海州湾潮滩岩芯沉积物粒度特征及其环境意义

通过对海州湾的野外考察、4根潮滩沉积物钻孔岩芯(HZ01、HZ02、HZ03和HZ04)的获取和室内岩芯沉积物粒度分析,探讨海州湾潮滩岩芯沉积物粒度变化特征,并指示其环境意义。结果表明:海州湾潮间带上、中部岩芯沉积物以粉砂为主,粉砂含量高于80%,而潮间带下部岩芯沉积物以粉砂和砂质粉砂为主,粉砂含量均值在65%左右,砂含量均值在10%左右。垂向变化上,潮间带上部岩芯HZ01沉积物粒径表现为从下往上,呈现由细变粗的趋势,潮间带下部岩芯HZ03和HZ04由下往上整体上表现为由粗变细的过程。空间分布上表现为由潮间带下部-潮间带中上部-潮间带上部呈现为由粗-细的空间变化特征。岩芯HZ01沉积物从下往上由细变粗的变化规律可能与1950's临洪河北侧大规模的围垦改变潮滩动力过程有关。潮间带下部岩芯HZ03和HZ04由下往上由粗变细的变化规律可能与临洪河输运泥沙在河口附近不断淤积并向海推进导致潮滩海拔高程逐渐增加、水动力逐渐减弱有关。潮滩沉积物在潮滩面上的空间分布规律反映了潮流是主要的动力条件,表现由海向陆的逐渐减弱过程。同时,粒度的空间分布也指示了外海、岚山头运移物质、废黄河沉积物和临洪河泥沙是重要的泥沙来源。     

长江北支口门圆陀角附近潮滩表层沉积物元素地球化学特征及物源意义

在圆陀角附近潮滩养殖区、盐沼区和光滩区共采集了22个表层沉积物样品,分析沉积物中19种元素含量及其分布,探讨圆陀角附近潮滩沉积物来源。研究结果表明,大部分常量和微量元素含量变化趋势较为一致(除Na、Ca、Ti、P和Sr元素外);常量和微量元素平均含量在不同采样区的大小顺序为:养殖区光滩区盐沼区。元素相关性分析和富集系数计算结果显示,圆陀角表层沉积物大部分元素来源较为一致,且平均含量与黄海沉积物元素平均含量接近,结合圆陀角附近沉积物粒径趋势、自西北向东南向延伸的沿岸沙坝、自北向南的沿岸流和辐射沙洲南翼恒大围垦大堤南侧的淤泥质潮滩沉积区综合分析认为,圆陀角附近潮滩沉积物主要来源于南黄海辐射沙洲南翼海区。     

苏北辐射沙洲岸滩沉积物元素地球化学记录的百年尺度环境变化

苏北辐射沙洲是分布于江苏岸外的典型沉积堆积体,受长江、黄河泥沙供给和近岸潮流动力的共同影响,发育了典型的粉砂淤泥质潮滩,沉积物元素可以记录潮滩环境变化的重要信息。在辐射沙洲岸滩采集了3个短柱沉积物岩芯,建立可靠的年代框架,采用高分辨率XRF元素扫描仪进行地球化学元素测试,选用XRF信号强度高的14种元素进行聚类和相关性方法提取环境信息,研究过去百年尺度人类活动和海岸环境变化下的苏北辐射沙洲岸滩沉积环境变化。结果表明,该区典型潮滩剖面岩芯沉积物中Si、Ca、As和Fe元素相对含量较高,且自北向南其含量不断增加,Mn、Ba、Cu和Zn元素含量较低,在所有剖面含量变化不大。在垂向上,Si、Ca和Fe元素变化趋势一致,而Ni、Zn和S元素在不同柱状岩芯中呈现与Si、Ca和Fe相反的变化趋势。相关关系和聚类分析显示,Si、Ca和Fe元素之间具有较高的相关性,即具有近似的地球化学行为和一致的物质来源;与元素Ni、Cu和Zn呈负相关,暗示了这几种元素与前者具有不同的地球化学行为。苏北辐射沙洲潮滩沉积物沉积环境发生了明显变化且在不同区域呈现不同的变化规律,物质来源、水动力环境、人类活动等因素是导致沉积环境变化的主要原因。     

