黔北石膏洞9.9～4.2 kaBP石笋微量元素记录及环境意义

通过对黔北石膏洞一石笋(编号SG-1)进行碳氧稳定同位素测试和XRF元素扫描分析,结果表明研究时段内Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比值都表现了较明显的阶段性变化:Mg/Ca比值在9.9~6.6kaBP偏低,6.6~4.2kaBP期间逐渐升高,整体变化趋势与石笋δ18 O变化趋势较为一致,呈正相关关系,表明石膏洞石笋Mg/Ca比值主要受降水的影响,即降水增多(δ18 O偏负),岩溶水在母岩中滞留时间短,Mg/Ca比值降低;反之则升高。Sr/Ca和Ba/Ca比值在8.7~4.2kaBP的变化与石笋δ13 C变化趋势一致,呈反相关关系,植被和土壤微生物活动有可能是影响石膏洞石笋Sr/Ca和Ba/Ca的主要因素。但是在9.9~8.7kaBP,Sr/Ca和Ba/Ca比值与石笋δ13 C关系复杂,有可能同时受到温度、降水、地表植被和上覆土壤等众多因素的影响。因此,运用Ba/Ca和Sr/Ca进行古气候研究时需要慎重,要注重多指标对比研究。     

湖北三宝洞石笋238U值变化的古气候意义

通过对湖北三宝洞17支石笋160个测年样品的铀同位素数据分析,发现过去18万年以来石笋238 U值长尺度变化与其δ18 O记录有一定的负相关关系,与西太平洋海表温度变化具有良好的正相关。石笋238 U值在间冰期波动剧烈,而在冰期波动相对平缓,在冰期—间冰期转型时238 U值"爆发式"增大。在轨道尺度上,高浓度238 U对应于石笋平均生长速率的高值期,而低浓度值对应于生长速率的低值期。上述结果表明与外界气候变化相关的洞穴上覆土壤的成壤过程和岩溶水文变化可能是控制石笋238 U含量变化的主要因素,石笋238 U可以作为一个新的洞穴气候环境代用指标,但仍须谨慎对待。     

海南岛南岸三亚湾海水Sr/Ca、Mg/Ca变化及对珊瑚微量元素温度计的响应

本文对海南岛南岸三亚湾2008~2009年海水的周间隔取样,用全谱直读等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析方法对其Sr/Ca、Mg/Ca比值进行了测定。结果显示其比值（Sr/Ca=8.558~9.227mmol/mol,Mg/Ca=4.924~5.403 mol/mol）与全球各大洋和主要珊瑚礁区有明显地高异常偏差,而且在春末夏初和秋末冬初两个过渡期,三亚湾海水Sr/Ca比值波动幅度比Mg/Ca相对较大,且体现了一定的差异性。在此基础上,结合海水的Sr/Ca、Mg/Ca比值在时间和地域空间上的变化对珊瑚温度计标定的影响,及对不同站点建立的珊瑚Sr/Ca温度计进行了重新校正,并与分配系数法对比分析,我们认为利用珊瑚的Sr/Ca、Mg/Ca比值重建古SST记录时必须综合考虑包括海水微量元素比值变化在内的各种影响因素对温度计标定的干扰。     

淡水径流影响下珊瑚温度计(B/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、U/Ca和δ18O)的稳定性测试

对南海北部珠江口采集的滨珊瑚骨骼地球化学温度计指标B/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、U/Ca和δ¹⁸O进行了分析,目的在于测试这些地化指标在径流冲淡水影响下的稳定性.测试方法是将各个地化指标与水温对比并进行相关性分析.结果表明,Sr/Ca比值与当地水温有最好的相关性(r²=0.59),说明Sr/Ca是最稳定的温度计指标.而δ¹⁸O(r²=0.46)、B/Ca(r²=0.43)和U/Ca(r²=0.41)与水温的相关系数相对较低,说明这些指标除受到水温控制以外还受到其他环境因素的影响.在这些指标中,相关性最低的是Mg/Ca(r²=0.27),说明Mg/Ca受到除水温以外的因素影响最为显著,这就限制了Mg/Ca作为有效的温度计指标应用于古气候重建的研究.     

Testing coral paleothermometers (B/Ca,Mg/Ca,Sr/Ca,U/Ca andδ18O) under impacts of large riverine runoff

Sea surface temperature (SST) proxies including B/Ca, Mg/Ca, Sr/Ca, U/Ca andδ18O were analyzed in the skeleton of aPorites coral collected from the Zhujiang River (Pearl River) Estuary (ZRE). These geo...     

