环流体系制约下的南黄海表层粘土沉积物物质来源分布格局：Nd-Sr同位素示踪

<正>海底沉积物,特别是细粒物质的来源组成及其分布格局是研究环流动力沉积效应的有效途径之一。南黄海表层沉积物粘土级碎屑与长江、黄河、朝鲜半岛主要河流粘土和冲绳海槽火山灰的Nd、Sr同位素组成特征对比分析和物质来源定量计算表明,南黄海表层沉积物粘土级碎屑主要来源于黄河     

南黄海表层沉积物物质来源的逐步判别分析

1998年6月,获取南黄海表层沉积物样品61个,黄河、长江中、上游细粒泛滥平原沉积物样品24个.在对后者17个地球化学指标测试的基础上,利用逐步判别分析方法,筛选出7个指标(Ti、Cu、K2O、Zn、Na2O、A12O3和CaO),做为识别黄河、长江物质组成的有效参数,并构造黄河、长江两个物源端元的判别函数Y1和Y2.利用判别函数,分别计算出南黄海61个表层沉积物的函数值,进而对其物源属性进行识别.判别结果表明,南黄海表层沉积物按物源属性分为三大区A-长江物质优势区;B-黄河物质优势区;C-长江、黄河物质混合区.     

南黄海沉积物常量元素组成及物源分析

通过对南黄海295个站位沉积物样品的常量元素含量分析,研究了南黄海沉积物常量元素组成的R-型聚类分析、R-型因子分析及与物质来源的关系。南黄海沉积物常量元素Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3分布基本相似;SiO2分布与Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3分布相反;中、西部CaO、CaCO3分布与黄河、长江物源有明显关系;Na2O分布与黄河物质供给有关;TiO2分布反映了长江物质的运移方向。现代黄河物质及老黄河物质主要沉积于南黄海的西部、中部和东南部;海区东部物质反映来自朝鲜半岛物质的对南黄海东部的作用。长江物质主要局限于南黄海的西南和南部区域沉积;TiO2和Ti/Al分布反映了长江物质可能对南黄海中部区域也有所影响。     

南黄海沉积物常量元素组成及物源分析

通过对南黄海295个站位沉积物样品的常量元素含量分析,研究了南黄海沉积物常量元素组成的R-型聚类分析、R-型因子分析及与物质来源的关系。南黄海沉积物常量元素Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3分布基本相似;SiO2分布与Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3分布相反;中、西部CaO、CaCO3分布与黄河、长江物源有明显关系;Na2O分布与黄河物质供给有关;TiO2分布反映了长江物质的运移方向。现代黄河物质及老黄河物质主要沉积于南黄海的西部、中部和东南部;海区东部物质反映来自朝鲜半岛物质的对南黄海东部的作用。长江物质主要局限于南黄海的西南和南部区域沉积;TiO2和Ti/Al分布反映了长江物质可能对南黄海中部区域也有所影响     

南黄海中部表层沉积物有机质分布与分子组成研究

通过分析南黄海中部501个站位表层沉积物通沉积物有机质、粒度及常量元素特征,了解有机质分布特征及影响因素,并进一步对其中64个站位的进行气相色谱（GC-FID）分析,探讨有机质分子组成。分析表明:南黄海中部总有机碳受水动力影响呈分布西低东高分布,总有机碳与Al2O3含量中值粒径依次相关特性;正构烷烃组成表明有机质主要来源于陆源高等植物,海洋浮游藻类贡献次之,陆源植物中草本植物与木本植物贡献相当,类异戊二烯烃反映了短链正构烷烃明显海洋还原沉积环境;常量元素与正构烷烃参数综合分析表明,南黄海中部陆源有机质主要来自于现代黄河、苏北古黄河输入,体现无机-有机综合分析对有机质物源判断;部分样品具有明显石油源输入特征,细菌对沉积物有机质贡献普遍存在。     