北黄海表层沉积物常量元素分布特征及其控制因素分析

为探讨北黄海表层沉积物中常量元素分布特征,并进一步分析其控制因素和物质来源,以常量元素为依托,对304个站位表层沉积物常量元素含量分布特征及控制因素进行统计分析,结果表明:沉积物中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、P2O5、TiO2七种元素含量的空间分布具有明显的区域性。其中,SiO2、K2O具有相似的空间分布;Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、TiO2具有相似的空间分布,但与SiO2、K2O的分布趋势相反;CaO、MnO、Na2O在区域内分布较为均匀,未显示出明显的高低变化趋势。聚类分析显示,表层沉积物的常量元素分布主要受粒度效应的控制。主因子分析提取出3种控制常量元素分布的主成分,分析表明,粒度控制效应、源区风化作用和不同物源输入是影响表层沉积物常量元素空间分布的主要因素,贡献累计方差总和达77.12%。以K2O、CaO、TiO2为指标,通过FD函数识别出北黄海不同海域内的主要物质来源,其主要物源包括黄河、鸭绿江和黄海暖流携带的长江物质。对北黄海沉积物物质来源进行分析,不仅在海洋矿产资源勘探、航道开发、沿岸港口建设与整治等方面具有实际意义,而且在认识海洋环境变迁等方面同样具有理论意义。     

长江与黄河沉积物元素组成及地质背景

长江与黄河表层沉积物常量及微量元素组成特征明显不同。长江相对富Ｋ、Ｆｅ、Ａｌ等常量元素及绝大多数微量元素,且元素含量变化大;而黄河相对富Ｃａ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｈ、Ｚｒ、Ｈｆ等少数元素,元素含量变化较小;长江流域广泛分布的中酸性岩浆岩及复杂的源岩与强烈的化学风化作用决定了长江沉积物的特征元素组成及元素含量变化大的特点;而黄土高原的黄土化学成分与强烈的物理风化作用决定了黄河沉积物的特征元素组成。Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｂｅ、Ｌｉ等元素可较好地用来区分长江与黄河沉积物,以探索长江与黄河的入海物质在海域中的混合及扩散问题     

南黄海表层沉积物微量元素地球化学特征

分析了在南黄海采集的295个站位的表层沉积物样品的微量元素含量和500个站位的粒度参数,研究了南黄海沉积物微量元素含量、平均粒径和判别函数的分布特征及微量元素、沉积物类型和平均粒径的相关性。南黄海沉积物微量元素分布由于物质来源和与沉积物类型相关性的不同,表现出明显不同的分布规律:Sr分布与黄河、长江和生物碎屑碳酸盐的贡献有明显关系;Ba分布与黄河、锦江物质供给有关;东部Rb元素分布反映了韩国河流沉积物对南黄海东部的影响;Co分布反映了长江物质的运移方向。Ba和Cu与沉积物类型相关性不明显,不受沉积物粒度控制;Sr、Co、Rb则可以用于区分黄河、长江和韩国河流沉积物的来源。     

黄河口新生湿地沉积物中的金属元素及其环境指示意义

通过对黄河口新生湿地沉积物岩芯中常量元素、稀土元素,以及重金属分布特征进行研究,探讨了滨海湿地沉积物中金属元素的环境指示意义。结果表明,大部分金属元素的分布模式类似,均在40cm左右出现明显的低值区,这主要是由黄河挟带而来的大量陆源物质的输入造成的。沉积物粒度组成及有机质含量对金属元素的分布影响显著。常量元素中,Na_2O与其他元素变化趋势相反,反映了潮汐对滨海湿地的侵蚀作用;黄河口新生湿地沉积物单个稀土元素含量的大小顺序与黄河沉积物和渤海沉积物基本一致,其稀土元素总量高于黄河沉积物而低于渤海沉积物,表明黄河口湿地沉积物具有河流泥沙和海水颗粒物双重来源,而轻重分异比的变化则反映了物质输入的改变;而在较高的有机质和黏土含量的影响下,黄河口新生湿地沉积物中重金属发生了明显的富集。     

苏北王港近岸表层沉积物元素地球化学特征与环境意义

对王港河河道及河口附近潮滩典型地貌部位表层沉积物粒度、常量和微量元素进行分析,结果表明：潮滩和河道近岸沉积物为粘土质粉砂,粒度分布频率曲线在平均高潮线附近的沉积物为双峰态外,其余为单峰态。互花米草滩沉积物中常量和微量元素(Al2O3,TiO2,CaO,Fe2O3,K2O,MgO,MnO和Cu,Rb,Pb,As,Zn)均表现出相对富积的特征,盐蒿滩次之,反映海岸带互花米草在削浪促淤的过程中,对重金属污染有效吸附作用比盐蒿潮滩滩大。SiO2化学性质比较稳定,对沉积地貌动力的响应比较显著,近岸高潮线附近和河道中主洪道沉积物SiO2含量明显偏高。河闸上游河道沉积物中烧失量、磷(P2O5)、硫(稳定态SO3)的含量最高,反映流域营养盐在水闸以上河段沉积物中富积,重金属元素Rb,Pb,As,Ba在河道沉积物中与地壳风度相比表现为富集。王港附近潮滩表层沉积物物质组成不仅与王港河、黄河及长江的物质来源有关,而且与古潮滩沉积再搬运、再沉积以及人类围垦及排放污染活动有关。As,S是该区主要的污染元素。     