九龙江河口区表层水铀同位素的粒级分布

利用微滤和超滤技术研究了九龙江河口区表层水中铀及其同位素组成的粒级分布和地球化学行为.结果表明,溶解态(<0.4μm)中低分子量组分(<10 000 u)占主要份额,胶体态(10 000 u~0.4μm)238U所占比例不足1%,且随盐度的增加其所占份额逐渐降低.溶解态、低分子量组分和胶体态238U的比活度与盐度之间存在良好的线性正相关关系,证实它们在九龙江河口区呈现保守行为.在颗粒态(>0.4μm)中,各粒级组分238U所占份额主要受控于相应颗粒物的浓度,在盐度小于20的区域,各粒级颗粒组分238U占颗粒态的份额有如下变化次序:10~53μm>2~10μm>0.4~2μm>大于53μm,而在盐度大于30的近外海站位,该次序发生一些变化:0.4~2μm>10~53μm>2~10μm>大于53μm,最小粒级颗粒组分238U的贡献有所增加,反映了自生铀贡献的加强.九龙江河口区表层水中溶解态(包括低分子量组分和胶体态)的234U/238U)_A.R.均大于1,显示出234U过剩的特征,而各粒级颗粒组分中的234U/238U)_A.R.则接近于平衡值(1.0).这一现象与陆地岩石风化过程中水体对铀的淋滤释出量及234U的优先浸出有关.对232Th/238U质量比的研究显示,溶解态及其所包括的低分子量组分和胶体态的232Th/238U质量比均小于1,而颗粒态及其所包括的4个粒级组分中的232Th/238U质量比均大于1,反映了向外海输送过程中铀、钍地球化学行为的差异.     

厦门湾海水中不同粒级铀同位素的深度分布

于2003年3月在厦门湾一个时间系列研究站(24°25.88’N,118°04.72’E)采集了高潮时不同深度的海水,用聚碳酸酯膜分离不同粒级悬浮颗粒物(SPM),用α能谱法测定各粒级悬浮颗粒物的铀同位素,研究了海水中238U和234U的体积比活度(AV)、质量比活度(Am)、活度比值[AR(234U/238U)]及238U、234U条件分配系数的粒级与深度分布特征.研究结果揭示了以下海洋学信息:(1)各粒级悬浮颗粒物中238U、234U的体积比活度和质量比活度的深度分布均表明,这两核素的深度分布趋势一致,反映出它们地球化学行为的一致性.(2)在所研究的不同水深处,在0.2～0.4、0.4～2.0、2.0～10.0、>10.0μm等4个粒级的SPM中,238U体积比活度AV(238U)的变化范围分别为0.04±0.00～0.15±0.01、0.04±0.00～0.13±0.01、0.29±0.02～0.43±0.02、1.06±0.06～4.11±0.24 Bq/m3;AV(234U)的相应值分别为0.08±0.00～0.08±0.00、0.05±0.00～0.13±0.01、0.27±0.01～0.37±0.02、0.84±0.05～3.95±0.24 Bq/m3.(3)在所研究的4个水深处的0.2～0.4、0.4～2.0、2.0～10.0、>10.0μm等4个粒级的SPM中,238U质量比活度Am(238U)的变化范围分别为0.100±0.000～0.319±0.021、0.022±0.000～0.167±0.013、0.049±0.003～0.113±0.005、0.024±0.002～0.081±0.005 Bq/g,而Am(234U)的相应值分别为0.114±0.014～0.364±0.045、0.027±0.005～0.168±0.013、0.052±0.003～0.098±0.008、0.029±0.002～0.064±0.005 Bq/g.(4)与238U、234U体积比活度的粒级变化顺序[也就是AV(>10.0μm)AV(2.0～10.0μm)>AV(0.4～2.0μm)=AV(0.2～0.4μm)]相反,这两核素质量比活度的粒级变化顺序为Am(0.2～0.4μm)≥Am(0.4～2.0μm)>Am(2.0～10.0μm)>Am(>10.0μm)≈Am(>0.2μm).(5)溶解态铀控制着总铀的地球化学行为,而颗粒态铀的地球化学行为则受控于大粒级颗粒物.(6)表层各粒级颗粒态AR(234U/238U)值均<1.0,而溶解态铀和总铀的AR(234U/238U)值均介于1.10～1.17之间.(7)不同粒级238U的条件分配系数(Kd)介于802～11 406 dm3/kg之间,Kd值随粒径减小而增大,意味着铀更有效地与小颗粒物相结合.     

南海北部陆坡区DLW3101孔沉积物特征及古环境意义

利用氧同位素地层学方法确定DLW3101孔底部年龄约为306 ka BP，对沉积物进行粒度和地球化学元素分析，结果显示:22.1~63 μm粗粒级组分的高值可用来指示海平面下降和东亚冬季风的强盛，0.35~1.16 μm和2.32~13.14 μm细粒级组分的高值可用来指示海平面上升和东亚夏季风的增强；Al/Ti和K/Ti比值反映的沉积物源区化学风化强度变化可用来指示东亚夏季风的强弱。     

南沙海域基于234Th-238U不平衡的颗粒态有机碳输出通量研究

利用234Th-238U不平衡方法研究南沙群岛海域春季真光层颗粒动力学性质,测定了4个站位水柱中颗粒态有机碳(POC)、溶解态及颗粒态234Th和238U的含量,讨论了各站位水柱中234Th/238U)A.R.的垂直分布.运用稳态箱式模型计算各站位不同水层中溶解态234Th相对于清除至颗粒物的平均停留时间和颗粒态234Th相对于迁出作用的平均停留时间.结合POC/234ThP比值,用两种方法估算出各站位的颗粒态有机碳输出通量分别为8.51-34.94和13.28-50.06mmol·(m2·d)-1.两种方法结果一致,说明234Th是表征POC循环的良好示踪剂.     

