以海源输入为主。在有机物保存和降解方面,海南岛附近海域有机质载荷(OC/SSA)和δ~(13)C之间的正相关,表现了良好的陆源和海源的有机物更替,但是珠江口附近海域系列样品却未见相似过程。不仅在物源更替方面,在有机质降解特征上珠江口附近海域中的有机物与海南岛附近海域和南海陆架深水区也有很大的差别。海南岛附近海域和南海陆架深水区有机质的降解符合一般规律,随着水深的增加降解程度逐渐变大,然而珠江口附近海域随着水深的增加有机质却越来越"新鲜"。结合前人对珠江口附近海域黏土矿物组成的研究,本文认为珠江口附近海域沉积物中有机质之所以会出现上述"异常"可能是因为该研究区域黏土矿物对有机质选择性吸附所导致。     

南海南部表层沉积物粒度分布特征及其影响因素

对取自南海南部的153个表层沉积物样品,进行了粒度、粒度参数计算和Q型聚类分析,探讨了表层沉积物的粒度分布特征、沉积类型及影响因素。结果表明,研究区沉积物主要粒级组分为黏土和粉砂,底质类型主要为泥,还有粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂,平行于等深线基本呈带状分布;结合Q型聚类分析结果,研究区沉积物可分为外陆架及陆架坡折区粗粒沉积物(砂和粉砂)和陆坡区细粒沉积物(泥)两类,500m等深线是两类沉积物的分界线;对比粒度分析结果,判定两类沉积物属于不同成因类型,外陆架及陆架坡折区是现代沉积和残留沉积的混合沉积,陆坡区是现代沉积;影响南海南部表层沉积物粒度分布的主要因素是物源、水动力条件、水深与地形及洋流。     

南海中部沉积物颗粒组分特征

为研究南海中部沉积物的粒度特征及其蕴含的古海洋信息,对南海中部中沙以南的陆坡和海盆区表层沉积物及分别位于陆坡和海盆的2根柱样进行了粒度、扫描电镜、CaCO3和生物硅含量的分析.结果显示,南海中部沉积物由三类颗粒组分构成,其中,第一类颗粒组分的峰值粒径在5～10μm之间,主要由陆源矿物碎屑组成;第二类组分的峰值粒径在40～70 μm之间,主要由有孔虫和硅藻组成;第三类颗粒组分的峰值粒径＞ 400 μm,由生物骨骼碎屑组成.这三类颗粒组分中第一类在研究区表层沉积物中均存在,第三类则随机分布,第二类颗粒组分多以有孔虫为主,其含量受水深控制.在南海中部碳酸钙临界补偿深度[Dc(CaC03)]以浅的陆坡区,因有孔虫含量较多,沉积物粒度曲线多为双峰形态,而在Dc(CaCO3)值以下的海盆区,因大部分有孔虫被溶解,沉积物中第二类颗粒组分为含量相对较低的硅藻,沉积物粒度曲线呈单峰或双峰形态.无论是陆坡区还是海盆区的柱样沉积,其平均粒径、第二类颗粒组分含量的变化均反映了有孔虫或硅藻含量的变化,因此,可以作为研究南海中部古生产力的替代性指标.     

南海南部水体和沉积物中的浮游有孔虫氧碳

通过对2002年南海南部春季水体和表层沉积物中浮游有孔虫的δ18O和δ13C分析,初步探讨该区有孔虫氧碳同位素的海洋环境指示意义及其与沉降过程的关系. 结果表明,南海南部春季表层水体中Globigerinoides ruber (G. ruber)与Globigerinoides sacculifer(G. sacculifer)的δ18O均值基本相似,相对它们在表层沉积物中的δ18O明显要小;但在表层沉积物中G. ruber 的δ18O则比G. sacculifer相对要小0.34‰.这种差异可能与G. sacculifer的配子生殖二次钙化以及2个种属的季节性差异有关.Pulleniatina obliquiloculata(P. obliquiloculata)的δ18O在沉积物和水体中均较G. ruber和G. sacculifer明显偏大,表现出较大的种间差异.P. obliquiloculata的δ18O在春季水体中比其在沉积物中平均约小0.7‰,差值较大,可能是因为P. obliquiloculata为冬季种,主要出现在冬季低温水体中.3种浮游有孔虫的δ13C以G. sacculifer最大,G. ruber次之,P. obliquiloculata最低,这种差异可能主要由属种间的生命效应所引起.表层沉积物中G. ruber和G. sacculifer的δ18O从区域的西北往东南有逐渐变小的趋势,可能受区域年均表层水温西北低东南高的影响.在上升流发育区,P. obliquiloculata的δ18O和δ13C均明显偏高,其δ13C与水体营养的关系与南海北部的明显相反,有待进一步深入研究.     

