长江口海域表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过对长江口外海域187个表层沉积物样品进行常量元素氧化物(SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,CaO,Na₂O,K₂O,P₂O₅,TiO₂,MnO,TOC和 CaCO₃)测试,分析其空间分布特征及其地质意义。结果显示,研究区表层沉积物常量元素氧化物主要由SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,CaO,Na₂O,K₂O和TiO₂等组成,这8种组分约占沉积物总量的91.59%;其中SiO₂和Al₂O₃含量最高,平均值分别为62.43%和11.16%。R型因子分析结果表明,研究区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3类:第1类包括SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,P₂O₅,TiO₂和MnO;第2类包括CaO,K₂O,CaCO₃和TOC;第3类包括Na₂O,这3类可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物和陆源混合沉积以及海洋化学沉积。Al₂O₃/Na₂O和CIA的空间分布较为相似,指示了长江入海物质主要堆积在长江口及其以南的123.5°E以西海域,闽浙冬季沿岸流是其主要驱动力。     

南海东北部晚更新世以来沉积环境演变的矿物-地球化学记录

对南海东北部69柱(20°07.10'N,118°49.0'E)沉积物岩心进行碎屑矿物-地球化学特征研究,结果表明,以孔深165cm为界可划分出晚更新世末次冰期沉积和全新世冰后期沉积,这一地层划分结果与根据浮游有孔虫氧、碳同位素分析得出的结果是一致的.末次冰期时自生黄铁矿和硫元素高度富集,钠与铝、镁与铝和钠与钾的比值均较高,重矿物和SiO₂含量较高,CaCO₃含量较低,反映当时是一种相对闭塞的缺氧环境,气候干寒,化学风化作用较弱,以机械风化作用为主;研究区主要接受粒径较粗的硅质沉积;陆源物质的稀释作用可能是造成碳酸盐含量相对较低的主要原因.冰后期褐铁矿出现高含量,钠与铝、镁与铝和钠与钾的比值均降低,Al₂O₃和CaCO₃含量增高,反映沉积环境渐变为开放的氧化环境,气候转变为化学风化作用较强的湿热气候;研究区以接受较细粒的铝硅酸盐沉积为主,冰消期时还出现了碳酸盐保存高峰事件.     

南海97-37柱样的主元素特征及其潜在的古环境指示作用

探讨了南海南部97－37钻孔沉积物中主元素的含量变化特征及部分特征地球化学指标的潜在古环境意义，并建立了基于MgO/A2O3比值变化的元素地层序列。该序列与氧同位素地层序列总体上具有较好的对应关系，说明MgO/Al2O3比值能提供有关陆源区物质输入改变及古气候变化的信息，但MgO/Al2O3对气候变化的响应一般都前于δ^18O，且在各个气候期超前的幅度不尽一致；CaCO3和MnO含量均显示出冰后期高于冰期的特点，且最低值都出现在氧同位素第3期，它们同时揭示出，大约从Heinrich4事件到末次冰消期，气候呈现出更加不稳定性。     

末次冰期以来南极斯科舍海东南部沉积物来源与环境变化

本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO₂)、磁化率、Al₂O₃、Fe₂O₃的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山-海流-大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE含量变化与Al₂O₃相似,主要赋存于陆源碎屑之中,BSiO₂对其有明显稀释效应。末次冰期REE含量高,页岩标准化模式平坦,Eu正异常弱,La_N/Yb_N比值较大,沉积物主要来源于地壳相对较老的威德尔海周边地区,磁化率、△Al₂O₃、TFe₂O₃/Eu比值证实该时期沉积物中南美风尘物质多。冰消期早期(19.6～14.1 ka BP)气候快速回暖,西风带与海洋锋面南移,南美风尘输入迅速减弱,南极绕极流南部分支增强,导致南设德兰群岛-南极半岛的冰山...     