晚更新世以来南黄海北部泥质区沉积物元素的分布及来源分析

为研究南黄海北部泥质区元素地球化学特征对于地层划分与物质来源的指示意义,对南黄海北部DLC70-3孔(孔深71.20 m)沉积物作了元素地球化学分析和物源判别。根据元素含量及比值的变化,可将DLC70-3孔岩心划分为5层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来黄海海面波动以及沉积物物源的变化。运用判别函数、MgO/Na₂O与CIA的散点图等方法分析了DLC70-3孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于黄河,长江物质对该孔中上部及下部沉积物有较明显影响。DLC70-3孔物源指数反映0~4.50 m和27.80~38.80 m沉积物以黄河源为主,4.50~27.80 m、38.80~55.00 m和55.00~71.20 m沉积物以长江源为主;可见黄河从晚更新世中期到现代对南黄海北部沉积起着重要作用,而长江物质在晚更新世早期开始对南黄海北部沉积就有明显影响。     

苏北滨海平原冰后期古地理演化与沉积物物源研究

元素地球化学研究表明,长江与黄河对冰后期的苏北滨海平原发育与苏北南黄海潮成砂体的形成影响巨大。冰后期早期长江物质影响大于黄河。黄河供给泥沙量较少,且对本区影响主要在北部、中部地区。公元1128年黄河改道由苏北入海之后,黄河影响范围明显大于长江。长江仅由个别狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。古长江主流并未由琼港地区入海,而携带大量物质建设潮成砂体。最近2000年来本区沉积物主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,取得较好的效果。     

长江口及邻近陆架沉积物中Pt、Pd分异的物源示踪

Pt/Pd比值在研究区分布呈显著的区域特征.南黄海沿岸流输送物质以Pt/Pd > 1为特征, 为古黄河三角洲来源; 长江流域来源物质以Pt/Pd≤1为特征.长江物源组分的影响范围广, 在125°E、33°N沉积物中还能发现受长江物质的明显影响.除了源岩中Pt、Pd分配因素外, 黄河和长江流域不同类型和程度的风化作用对沉积物中Pt、Pd分异起着关键的控制作用.虽然沉积物中氯含量、粒度效应在一定程度上影响着Pt、Pd分布, 但是没有造成显著的Pt、Pd分馏.Pt/Pd≤1区域中元素组成和长江沉积物的组成特征一致, 呈现比较强的硅质风化作用; Pt/Pd > 1区域沉积物中的元素组成和黄河沉积物一致, K/Na-Rb/Sr图解显示古黄河物质在再侵蚀、搬运和沉积过程中化学成分进一步分异.      

南黄海NT2孔沉积物物源研究

用等离子体质谱法(ICP—MS)对苏北岸外南黄海陆架区NT2孔72个沉积物样品的稀土元素(REE)进行了分析,研究了中更新世中、晚期以来苏北岸外南黄海陆架区沉积物物源的变化。相关分析揭示NT2孔粒度和化学风化对REE组成影响较小。判别函数和稀土元素配分模式表明南黄海NT2孔沉积物物源主要为长江源和黄河源。 REE判别图解揭示NT2孔上部0~5.50 m和5.50~19.30 m沉积物以长江源为主,中部19.30~27.00 m沉积物以黄河源为主,27.00~54.60 m沉积物以长江源为主,下部54.60~70.31 m沉积物以黄河源为主。研究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影响,而长江从晚更新世早期到现代对南黄海陆架起着主要作用。     

黄海中北部和渤海东部表层沉积物轻矿物特征及其指示意义

对采自黄海中北部和渤海东部的233个表层沉积物样品的轻矿物含量、分布特征和矿物组合等进行了分析,对其指示意义进行了讨论。结果表明,轻矿物组成主要是现代黄河物质与海区周边近源物质相互叠加的结果,黄、渤海潮流系统对轻矿物的分布具有重要影响。现代黄河物质主要分布于渤海南部、环山东半岛泥质区、北黄海西部泥质区和南黄海中部泥质区,以高含量的云母为典型特征。辽东半岛东南侧近海一带的高成熟度细砂质沉积则可能为全新世海侵所形成的残留沉积。钾长石是近源花岗岩等酸性岩浆岩的敏感指标。云母分异指数可用来指示云母类矿物的搬运路径,表征云母类矿物之间的水动力分异程度。以云母为示踪剂,本文揭示了两条黄河悬浮物质的运移路径:大多数云母主要沿山东半岛北侧,绕经成山角,向南黄海输送;另有少部分在北黄海西部冷涡环流的驱动下,从山东半岛北侧近海向北黄海西部泥质区搬运,然后再沿黄海暖流的路径向渤海东部输送。     