南海北部陆架陆坡沙波底形

南海北部珠江口—台湾岛南端一线以南、东沙岛以东海区的水深变化较大,地形起伏亦较大,海底水流动力较强,沙源丰富,发育大片海底沙波底形。按成因可分成A、B、C 3个海底沙波区:A区在珠江口外的内陆架上,水深80和200~250m,在陆架底流(潮、浪、洋流)作用下,海底沙波波高数十厘米至2~3m,属于两坡强烈不对称、现代仍然运动的正常沙波;B区在陆坡上部,水深200~600m,在斜坡间局部平台上发育大片波高数米至数十米、波长相应较短的特大型砂质沙波,一些专家认为是不同密度水层间的偶发性内波能通量强烈集中并突然释放而塑造的底形;C区在陆坡下部水深3 200~3 400m的数条海底峡谷交汇处,峡谷西和南侧有粉砂泥质沉积物波,波高数十米,波长数十千米,是深水细粒浊流形成的非正常沙波。陆架底流变化、沙波迁移、陆坡上部偶发性内波塑造的巨型沙波和陆坡下部的细粒浊流沉积物波均对油气勘探海底管线和平台的稳定性构成威胁。     

南海南部水体和沉积物中的浮游有孔虫氧碳同位素分析

通过对2002年南海南部春季水体和表层沉积物中浮游有孔虫的δ^18O和δ^13C分析，初步探讨该区有孔虫氧碳同位素的海洋环境指示意义及其与沉降过程的关系。结果表明，南海南部春季表层水体中Gltbigerinoides ruber （G．ruber）与Globigerinoides sacculifer（G．sacculifer）的δ^18O均值基本相似，相对它们在表层沉积物中的δ^18O明显要小；但在表层沉积物中G．ruber的δ^18O则比G．sacculifer相对要小0．34‰。这种差异可能与G．sacculifer的配子生殖二次钙化以及2个种属的季节性差异有关。Pulleniatinaobliquiloculata（P．obliquiloculata）的δ^18O在沉积物和水体中均较G．ruber和G．sacculifer明显偏大，表现出较大的种间差异。P．obliquiloculata的δ^18O在春季水体中比其在沉积物中平均约小0．7‰，差值较大，可能是因为P．obliquiloculata为冬季种，主要出现在冬季低温水体中。3种浮游有孔虫的δ^13C以G．sacculifer最大，G．ruber次之，P．obliquiloculata最低，这种差异可能主要由属种间的生命效应所引起。表层沉积物中G．ruber和G．sacculifer的δ^18O从区域的西北往东南有逐渐变小的趋势，可能受区域年均表层水温西北低东南高的影响。在上升流发育区，P．obliquiloculata的δ^18O和δ^13C均明显偏高，其δ^13C与水体营养的关系与南海北部的明显相反，有待进一步深入研究。     

南海北部陆架区表层沉积物粒度特征与沉积环境

对南海北部陆架沉积区244个表层沉积物样品进行了粒度组分、多元统计及输运趋势分析,结果表明:南海北部陆架区共分布9种沉积物类型,粒度组成以砂和粉砂为主,砂含量占绝对优势,沉积物主要粒级为0~8Φ,优势粒级为0~4Φ。研究区东北部粒径较粗,以中砂为主,分选中等-好,负偏,峰态中等-平坦,西南部粒径较细,以粉砂为主,分选较差,正偏,峰态平坦,中间过渡及陆架外缘粒径中等,以细砂为主,分选中等,正偏,峰态尖锐。基于粒度多元统计及输运趋势分析,南海北部陆架划分为3个沉积区:珠江口及粤东近岸沉积区(I区):主要受控于沿岸流,水动力条件较弱,物质来源以珠江、韩江等河流输运物质及近岸基岩风化、岛屿剥蚀作用产物为主,少量东沙群岛海底冲刷剥蚀产物;混合过渡沉积区(II区):受黑潮南海分支、南海暖流及沿岸流共同作用,水动力条件中等,物源复杂多样,为珠江携带陆源物质、台湾浅滩物质以及东沙群岛附近海底剥蚀产物的混合沉积区域;台湾浅滩及珠江古三角洲残留沉积区(III区):受黑潮南海分支、南海暖流、北部九龙江、沿岸流等影响,海洋水动力条件较强,以晚更新世的残留沉积为主,同时可能接受了少量现代沉积物质。     

