冲绳海槽表层沉积物元素地球化学及其对物源和热液活动的指示

对采自冲绳海槽北部和南部唐印、第四与那国热液区附近的表层沉积物进行了主、微量和稀土元素分析。结果表明冲绳海槽北部和南部表层沉积物元素组成具有很大差异。北部沉积物中Ca、Sr、Na元素含量较高,大部分微量和总稀土元素含量较南部沉积物低。北部沉积物中有钙质生物组分及火山物质的加入,由于这些物质稀土含量较低,对沉积物中的稀土元素造成了稀释作用。北美页岩标准化稀土元素配分模式整体较平坦,轻稀土略富集,重稀土相对亏损,弱Ce和Eu异常,表明冲绳海槽北部表层沉积物陆源物质主要来自黄河和台湾河流输入的部分物质。冲绳海槽南部表层沉积物Si、Fe、Ba、Cu、Pb、Zn和稀土元素含量较高,轻重稀土分馏减弱,重稀土含量升高。由于受热液活动影响,一定量的黄铁矿、磁黄铁矿、重晶石及热液Fe-Mn氧化物的加入,使得南部沉积物的Fe以及部分微量元素含量升高,并表现出类似热液流体正Eu异常的稀土特征。这些Fe-Mn氧化物不仅从热液流体中清扫稀土元素,而且可以从海水中清扫稀土元素,使得沉积物负Ce异常减弱,总稀土含量升高。此外,样品中有一定量的过剩Si,来自热液活动。稀土元素配分模式及(La/Sm)N-(Gd/Yb)N比值表明冲绳海槽南部沉积物主要陆源物质来自台湾。     

基于PXRF的西南印度洋脊硫化物表层沉积物地球化学找矿研究

海底热液喷发形成的热液羽状流中富含成矿物质,并沉淀在距离热液喷口不等的范围内。对西南印度洋中脊热液喷口附近、距离喷口中等距离、远离喷口的六个表层沉积物样品开展了不同粒度沉积物的便携式XRF（PXRF）分析。结果表明,PXRF可以有效获得的洋中脊钙质沉积物中成矿元素的富集特征。>40目的沉积物样品具有较高的Cu、Zn、Fe、Mn等元素含量,40目以下沉积物中则相对稳定,可能与粗粒沉积物中玄武岩碎屑/玻璃含量较高有关,与镜下鉴定结果一致。以热液喷口为中心,表层沉积物中表现出Cu、Zn、As、Fe、Mn的元素分带,靠近喷口的沉积物中具有较高的成矿元素的含量,并具有较高的Cu/Fe、Zn/Fe比值或者Cu/Mn与Zn/Mn比值。上述结论表明,洋中脊沉积物中成矿元素的含量主要受与喷口的距离的影响,而与粒度的关系不大,洋中脊沉积物地球化学找矿应采用40目以下粒径沉积物作为分析样品。通过PXRF获得的Cu、Zn、As、Fe、Mn等元素含量及其比值特征可以作为海底多金属硫化物沉积物地球化学找矿的指标,该方法满足快速有效识别洋中脊沉积物中地球化学异常的要求。     

东太平洋海隆13°N附近沉积物岩心地球化学特征

对东太平洋海隆(EPR)13°N西侧2个沉积物岩心进行了碳酸盐、常量和微量元素测定。沉积物中Fe和Mn的含量较高,其中,E271站位沉积物岩心中Fe含量8.5%~13.8%,Mn含量1.7%~3.17%;E272站Fe含量6%~13%,Mn含量0.12%~3.31%,显示在EPR 13°N热液活动区西侧25~45 km处热液柱对沉积作用的影响明显。E271和E272站位CaCO3含量分别为5.9%~27.57%和6.67%~38.20%。热液柱的沉积作用,使Cu、Pb和Zn在沉积物中富集,Cu/Fe、Pb/Fe和Zn/Fe比值低于热液喷口处的颗粒物中值,Pb表现出在海水中运移距离较短或者只有少量Pb随热液柱扩散运移。热液柱在E271和E272站位的沉积作用使得Li、Mo和Ni在沉积物中富集,此外,V因为铁氧化物颗粒吸从海水中吸附并沉降到沉积物中。沉积物中Ti和Al有非常好的相关性,其Ti/Al比值为0.05左右,与太平洋深海沉积相比具有更高的铁含量,而U在岩心中的含量与深海沉积相似。     