泉州湾表层沉积物元素特征及其地球化学意义

根据2008年泉州湾调查采集的样品，测定了泉州湾表层沉积物中常量元素和微量元素的含量，采用相关分析和因子分析进行元素组合特征的研究，讨论了它们的分布趋势、相互关系和主要来源，并探讨了其地球化学意义．元素相关分析结果表明，泉州湾表层沉积物常量元素与微量元素含量的相关性明显，表层沉积物成分以SiO2和Al2O3为主，其含量的最高值分别达78．39％和22．02％（m／m），其中SiO2与大部分常量元素、微量元素的含量呈负相关，而Fe2O3、MgO、Cu、Co、Ni、Rb、Pb与Al2O3含量之间呈强正相关．元素因子分析表明，泉州湾表层沉积物的物质来源主要有陆源和生物源2种，以陆源的为主．     

黄河口新生湿地沉积物中的金属元素及其环境指示意义

通过对黄河口新生湿地沉积物岩芯中常量元素、稀土元素以及重金属分布特征的研究,探讨了滨海湿地沉积物中金属元素的环境指示意义。结果表明,大部分金属元素的分布模式类似,均在40 cm左右出现明显的低值区,这主要是由黄河携带而来的大量陆源物质的输入造成的。沉积物粒度组成以及有机质含量对金属元素的分布影响显著。常量元素中,Na₂O与其他元素变化趋势相反,反应了潮汐对滨海湿地的侵蚀作用;黄河口新生湿地沉积物单个稀土元素的含量大小顺序与黄河沉积物和渤海沉积物基本一致,稀土元素总量则高于黄河沉积物而低于渤海沉积物,表明黄河口湿地沉积物具有河流泥沙和海水颗粒物双重来源,而轻重分异比的变化则反映了物质输入的改变;而在较高的有机质和粘土含量的影响下,黄河口新生湿地沉积物中重金属发生了明显的富集。     

莱州湾07钻孔沉积物晚更新世以来的元素地球化学特征

在莱州湾南岸的07孔岩心进行高分辨率采样的基础上,采用X荧光光谱法(XRF)、离子质谱法(ICP-MS)以及原子荧光光谱法(AF)等方法测试了研究区07孔的48种常微量元素以及稀土元素的含量,并对元素相对含量、随深度变化规律、特征比值以及稀土元素配分模式进行了研究。结果表明,07孔主要元素及特征比值在海陆地层分界处有明显变化,可以作为地层划分的指标之一。其中,Mn、Mg、Ca、Fe、Mg/Ca及K/Na等对沉积环境响应比较明显,Ba、Zr、Rb、Si/A1、Ti/A1和Rb/Sr对源区的母岩类型、风化程度及搬运距离的变化敏感;07孔常微量元素垂向变化较大,在3次海侵地层中呈明显变化,并对应多个峰值。化学元素的变化规律所反映的地层特征与晚更新世以来的气候和海平面的变化有较好的对应关系。07孔不同深度沉积物的稀土元素球粒陨石标准化配分模式与黄河沉积物的相似,呈轻稀土元素富集的右倾型。说明黄河是莱州湾南岸弥河-潍河多源河流三角洲沉积体系的物源之一,且对莱州湾南岸一定深度范围内的沉积地层有部分贡献。     

庙岛群岛西部海域表层沉积物常量和稀土元素的分布特征及其物源指示意义

通过对庙岛群岛西部海域表层沉积物常量、稀土元素的系统研究,探讨了表层沉积物元素地球化学特征、控制因素及其物质来源。结果表明,庙岛群岛西部海域表层沉积物常量元素以SiO₂和A1₂O₃为主,SiO₂含量随着沉积物粒径变粗逐渐增大,Al₂O₃含量随着沉积物粒径变细逐渐增大。稀土元素(Rare Earth Element,REE)呈现轻稀土元素(Light Rare Earth Element,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Element,HREE)平坦以及中等程度的Eu负异常等特征,轻重稀土分异明显,稀土元素球粒陨石配分曲线与黄河沉积物类似。通过因子分析和相关性分析发现研究区沉积物的元素含量主要取决于陆源碎屑,海洋生物沉积和化学作用对沉积物元素含量有一定的影响,元素含量基本服从粒度控制规律。物源判别结果显示,庙岛群岛西部海域沉积物主要来源于黄河物质和辽河物质,并且从南到北辽河物质的混合比例逐渐升高,黄河物质的混合比例逐渐降低。     