应用木质素示踪楚科奇海表层沉积物中有机碳的来源和降解程度

埋藏在海洋沉积物中的有机碳是大气二氧化碳的净汇,而埋藏过程主要发生在陆架区。北冰洋拥有全球最大的陆架,接收大量来自河流和沿岸侵蚀输运的陆源有机碳,楚科奇海作为北冰洋的边缘海,是有机碳埋藏的重要海区之一。本研究选用楚科奇海和海台的表层沉积物（陆架区33~82.69 m,陆坡区164.63~3 763 m）,通过木质素,结合粒度、比表面积、有机碳百分含量（OC%）、有机碳稳定同位素（δ13C）等指标来示踪楚科奇海沉积物有机碳的来源和降解程度。结果表明,有机碳载荷从陆架到陆坡有明显的降低趋势;δ13C的范围指示有机碳可能来自苔藓、草本裸子植被、浮游植物和冰藻等;木质素丁香基酚（S）与香草基酚（V）的比值（S/V）和肉桂基酚（C）与香草基酚（V）的比值（C/V）表明裸子植物的草本组织贡献了更多的陆源有机碳;此外,较高含量的C9DA二酸（干酪根氧化产物）表明干酪根也可能是楚科奇海表层沉积物中有机质来源的重要组成。指示降解的参数[（Ad/Al） s、（Ad/Al） v、（Ad/Al） p、3,5-Bd/V]在陆架和陆坡沉积物中的差异表明陆坡沉积物中有机质的降解过程受到水动力分选以及原位降解等因素的影响更为明显。     

南海中、北部表层沉积中钙质超微化石的分布

对南海中、北部从河口、陆架到陆坡、海盆146个表层沉积样中钙质超微化石的属种组合和数量分布进行研究,得出该区化石丰度、分异度、个体大小、溶解指数和属种及其组合分布的规律。化石丰度由陆架向陆坡增高,至陆坡下部又转下降。复合分异度H(S)值呈同样趋势。超微化石以Emiliania huxleyi和Gephyrocapsa oceanica为优势种,属北太平洋中央水团区。用计算机作对应分析,可分出三个组合区。南海的超微化石在生态上主要受水温控制,在沉积学上主要受陆源物稀释作用和深水碳酸盐溶解作用的控制。     

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．     

南海表层黏土矿物的分布与来源

南海表层黏土矿物组合主要包括伊利石、绿泥石、高岭石和蒙皂石,这些矿物在不同地区不同水深有着不同的分布特征,而物源区的不同是导致分布特征存在差异的主要因素。结合在南海西部和北部的工作以及近年来其他学者发表的南海表层黏土矿物资料将其大致分为东南西北4个部分,并确定各自的物源区。台湾和吕宋岛是南海东部表层黏土矿物的主要来源;湄公河、婆罗洲、巽他陆架和印度尼西亚岛弧是南海南部的主要物源区;南海西部表层黏土矿物主要来自红河、湄公河、珠江、台湾、巽他陆架、印度尼西亚岛弧以及婆罗洲;珠江、台湾、长江和吕宋岛则是南海北部的主要来源。     