粤西湛江港海底沉积物重金属的分布特征与来源

2004年9月23日至10月5日对湛江港海洋沉积物中金属元素的含量及分布进行了调查。共采集样品20个,采用王水-氢氟酸消解,电感耦合等离子体发射光谱法测定样品中的金属元素As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Al、Ca、Fe、Mg和Mn。结果发现,湛江港大多数区域的沉积物未受污染,但霞山区港务局码头附近海域受到Cd、Cu和Pb的轻度污染,特呈岛养殖区也受到Cu的轻度污染。主成分分析结果表明,Al、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ni、Pb和Zn主要通过陆源输入进入近岸水域的沉积相中,Ca、As、Mg和Mn主要通过海洋环境中水相和沉积相的相互作用进入沉积相中。结合其它调查结果认为,湛江港的Cd污染在水相、沉积相和生物相中均已存在,应引起有关部门的高度重视。     

湄洲湾海域表层沉积物重金属含量的分布特征及潜在生态风险评价

根据2012年福建湄洲湾海域表层沉积物样品测定的7种重金属（Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Pb）含量数据,研究重金属在沉积物中的含量和空间分布特征,然后运用主成分分析法分析各重金属的主要来源,最后采用潜在生态危害指数法评价其污染程度和潜在生态危害.结果表明,相对第一类海洋沉积物标准,Cu、Zn、As和Pb含量均未超标,Cr超标21.2%.大部分重金属含量平面分布总体呈现东北往西南递减的趋势,体现陆源输入的影响,As、Zn及Pb在7号站位、Cu在8号站位出现高值区可能更多地联系于研究区域本身的背景特征.Cr、Co、Ni和Zn含量之间相关性显著,且Co、As和Zn含量也两两表现出显著正相关.主成分分析表明岩石的自然风化和侵蚀是Cr、Co、Ni、Cu、Zn和As元素在研究区域表层沉积物的主要来源,Pb可能更多来源于海上交通航运和海水养殖.研究区域综合潜在生态危害为中等生态危害程度.     

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。     

珠江口外陆架海域表层沉积物重金属潜在生态风险评价及来源分析

基于2017年11月珠江口外陆架海域表层沉积物中Hg、As、Cu、Pb、Cd、Zn、Cr等7种重金属元素的调查结果,应用单因子标准指数和地累积指数法评价了研究海域表层沉积物环境质量,采用H?kanson潜在生态风险指数评价法定量评估沉积物中重金属的潜在生态风险,并利用Pearson相关性分析和主成分分析初步探究了研究海域沉积物中重金属的主要来源。结果表明:研究海域表层沉积物中7种重金属污染物含量均达到海洋沉积物质量一类标准,地累积指数显示研究海域表层沉积物环境整体处于清洁状态,部分站位中的As和Cd属轻度污染。总体来说,研究海域沉积物环境属于低潜在生态风险(综合潜在生态风险系数RI 150)。单项因子潜在生态风险由高到低为Cd Hg As Pb Cu Cr Zn,研究海域西部表层沉积物重金属Cd的潜在生态风险系数均值达到中等潜在生态风险水平。Cr、Cu和Zn元素具有相近来源,主要为工业产生的陆源污染物; Pb、As和Cd元素来源相似,来源于陆源工业和农业污染经大气沉降及海上交通污染;而Hg与其他重金属元素无明显相关。     