南海晚更新世深海岩心的微体古生物、碳酸盐和氧同位素记录

在研究了南海深水区4个代表性柱样的微体古生物、碳酸盐含量和氧同位素资料的基础上,讨论了南海晚更新世以来气候周期性旋回、碳酸盐旋回和陆源沉积作用特点。南海中部自晚更新世以来除局部海区受火山作用、浊流影响外,沉积环境相对稳定。长约4m的柱样反映出冷暖气候旋回特征。根据G38柱有孔虫生物组合群转换得出的冬季表层水温值为:冰后期为24.8—25.1℃,末次冰期为20.3—22.8℃。位于CCD以上的柱样碳酸盐含量暖期高、冷期低旋回明显,但分段钙质和非钙质沉积速率计算结果通常显示出冰期的沉积速率小于冰后期的沉积速率。结合钙质超微镜下统计的溶蚀曲线,在南海深海柱样中似乎并不存在冰期溶解作用增强效应。     

越南岸外上升流区48万年来高分辨率的生源组分记录及其古海洋学意义

南海西部越南岸外MD05-2901孔沉积物分析显示,该孔覆盖氧同位素1-12期,底界年龄约为48万年。生源组分记录显示表层古生产力冰期高、间冰期低,体现间冰期海平面下降、陆源物质输入增强的影响。生产力在末次冰期达到最高,体现末次盛冰期海陆差异增强,东北风发育对生产力提高的促进作用。碳酸钙含量变化呈现冰期早期含量低、冰消期和间冰期含量高的趋势。其冰消期的高值在MIS1/2、MIS3/4和MIS5/6分界处,与浮游有孔虫碳同位素低值对应,揭示该地区的碳酸钙沉积旋回是“稀释旋回”。同时碳酸钙含量变化领先于同一地区浮游有孔虫氧同位素的变化,证明低纬海区碳酸钙泵作用对大气二氧化碳浓度和温度有影响。滤波分析结果显示碳同位素存在23 ka的岁差周期和偏心率长周期,生源组分的含量变化显示出典型的岁差周期,体现南海季风环流的轨道响应,证明低纬热带过程是调节气候变化的重要因素。     

南海北部周边地区倒数第二次冰期—末次间冰植被演化

为了研究倒数第二次冰期旋回(氧同位素6/5期)中的环境变迁,对南海北部大洋钻探(ODP)1144站(20°3.18′N、 17°25.14′E, 水深2 037 m)总共385个孢粉样品进行了分析研究,时间分辨率为530 a/样.孢粉谱的主要特征是松属花粉和草本植物花粉百分含量交替占优势,并且大致和冰期旋回对应间冰期时松属花粉占优势,冰期时草本植物花粉占优势.详细的对比表明,在氧同位素6/5期的冰期-间冰期过渡阶段,孢粉组合的变化要早于氧同位素记录指示的冰盖体积的变化,表明中低纬度地区气候变暖早于冰盖后退.还讨论了孢粉组合变化对轨道和亚轨道旋回以及季风变化的响应.     

南海西沙海槽83PC柱状沉积物组成特征及其古环境意义

为了解南海北部末次间冰期以来的沉积环境演化,分析了西沙海槽83PC柱状沉积物的浮游有孔虫氧碳同位素、碳酸钙、有机碳和粒度组成。浮游有孔虫的δ18 O值具有冰期-间冰期旋回特征,记录了海平面的升降和古气候的变化,而海平面变化控制了沉积物的碳酸钙和有机碳含量。冰期,海平面下降,陆源物质输入增多,带来了大量的碎屑物质和陆源有机质,沉积物具有低碳酸钙含量和高有机碳含量;间冰期,海平面上升,陆源物质输入减少,碎屑物质的稀释作用减弱,沉积物具有高碳酸钙含量和低有机碳含量。南海北部83PC柱状沉积物记录了末次间冰期以来的多次海平面升降旋回,还记录了气候变冷事件以及低碳酸钙沉积事件,其中,150、510、660和740cm处的低碳酸钙含量和相对重δ18 O值记录了全球性气候变冷事件,而冰后期的低碳酸钙沉积事件,则主要反映了季风降雨的增强,出现了洪水高发期,陆源碎屑物质对碳酸钙沉积的稀释作用明显增强。     

太平洋中部沉积柱样中镁铝含量比的研究

通过对太平洋中部美拉尼西亚海盆中L₁₀₀₇和L₁₀₂₆两个沉积柱样的镁铝含量比m值(m=100×MgO/Al₂O₃)研究,证实了在深海沉积物中,m值的变化特征受沉积物形成时的沉积环境所制约.同时反映出深海沉积物的高m值与冰期相对应,而陆相沉积物的高m值与干燥气候相对应.     