南海北部海洋雾状层特征及影响因素初步研究

在粤东上升流区和南海北部陆架陆坡区共选取7条断面,通过分析水体的温度、盐度、密度、浊度、叶绿素浓度特征和悬浮体现场粒度平均粒径、体积浓度特征等,初步研究了南海北部海洋雾状层的特征及其受控机制。研究发现粤东上升流区底部雾状层普遍发育,在个别站位存在表层雾状层,高能的近岸浪流作用和来自港湾、河流的泥沙为表层雾状层和底部雾状层提供物源;南海北部陆架陆坡区底部雾状层也普遍发育,在珠江口外的内陆架和外陆架陆坡区表层雾状层比较常见,陆坡区中层雾状层比较发育,本区雾状层的物源主要来自珠江和台湾岛西南部河流的入海泥沙、海底沉积物以及生源颗粒物。南海北部底部雾状层的强度和扩散范围主要受水动力条件、河流入海物质的扩散和底质再悬浮等控制。     

珠江口表层沉积物中微量元素地球化学

采用多元统计方法分析了珠江口八大口门海域表层沉积物中13种微量元素的含量、相关性、空间分布规律和来源,探讨了元素空间分布的影响因素,并与珠江和南海北部浅海及其他区域沉积物微量元素含量进行了对比。珠江口表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值都超过了100μg/g;Cd和Hg的含量平均值都在1μg/g以下;其他元素含量平均值则在21.5至82.3μg/g之间。元素Co、Ga和Zr,Ba、Pb和Ga,Cu和Ni以及Cr和Ni之间存在较为明显的相关性。因子分析表明陆域岩石的风化剥蚀、人为排放和海洋生物是珠江口微量元素的主要物质来源。除Sr之外的所有被研究的微量元素的含量在空间上总体都呈现出近岸高、离岸低和某些口门区低值的特征,物质来源和沉积环境是影响微量元素空间分布的主要因素。研究区除Zr和Sr之外的微量元素,平均含量都高于上游的珠江沉积物和下游的南海北部浅海沉积物,Pb、As、Cd和Zn含量超过了全球页岩平均值。     

北白令海透明胞外聚合颗粒物的含量与来源

透明胞外聚合颗粒物(TEP)是海水中大量存在的黏性颗粒物质,它对于海洋颗粒物的聚集、有机碳的埋藏、食物网物质的传递、痕量金属的清除与迁出等均起着重要作用。本研究开展了夏季北白令海陆架、陆坡和海盆区透明胞外聚合颗粒物含量和分布的研究。结果表明,北白令海TEP含量介于34~628 mg/m3(Xeq)之间,其中陆架、陆坡和海盆区TEP的平均含量分别为240, 145和83 mg/m3(Xeq),整体呈现由陆架向外海降低的趋势。在陆坡和海盆区,TEP含量随着深度的增加而降低,但在陆架近底层水中,观察到TEP高含量的特征,与近底层水高的TSM, POC相对应。TEP与荧光强度、TSM、POC等的关系分析显示,研究海域TEP存在两个来源,其一为海洋上层水体的浮游生物,其主要贡献于陆架上层、陆坡和海盆水体;其二为陆架沉积物的底栖生物,其通过沉积物再悬浮贡献于陆架近底层水。     

威德尔海的地形地貌特征及主控因素

威德尔海是南极洲最大的边缘海,南侧毗邻菲尔希纳冰架和龙尼冰架,西侧紧邻南极半岛,东侧可到科兹地一线,北部面向开阔大洋.开展威德尔海的研究工作,对于认识整个南极的构造史、南极环流的发展史和现代气候的演变史有着重要意义.本研究通过卫星测高数据获取了威德尔海区域的水深地形,分析结果表明威德尔海的南侧和西侧呈现出陆架、陆坡、深海平原的典型地形变化特征.根据地形变化初步划分出威德尔海的陆架、陆坡、深海平原、海沟、海脊、海槽与海底高原等地貌类型.威德尔海的中部偏东侧主要分布着深海平原,往北侧受海沟阻隔,地形变化较为复杂.海底高原是南极半岛往东北延伸的水下部分,其间隔形成了鲍威尔海盆、简海盆等水深3 000 m左右的海盆,与4 000~5 000 m的深海平原形成明显的水下阶地形态.深海平原的东北侧海域分布着脊槽相间的地形,以"鲱骨式结构"、海沟等构造地貌类型为主.威德尔海西侧洋陆边界转换带控制了陆架的延伸位置,而东南侧陆架宽度被"发现陡崖"等构造地貌控制.威德尔海的地形地貌特征主要受构造作用控制,同时冰川沉积物的输送在后期对地貌的演变有着一定的影响.     