珠江口大万山海域大气总悬浮颗粒物中微量元素富集因子特征及物源解析

利用2014年秋季珠江口大万山海域大气气溶胶样品,分析了总悬浮颗粒物中微量元素(Cu、Pb、Zn、Cd、Fe、Cr和As)的含量,根据调查结果,利用富集系数法对微量元素的来源进行了分析。结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Fe、Cr、As来源环境具有相同或相似性。调查海域大气颗粒物中的Pb、Zn、Cd和As含量相对于地壳均表现为强富集,富集系数远远大于10,属于污染元素,主要来自人类活动污染。珠江口大万山海域、辽东湾海域、青岛海域和东海海域这四个海域海洋大气中Pb、Zn和Cu的富集系数依次降低的顺序是一致的。整体而言,珠江口大万山海域Pb、Zn和Cu元素的富集因子相较国内其它海域低,但Cd的富集因子较高,达1000以上,受人类活动影响很大。     

大亚湾表层沉积物中重金属分布特征

为了解大亚湾沉积物中重金属分布及污染状况,于2016年8月对大亚湾海域表层沉积物中重金属元素（As、Cd、Cr、Pb、Zn和Cu）展开调查,并将获得的各元素含量与粒度、Fe、Mn和总有机碳（TOC）等相关理化要素进行相关性分析。结果表明：大亚湾沉积物中重金属受陆源输入影响较大,含量基本呈现为沿岸高、湾内低的趋势,总体质量较好,基本符合第一类海洋沉积物质量标准要求;澳头湾和范和港附近海域人类活动密集,重金属含量较高。通过相关性分析结果发现,大亚湾重金属主要来源为岩石的风化和侵蚀、工业污水排放和渔业养殖等;Cu与铁锰氧化物结合性弱于其他元素,在还原性环境中被沉积物吸附形成金属Cu硫化物可能是喜洲岛附近海域Cu元素含量异常高值的原因;作为湾内有机质主要来源的水生浮游生物的生长状态对Cr、Zn和Pb含量影响较大;Cr、As和Pb与粉砂结合为主,Zn与粘土结合为主。     

亚北极海区表层沉积物中多种金属离子的富集特征及影响因素

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对白令海北部、楚科奇海和加拿大海盆等亚北极海域表层沉积物中13种金属元素(Fe,Mn,Al,Co,Ni,Cu,Zn,Cd,Cr,Ba,Ag,Pb和U)的含量进行测定,结合富集系数(EF)和因子分析结果,探讨研究区的亚北极海域沉积物中各金属元素的可能影响因素。结果表明,在楚科奇海和加拿大海盆是Co,Ni,Cu,Zn,Cr,Ba,Ag,Fe,Mn,Al和Pb高值区,低值区大多出现在白令海北部;而U和Cd的高值区主要出现在楚科奇海北部,并表现出含量向加拿大海盆逐渐降低的趋势。EF分析结果显示:在目标海区的沉积物中Fe,Mn,Cu,Ag,Ba,Co,Ni和Pb未见富集;而Cr,Cd,Zn和U则表现出轻度富集。因子分析对于金属元素的聚类划分结果与通过EF计算对于金属元素富集程度的区分结果相吻合,因此Al,Mn,Co,Ni,Cu,Ag和Pb可能主要受到陆地岩石和土壤风化的影响;Cr,Cd和U主要受到陆源输入和人类活动影响,即人类活动是造成亚北极地区沉积物金属元素富集的重要原因;而Ba主要受生物活动影响;Fe和Zn不仅受自然来源和人为来源共同作用,还可能受到生物活动的影响。     

Geochemistry of trace elements and Sr-Nd isotopes of foraminifera shell from the Okinawa Trough