南黄海NT1孔沉积物稀土元素组成与物源判别

为研究黄河、长江以及韩国河流输运的大陆物质对南黄海沉积的贡献,对南黄海中部泥质区NT1孔沉积物做了稀土元素分析和物源判别。研究发现,南黄海NT1孔沉积物物源主要为长江源和黄河源,NT1孔上部0—7．70m沉积物以长江源为主,中部7．70．16．60m和40．00～50．70m沉积物以黄河源为主,其间夹近24m厚的沉积物则以长江源为主,底部50．70～69．76m沉积物以长江源为主。结果表明,长江从晚更新世早期到现代对南黄海中部泥质区沉积起着主要作用,而黄河则在晚更新世晚期的早玉木冰期时已开始对南黄海陆架沉积作用有明显影响。     

Geochemistry Characteristics of Sediment and Provenance Relations of Sediments in Core NT1 of the South Yellow Sea

The contribution of substance from Yellow River, Yangtze River, and Korean rivers to the sedimentation of Yellow Sea is studied through geochemical analysis and through characterization of the source of the substance about sediment from Core NT1 among the lutaceous area in Central South Yellow Sea. The research finds out that the sediment in Core NT1 mainly comes from Yangtze River and Yellow River, the sediment between 0-7.70 m in upper Core NT1 mainly belongs to Yangtze River source; the sediments between 7.70-16.60 m and 42.0-54.80 m in middle Core NT1 are mainly from Yellow River, the 26 m thick sediment interlayer in it mainly comes from Yangtze River; and the sediment between 54.80-69.76 m in the bottom of Core NT1 is mainly from Yangtze River. The results demonstrate that Yangtze River has been playing a main role in the lutaceous area in the Central South Yellow Sea since early Late Pleistocene, and Yellow River started to influence the continental sedimentation of Yellow Sea from early Warm Glaciation of late Late Pleistocene.     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Colored Dissolved Organic Matter in Coastal Waters of Jiangsu Province

Colored Dissolved Organic Matter (CDOM) is one of important ocean color factors. In the background of “Jiangsu Coastal Development”, it is important to monitor the water quality and pollution status of coastal waters by analyzing its spatial and temporal distribution characteristics with remote sensing data. This paper was based on the high temporal resolution of Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) image downloaded from Korea Ocean Satellite Center. The temporal-spatial distribution of CDOM in Jiangsu coastal waters was analyzed on daily, weekly and monthly time scales from April, 2011 to May, 2016. CDOM in Jiangsu coastal waters are mainly terrigenous, and higher inshore than that of offshore. The monthly average concentration of CDOM in the western coast of the South Yellow Sea was 0.167~0.201 m^-1, and those of central and southern regions were 0.086~0.187m^-1. The maximum values were outside the maximum turbidity zone of the Yangtze River Estuary, which was 0.180~0.206 m^-1 (absorption coefficient at 440 nm). The diurnal variation of CDOM in near shore waters was found to coincide with the change of tide, which decreased at first and then increased in the sea area. By fitting the monthly mean using cosine function, significantly cyclical variation of mean CDOM was found in the South Yellow Sea. The central region of the South Yellow Sea waters fitting coefficient was 0.823. Affected by the Yellow Sea cold water mass, the sub-regions of the South Yellow Sea changed seasonally, whose CDOM concentration in winter and spring was higher than that in summer and autumn. Because of Changjiang Diluted Water and other water masses, seasonal variation of the Yangtze River Estuary was contrary to that of the South Yellow Sea. On monthly scale, CDOM concentration was positively correlated with total suspended matter, with correlation coefficient r being 0.72. The trend of the central and southern region was more significant.     