南海北部陆坡ZSQD196PC柱状样末次间冰期以来的古海洋学记录：氧同位素、有孔虫和硅藻

为了解南海北部陆坡末次间冰期以来的古海洋沉积环境演化特征,对研究区ZSQD196PC柱状样有孔虫、硅藻及有孔虫氧同位素资料开展了分析。依据沉积有孔虫、硅藻主要属种的百分含量、丰度及组合特征,将有孔虫划分为3个组合,分别对应于氧同位素MIS1、2、3~4期;将硅藻划分为4个组合,大致对应于MIS1~4期。MIS1期有孔虫以暖水种占优势,Pulleniatina obliquiloculata百分含量显著升高;硅藻丰度低且以热性种占优势,其中冷期出现大量沿岸种,反映相对温暖的气候条件。MIS2~4期有孔虫以冷水种占优势,温跃层种含量相对较高;硅藻丰度高且以广布种占优势,出现沿岸种含量的升高,反映较冷的气候条件。通过对比浮游有孔虫氧同位素,分析讨论了末次盛冰期、Blling—Allerd暖期和新仙女木事件在ZSQD196PC柱状样的沉积响应,揭示了末次冰期中的气候波动。     

南海S08-57站柱样岩心地球化学特征及古海洋学意义

对南海S08-57站柱样岩心的CaCO3、SiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、P2O5、MnO、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Ba、Sr、Rb、V、Cr、La、Ce和Ta的含量变化进行了分析;根据CaCO3含量变化建立了碳酸钙地层时标,提出了南海碳酸钙地层学的SB4.0事件,进一步完善了南海标准碳酸钙地层学时标;讨论了沉积物地球化学特征及古海洋学意义。结果表明,S08-57柱样岩心的SB3.33m事件附近存在一次强碳酸盐沉积,Al2O3、TiO2、Nb、SiO2、K2O、Ta、La、Rb、Ce、MgO、Zn、TFe2O3、Na2O、V、Pb和Cr的沉积曲线与CaCO3近似呈镜像关系。     

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.     

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。     

南海西北部表层沉积物常量元素地球化学特征

分析了南海西北部198个表层沉积物的常量元素地球化学特征,研究了沉积物常量元素的含量分布特征、富集程度和粒度效应。结果显示,沉积物的常量元素以SiO2、Al2O3、CaO含量较高,平均值分别为45.9%、8.53%、16.7%,其中SiO2、Al2O3代表了陆源碎屑组分,CaO代表了生物碎屑组分。陆架区具有较高的SiO2含量,陆坡区具有较高的Al2O3、CaO含量,但是,Al2O3的高含量在深水下陆坡区,而CaO的高含量在上陆坡岛礁区。总体上,常量元素Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2与Al2O3具有相似的含量分布特征,指示细粒组分的吸附作用;而SiO2、CaO与Al2O3呈相反的分布特征以及负相关关系,反映了沉积物的常量元素受到石英矿物和碳酸盐矿物的稀释作用。大部分元素的富集因子介于1~2之间,富集特征不明显,表明碎屑物质主要为地壳来源,仅CaO、MnO出现较高的富集因子,指示陆坡区生物富集作用和深水陆坡区化学沉积作用的贡献。     

南海南部NS93-5柱样揭示的晚第四纪以来的古海洋学特征

由南海南部海区NS93 - 5柱样的浮游有孔虫氧同位素地层学和浮游有孔虫分析结果获得的古环境参数 ,揭示了距今 1 90ka以来南部海区受西太平洋热带水的影响 ,以及南沙海区表层水和苏禄海变性水的变化历史 ;在末次盛冰期碳酸盐含量较低 ,但是碳酸盐含量的最低值出现在氧同位素 4期 ;表层水体的含氧量呈现为间冰期大于冰期 ,而古生产力的变化则为冰期大于间冰期 ;依据氧同位素和浮游有孔虫特征分析结果 ,建立了南部海区距今 1 90ka以来的古气候演变序列。     

珠江口底质元素含量分布特征及其地球化学意义

珠江口底质常、微量元素分析结果表明, 富含Si、Al、K、Mg、Fe和Ti等元素的陆源物质构成本区沉积物主体, 主要元素氧化物平均含量分别为SiO261.16%, Al2O314.74%, Fe2O35.72%, TiO20.88%, MgO1.84%, K2O2.63%, CaO2.70%, CaCO34.79%。底质元素含量与沉积物粒度组成关系密切, 主要元素Al2O3、MgO、Fe2O3、TiO2以及微量元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Co、Ni、Ba在西北部近岸区以及伶仃洋中部细颗粒沉积区内富集; 而SiO2、CaO、Zr、Sr则在西南部和东南部粗颗粒沉积区富集。控制本区沉积物地球化学特征的因素主要有物质来源、沉积环境、水动力条件、沉积物粒度、矿物组成以及元素自身地球化学性质等。     