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰｒｏｖｅｎａｎｃｅｏｆｍａｒｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｈａｓａｌｗａｙｓｂｅｅｎａｆｏｃｕｓｅｄｐｒｏｂｌｅｍｉｎｍａｒｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｇｅ ｏｌｏｇｙ.Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｆｅｎｄｍｅｍｂｅｒｓａｎｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｖｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｆｒｏｍｍｉｘｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎａｋｅｙｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｐｒｏｖｅｎａｎｃｅ .Ｆｏｒｔｈｉｓａｉｍ ,ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｅｌｅｃｔｅｎｄｍｅ…     

冲绳海槽中、南部热液活动区金属硫化物的地球化学特征

对新近(2014年)采自冲绳海槽南部Yonaguni Knoll IV热液活动区和中部伊平屋热液活动区的金属硫化物样品分别进行了X射线荧光光谱(XRF)和等离子体质谱(ICP-MS)分析,旨在通过对比分析两个热液活动区金属硫化物的元素地球化学特征,探讨两个不同热液活动区成矿元素的富集规律、热液成矿的作用过程及其区域差异。研究结果表明:在冲绳海槽中部和南部热液区分布有两种金属硫化物,分别为富Fe-Zn型硫化物和Ba-Zn-Pb型硫化物(+硫酸盐);相较于大洋中脊和其它弧后盆地的热液硫化物,研究区硫化物中Pb的含量明显较高,而Cu和Fe的含量相对较低,这与冲绳海槽存在较厚的沉积盖层有关;无论是常量元素、微量元素、还是稀土元素(REE),其含量和相关的特征值都变化较大,表明研究区热液硫化物形成于不同的热液成矿阶段;富Fe-Zn型硫化物是在高温热液活动阶段形成的,而Ba-Zn-Pb型硫化物(+硫酸盐)则形成于热液喷出海底与海水混合的过程中,成矿温度较低;即使在同一热液活动区,成矿环境也有较大变化,主要表现在成矿温度的波动上;研究区热液硫化物中REE的配分模式特征表明硫化物中REE的物源相同,但经历的过程(REE的迁移和富集)有所不同,反映了热液硫化物形成于不同的热液成矿阶段;热液成矿作用存在区域性差异,海槽南部的成矿温度较中部低,成矿物质来源方面,南部热液区硫化物的Pb含量较中部高,表明其成矿物质可能部分来源于沉积物。     

冲绳海槽有孔虫壳体的微量元素Sr,Nd同位素地球化学

钙质生物壳的微量元素组合和Sr,Nd同位素组成是识别海底混合源沉积物中生物源物质相对贡献的重要参数.冲绳海槽有孔虫壳体强烈富集Sr,P,Mn和Ba,富集Li,U,Th,Sc,Co,Pb,Zn,Cr,Rb,Y,Sb和轻稀土元素,弱富集V,Ga,Zr,Nb,Cd和中稀土元素,相对贫Ge,Mo,In,Sn,Cs,Hf,Ta,W,Tl,Bi和重稀土元素,海水中微量元素的背景含量和生物活动对微量元素的选择性吸收是有孔虫壳体中微量元素发生富集和贫化的主要机制,冲绳海槽有孔虫壳体的稀土元素配分模式与海水和太平洋有孔虫的有明显差异,表现出中稀土元素相对富集,并具有微弱的负Ce异常.有孔虫壳体的Sr,Nd同位素比值也与大洋海水不同,分别为0.709769和0.512162,前者略高于大洋海水,后者略低于大洋海水,表明冲绳海槽海水明显受大陆河水影响.     