南黄海中部沉积岩心的地球化学特征

根据南黄海中部所取得的３个术状样岩心资料,对该区域的元素地球化学特征进行了分析研究,结果表明：地层中元素的变化反映了物源沉积环境的改变,为划分地层提供了有效的信息;地层的元素含量（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ）和元素与Ａ１比值在地层分界处发生突变,表明元素组合分布曲线可对地层进行分层;研究分析表明该区域Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｂ和Ｓi 可作为地层的特征元素。微量元素的富集因子与黄河、长江沉积物的富集因子可较好地用来     

辽宁海岸带沉积物的化学特征及其相互关系的研究

本文利用辽宁海岸带沉积物的1856个化学样品的分析资料,探讨了该区沉积物的化学要素含量与分布特征,并着重分析了各化学要素间的相互关系及其与沉积环境的关系等。     

长江口外缺氧区柱样沉积物元素的分布及其百年沉积环境效应

在210Pb定年的基础上,对取自长江口外缺氧区内外的柱样沉积物开展了10种常量元素、13种微量元素和粒度的测定分析,研究了其物源及分布特征。结果表明,缺氧区外柱样沉积物主要来源于老黄河口海岸泥沙,大部分元素具有"粒度控制"规律。缺氧区内沉积物主要来源于夏季长江陆源的输入和海洋自生生物死亡后的沉降,部分氧化还原敏感元素(RSE)和亲生物元素不受控于"粒控效应",其中Mo、Cd、As等氧化还原敏感元素自20世纪70年代以来明显富集,分别增加了83%、73%和50%,而Mn出现贫化,指示了缺氧区水体富营养化加剧和底层水体季节性缺氧,引起底层水-沉积物界面氧化还原环境变化;亲生物元素Ca、Sr、P含量自20世纪70年代起分别增加了129%、65%和38%,反映了受化肥使用等人类活动影响,近40年来长江口外水体生产力提高和生物量增加。     

Historical contamination of PAHs, PCBs, DDTs, and heavy metals in Mississippi River Delta, Galveston Bay and Tampa Bay sediment cores

Profiles of trace contaminant concentrations in sediment columns can be a natural archive from which pollutant inputs into coastal areas can be reconstructed. Reconstruction of historical inputs of anthropogenic chemicals is important for improving management strategies and evaluating the success of recent pollution controls measures. Here we report a reconstruction of historical contamination into three coastal sites along the US Gulf Coast: Mississippi River Delta, Galveston Bay and Tampa Bay. Within the watersheds of these areas are extensive agricultural lands as well as more than 50% of the chemical and refinery capacity of the USA. Despite this pollution potential, relatively low concentrations of trace metals and trace organic contaminants were found in one core from each of the three sites. Concentrations and fluxes of most trace metals found in surface sediments at these three sites, when normalized to Al, are typical for uncontaminated Gulf Coast sediments. Hydrophobic trace organic contaminants that are anthropogenic (polycyclic aromatic hydrocarbons, DDTs, and polychlorinated biphenyls) are found in sediments from all locations. The presence in surface sediments from the Mississippi River Delta of low level trace contaminants such as DDTs, which were banned in the early 1970's, indicate that they are still washed out from cultivated soils. It appears that the DDTs profile in that sediment core was produced by a combination of erosion processes of riverine and other sedimentary deposits during floods. Most of the pollutant profiles indicate that present-day conditions have improved from the more contaminated conditions in the 1950-1970's, before the advent of the Clean Water Act.     

莱州浅滩表层沉积物元素地球化学特征及物源识别

使用电感耦合等离子体质谱仪对采自莱州浅滩表层沉积物悬浮组分进行研究, 从地球化学角度分析了6 种常量元素质量分数、24 种微量元素质量比特征及它们与黄河细粒沉积物的联系。研究表明:莱州浅滩所取的7 个样品东西两侧略有差异, 元素质量分数的变异系数较小, 样品间变化不明显, 同源性和整体性显著。同黄河沉积物相比, 莱州浅滩细粒泥沙Al, Fe, Ca, K, Mg 和部分金属元素Cu, Zn质量分数略高, 大多数微量元素质量比略低, 两者大多数元素的判别系数绝对值较低, 标准偏差比值也较小, 经过Al 标准化处理后, 各元素对比值变化趋势较一致, 表现出较强的相似性。黄河细颗粒沉积物可以通过余流、环流扩散迁移至整个渤海, 而莱州浅滩所处地理位置及水文环境为黄河悬浮泥沙提供了良好的沉积条件, 黄河泥沙的沉积使浅滩细粒沉积物表现出了黄河沉积物的元素特征, 而两者细微差异可能与附近河流输沙、元素迁移方式及人类活动影响有关。通过莱州浅滩表层沉积物与黄河样各元素地球化学特征对比分析可以为探索黄河的入海悬浮组分在海域中的混合及扩散提供参考。