南海北部表层沉积物中锆元素的地球化学初步研究

本文通过对南海北部表层沉积物中锆的分布特点和迁移方式的研究,探讨南海北部锆石砂矿的形成过程和富集规律,及锆的地球化学分布与古海岸线的相互关系。 研究区的范围,东起台湾浅滩,西至雷州半岛东岸及海南岛东南沿岸的陆架、陆坡区(110°—120°E)及东沙群岛以南部分海域(17°50′N以北)。样品多数采自大陆架和陆坡区,少数采自海盆,最大的采样深度达3800m。全区共选出115个表层沉积物样品,进行了X光、萤光光谱分析、化学分析、矿物显微镜下鉴定等。     

南海中部晚更新世以来沉积物常量元素组分含量分布特征及其影响因素

为研究南海中部沉积物中常量元素组分含量的分布特征及其影响因素,对南海中部中沙以南陆坡一深海盆区的表层沉积物和2根柱状样进行了Si02、A1：O。、Fe：03、TiO：、K：O、MnO、P：O,、CaCO,等常量元素组分及生物硅（BSi）含量的分析．结果显示,南海中部表层沉积物中SiO：、A1：03、Fe：O3、TiO小K：O等与陆源碎屑矿物有关的常量元素组分含量的变化主要受生源CaCO,含量的控制,而CaCO,的含量,则受水深的控制．CaCO,含量与水深的关系表明,研究区CaCO。临界补偿深度约为3800m．受底层洋流的控制,研究区海山附近硅质生物碎屑局部富集,并稀释其他元素含量．研究区表层沉积物中的MnO和P：O,含量的分布规律不同于其他常量元素组分,其中,Mn可能部分交代CaCO,中的Ca,P,O,部分可能为海底超基性岩海解来源的．2根柱样的地球化学变化特征显示,晚更新世以来,南海中部CaCO,临界补偿深度以浅海底沉积物中除Mn和P以外的其他各常量元素含量受生源CaCO,含量的影响,而在CaCO。临界补偿深度以深的海域,则受BSi含量的影响．南海中部沉积物柱样中的CaCO,和BSi含量变化与全球变化有关,可作为古气候环境变化研究的代用指标．摘要：为研究南海中部沉积物中常量元素组分含量的分布特征及其影响因素,对南海中部中沙以南陆坡一深海盆区的表层沉积物和2根柱状样进行了Si02、A120。、Fe20。、TiO：、K20、MnO、P20,、CaCO,等常量元素组分及生物硅（BSi）含量的分析．结果显示,南海中部表层沉积物中SiO：、A1：03、Fe20¨TiO小K：O等与陆源碎屑矿物有关的常量元素组分含量的变化主要受生源CaCO,含量的控制,而CaCO,的含量,则受水深的控制．CaCO,含量与水深的关系表明,研究区CaCO,临界补偿深度约为3800m．受底层洋流的控制,研究区海山附近硅质生物碎屑局部富集,并稀释其他元素含量．研究区表层沉积物中的MnO和P：O,含量的分布规律不同于其他常量元素组分,其中,Mn可能部分交代CaCO,中的Ca,P,O,部分可能为海底超基性岩海解来源的．2根柱样的地球化学变化特征显示,晚更新世以来,南海中部CaCO,临界补偿深度以浅海底沉积物中除Mn和P以外的其他各常量元素含量受生源CaCO,含量的影响,而在CaCO,临界补偿深度以深的海域,则受BSi含量的影响．南海中部沉积物柱样中的CaCO,和BSi含量变化与全球变化有关,可作为古气候环境变化研究的代用指标.     

珠江口近30 年海底表层沉积物粒度分布及其环境变化

根据1975年及2003~2004年夏季在珠江口水域的表层粒度资料,研究了珠江口区域表层沉积物的分布特征,发现其平均粒径、分选性与偏度整体分布趋势相同,在北部口门存在着区域差异。结合历史文献资料对过去30年珠江口的沉积环境变化进行了探讨,结果表明珠江口表层粒度特征分布主要受水动力环境控制,区域的分布差异与人类活动的影响关系密切。该研究可以为海岸带综合管理提供科学依据。