南黄海沉积物磁性特征及其对物源变化的指示 ——以南黄海中部泥质区YSC-10孔为例

南黄海中部泥质区是东亚大陆沉积物巨大的汇,识别这一地区的物源变化对理解古气候和古海洋变化有重要作用。基于黄河和长江携带的碎屑物质在磁性特征上的差异,环境磁学参数、磁化率—中值粒径的相关性可用于指示南黄海中部泥质区物源的可能变化。根据YSC?10孔环境磁学参数变化和磁化率—中值粒径的相关关系,推测4.8 cal ka B.P.以前钻孔沉积物的物源可能主要来自黄河入海物质;4.8 cal ka B.P.以来,可能指示了长江物源的影响相对增强。区域环境演变代用指标的对比分析表明,随着中晚全新世以来东亚季风降雨带的南移和渤海西岸黄河三角洲的发育,YSC?10孔沉积物中由黄河携带的碎屑物质减少,南黄海中部泥质区的沉积速率降低,自中全新世以来与黄海暖流有关的长江入海物质主导了YSC?10孔沉积物磁性性质。     

北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

对北部湾东部海域70个表层沉积物样品的稀土元素(REE)分析结果表明,研究区沉积物 REE 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的 Eu 异常等特征.REE 组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约,具有典型风化上陆壳 REE 特征,其源岩以上陆壳的长英质岩石为主.根据研究区沉积物 REE 分布规律,研究区可划分为4个地球化学分区,各区域上陆壳标准化曲线明显的不同.物源判别显示研究区的西部、海南岛西南侧(Ⅰ区)呈多源沉积特征,来自以下几个物源区:(1)海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物;(2)由南向北输入的外海沉积物(冬季);(3)夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物.研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)与北部湾西部沉积物来源是相同的,主要来源于红河输砂.东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀.研究区东北部(Ⅳ区)沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀.此外,部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部     

由下扬子区海陆对比分析南黄海盆地下志留统烃源岩特征及其主控因素

针对南黄海盆地海相油气勘探的重大需求,在收集、整理下扬子苏、浙、皖地区地质和地化资料的基础上,依托科学钻探CSDP-2井岩心,系统对比了南黄海盆地与下扬子陆区早志留世古地理背景和沉积充填特征,进而利用一系列地化测试数据总结了南黄海盆地下志留统烃源岩特征并探讨其主控因素。研究结果表明：南黄海盆地大陆架科学钻探CSDP-2井目前已钻遇了坟头组和高家边组上部两套丰度很低的厚层、暗色（粉砂质）泥岩,其有机质类型主要为Ⅱ₂型,热演化程度已整体进入过成熟阶段;受控于全球海侵事件和扬子板块构造活动的发展阶段,早志留世初期深水陆棚环境逐渐向后期的浅水陆棚环境演变,加之早期较高的初级生产力和良好的保存条件,使得下扬子区高家边组下部烃源岩的品质明显高于上部,并以底部黑色笔石页岩段有机质丰度最高。因此,南黄海盆地高家边组底部理应存在一套优质烃源岩层,可作为下一步页岩气勘探的重点层位。     

黄河和长江碎屑物质扩散研究——来自江苏沙脊物源示踪的约束

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来自哪里还未达成共识。我们利用已发表的碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石Pb同位素数据,结合江苏沙脊及其周缘区域的数据结果,详细厘定江苏沙脊的物源区,并运用蒙特卡罗反演模型定量评估江苏沙脊潜在物源区对其物质贡献率。结果表明江苏沙脊北部的碎屑物质主要受大别山(45%)和鲁中山区(24%)的共同影响;黄河(29%)、古黄河(27%)和长江(25%)的碎屑物质对江苏沙脊中部的物质组成起重要影响。江苏沙脊南部的物源主要来自长江(68%)。江苏沙脊的出现得益于黄河和长江这样的大陆尺度的大河搬运了丰富的碎屑物质到下游,南黄海西海岸的平坦地貌有利于保存这些碎屑物质,末次冰期后东亚陆架海动力过程(潮汐、海浪和沿岸流等)持续对其改造,这体现了河流-海洋在塑造河口-海岸地貌中的交互作用。