冲绳海槽中段近4万年来沉积物属性和来源

对冲绳海槽中段DGKS9603孔134个样品(孔深0~481cm),测试了18种常、微量元素,对该柱样的29个样品(孔深0~488cm)进行了REE测试。对采自长江三角洲的CYm柱样和黄河三角洲的S3柱样中的晚更新统的5个样品进行了常、微量元素和REE测试。分析表明,冲绳海槽中段在全新世、末次盛冰期和末次间冰期的沉积物均以陆源物质为主,生物沉积为次。末次盛冰期以陆源硅质碎屑沉积的大量增加为特征;全新世生物沉积量有较大的增加;末次间冰期介于上述两者之间,但较全新世更富陆源物质。冲绳海槽的物源演化受末次冰期的影响,具有阶段性。对比冲绳海槽与长江和黄河物源的地球化学参数,包括REE、稀有元素、惰性常、微量元素,判识出末次盛冰期冲绳海槽的陆源物质,具有长江源的物质属性,沉积物可能主要来自古长江。     

多接收电感耦合等离子体质谱仪测定沉积物中Cu和Zn同位素

本文介绍了海洋沉积物中Cu和Zn同位素的化学预处理及测定方法,报道了冲绳海槽20件表层沉积物和5件柱状沉积物样品的Cu和Zn同位素组成.采用大孔径阴离子交换树脂AGMP-1M,分别以8.2 mol/L HCl+0.01％HF+0.001％H2O2、2 mol/L HCl+0.001％H2O2和0.5 mol/L HNO...     

冲绳海槽中南部不同环境表层沉积物质来源

对冲绳海槽中南部3种不同沉积环境(东海外陆架、东海陆坡和冲绳海槽)表层沉积物进行了稀土等元素地球化学分析,结果显示,冲绳海槽和陆坡表层沉积物具有与台湾物质来源类似的稀土元素配分模式,La/Sm-Gd/Yb散点图也显示海槽和陆坡沉积物主要分布在台湾物源端元区,表明冲绳海槽中南部海槽和陆坡表层沉积物主要来源于台湾,而外陆架沉积物明显的重稀土亏损与大陆河流(特别是长江、黄河)沉积物来源较为一致。为进一步判断外陆架表层沉积物来源,对外陆架沉积物重矿物进行分析鉴定,结果显示,外陆架沉积物重矿物以普通角闪石-绿帘石-石榴石-赤褐铁矿为组合特征,与长江沉积物重矿物组成特征类似,其明显缺乏台湾河流来源的典型重矿物锆石、黄河来源典型重矿物云母、浙闽沿岸来源典型重矿物磁铁矿,说明台湾、黄河和浙闽沿岸并非研究区外陆架表层沉积物主要物源。根据以往测年等研究成果,研究区外陆架沉积物年代较老,应为古长江物质经东海现代环流体系不断改造而成。     

Abundance of chemical elements in continental shelf sediment of China

For the first time, an element abundance table of China Shelf Sea sediments is published based on 286 samples from the continental shelf of China analyzed for 62 chemical elements. The shelf sediments result from the redistribution of sediments from China over the continental shelf. On the basis of comparison of element abundances among the China shelf samples, hemipelagic Okinawa Trough samples, and pelagic brown clay from the West Pacific, it is clear that each has its own elemental characteristics. Hg anomaly enrichment in Okinawa Trough sediments may be used as an indicator of hydrothermal activity.     

海洋沉积物中Cu、Zn、Pb、Ba的能量色散X射线荧光光谱测定

能量色散X射线荧光光谱仪是一种较为先进的化学分析仪器。我们应用此仪器,采用谱线背景作内标的方法对海洋沉积物中的Cu、Zn、Pb、Ba元素进行了测定,结果比较令人满意。本方法的准确度要优于重量法、比色法,与原子吸收法相比,本法不需要经过萃取分离处理样品,方法简便、快速。因此,本方法适用于大批量样品和多元素的快速测量。     

冲绳海槽中部表层沉积物的地球化学特征和物原判识

研究样品由“向阳红16”号于1992年6～7月间取自冲绳海槽中部.对表层沉积物的地球化学数据的因子分析和典型化学组分的相关分析结果表明,冲绳海槽中部表层沉积物主要包括陆架来源、生物源和火山热液源组分,且以陆源组分为主;运用修正的富集团子(EF)分析结果表明,沉积物中陆源、生物源、火山热液源组分在不同区域的相对分布是显着不同的.