东海内陆架泥质区表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过分析东海内陆架泥质区表层沉积物的粒度、有机质(TOC)、常量元素氧化物(SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,P2O5,TiO2,MnO),探讨东海内陆架泥质区常量元素空间分布特征及其地质意义。结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物中常量元素氧化物组成较为稳定,含量最高的2种组分为SiO2和Al2O3,两者组分占沉积物总量的72%左右。常量元素氧化物的含量与沉积物类型密切相关,SiO2,CaO,P2O5倾向于富集在粗颗粒沉积物中;Al2O3,K2O,MnO则倾向于富集在细颗粒沉积物中;而MgO,Na2O,Fe2O3和TiO2基本不受沉积物类型影响。R型因子分析结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3组,第1组包括SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,TiO2,P2O5和MnO;第2组包括CaO,K2O,CaCO3和TOC;第3组包括Na2O,可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物沉积和海洋化学沉积。     

中沙群岛近海表层沉积物中的火山灰及其对构造环境的响应

南海中沙近海表层沉积物的轻组分(粒径为63~125μm)中主要包括有褐色火山玻璃、无色火山玻璃以及火山渣等3种火山灰类型。在硅碱图(TAS)及Al2O3、FeO*、MgO、CaO、Na2O、K2O对SiO2的变化趋势图中可以判断,本区可能存在双峰式火山活动,褐色火山玻璃代表中-基性端元,而无色火山玻璃代表酸性端元。无色火山玻璃与褐色火山玻璃具有共同的岩浆源区,结晶分异可能是源区岩浆演化的主要方式。这种双峰式火山活动暗示火山活动源区处于大陆拉张减薄环境,支持西沙海槽是一个正在活化的伸展大地构造现象这一观点,同时肯定基于地球物理学和岩石学研究资料所提出的海南地幔柱的存在。     

琼东南海域表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

对琼东南海域88个表层沉积物的常量元素进行了统计分析,结果表明:琼东南海域表层沉积物中含量最高的两种组分是SiO2和CaO,其平均含量分别为41.15%和15.66%;琼东南海域表层沉积物以陆源碎屑为主,同时生物沉积作用也较发育;陆源物质源区较复杂,主要的陆源物质可能由古红河水系携带而来;因子分析结果表明,该区表层沉积物的常量元素可分为4组,第1组包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、TiO2,第2组包括CaO、CaCO3、烧失量,第3组包括P2O5和有机碳,第4组包括Na2O和MnO,分别代表了陆源碎屑沉积、钙质生物沉积、海洋化学沉积以及火山碎屑沉积。     

Environmental record from the mud area on the inner continental shelf of the East China Sea since the midHolocene

Paleoclimate record was revealed in Core MZ01 covering the mid-Holocene in age, located in the mud area of the inner continental shelf of the East China Sea. The ancient environment featured low-energy shallow sea shelf deposition formed mainly by coastal currents. The results show that temporal variation in geochemistry corresponds with the climate changes inferred from historical record. Relatively low MgO/Al₂O₃, CaO/K₂O and high Al₂O₃/Na₂O, K₂O/Na₂O, MnO/CaO values reflected a warm and humid climate in general, and vice versa. Therefore, these chemical indices could be applied to identify the variation of palaeoclimate in eastern China. The authors reconstructed the history of mid-Holocene climatic variation of the inner continental shelf of the East China Sea. From 8 300 a BP to 4 200 a BP, the climate was moderately warm and humid. From 4 200 a BP to 2 000 a BP, the climate turned cool and dry, and the regional climate frequently fluctuated in alternation of cool-dry periods (3 700 a BP, 2 850 a BP and 2 400 a BP) and warm-wet periods (3 250 a BP and 2 650 a BP). After 2 000 a BP, the climate of the study area gradually turned warm again, while the Little Ice Age, a cold event centered at around 250 a BP was indicated by those geochemical indices as mentioned above.