渤海东部晚第四纪沉积环境变化的稀土元素地球化学记录

对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了稀土元素(REE)测定,结合有孔虫丰度和粒度参数研究,探讨了该孔稀土元素地球化学特征与晚第四纪环境变化关系。DLC70-1孔沉积物物源分析表明,该孔沉积物物质来源比较稳定,其沉积物主要来源于黄河。渤海东部DLC70-1孔REE的分布特征与晚第四纪沉积环境变化密切相关,约100 ka BP以前,研究区发育浅海环境,ΣREE含量较高,且HREE相对富集。100~75 ka BP期间,ΣREE含量受沉积物粒度的影响,明显低于前一阶段,LREE相对富集,稀土元素分布表现为河口半咸水环境特征。75~60 ka BP期间,研究区发育以细颗粒沉积物为主,ΣREE含量达到高值。60~35 ka BP期间为晚更新世玉木冰期中间冰阶(暖期)沉积,研究区发育滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较低,并显示LREE相对富集;随着水体深度和盐度条件发生多次波动,稀土元素分布特征也表现出小幅度变化。35~30 ka BP期间,研究区发育滨岸和滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较高。30~10 ka BP期间,研究区表现为河流环境,受矿物组成和沉积物粒度的影响,ΣREE含量总体较低,显示向上HREE相对富集。10 ka BP以来为全新世海侵期,研究区持续发育滨海-浅海沉积环境,其ΣREE含量总体较高,显示LREE富集。     

山东开元洞滴水微量元素季节变化特征及影响因素

选取山东淄博开元洞进行了为期15个月的洞穴滴水采集,开元洞位于中国北部山东半岛沿海的暖温带半湿润季风气候区。洞穴滴水地球化学分析结果表明:(1)洞内滴水点的滴水滴速变化对外界大气降水的变化响应迅速。(2)滴水中的Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+浓度都具有季节变化特征,但其具体表现和影响机制有所不同。(3)开元洞滴水的Sr/Ca、Ba/Ca比值的波动变化与洞外大气降水变化可能存在响应关系,滴水中的Mg/Ca、Sr/Ca和Mg/Sr比值,可能与强降水存在响应关系;但是开元洞滴水中的Mg/Sr比值的变化与洞外气温并没有体现出响应关系。     

海水U、Th长寿命核素的高精密度MC-ICP-MS测定方法

建立了适合海水U、Th同位素高精密度测量要求的MC-ICP-MS方法.确定了采用Mg(OH)2共沉淀法富集海水U、Th同位素时的最佳NH3·H2O浓度为0.14 mol/dm3.采用CRM-145 U标准溶液,经质量分馏、电子倍增器增益、丰度灵敏度、仪器及试剂本底和记忆效应等校正后,历时3个月得235U/238U和234U/238U的准确度分别优于0.05%和0.08%,精密度分别优于0.12%和0.10%.将该方法应用于台湾海峡B9站位3份平行水样中U、Th同位素含量及比值的测定,得238U平均含量为3.05±0.05μg/kg,234U/238U平均值为(6.28±0.11)×10-5,U含量及其同位素比值的标准偏差均小于3%;232Th的平均含量为(1.66±0.04)×103pg/kg,232Th/230Th平均值为(1.95±0.01)×105,Th含量及其同位素比值的标准偏差均小于2%.测定结果与海区的水文学条件及物质来源相吻合,证明了方法的可靠性.     

九龙江河口区水体中238U、234Th地球化学行为的研究

对采自九龙江河口区盐度介于0～21.97的10个表层水样,铀、钍同位素的测定结果表明,九龙江河口区水体中溶解态的238U含量与盐度之间存在着良好的相关关系,其相关系数可达0.972,表明九龙江河口区水体中的238U呈现保守行为.当S=0时,溶解态234U/238U放射性比值为1.19和1.55(两份水样);而当S=0.90～21.97时,该比值=1.02～1.14,分别呈现河水及河口水铀同位素组成的特征.对于颗粒态铀,其238U含量则介于0.50～9.83×10-3Bq/dm3,且随盐度的增大而呈逐步降低的趋势.九龙江河口区水体中234Th的地球化学行为属于非保守行为,不可逆稳态清除模型计算的结果表明,当盐度介于9.76～17.07时,234Th相对于化学清除的停留时间为6～19d,远低于盐度为0和21.97所对应的停留时间(分别为203d及117d),反映了在该盐度范围内,胶体絮凝沉降对溶解态234Th的快速清除作用.     

赤道大西洋东部和加勒比海高精度冰期-间冰期的底栖有孔虫的Sr/Ca记录

自从 Beck等 ( 1 992 )利用高精度同位素稀释质谱仪技术恢复珊瑚 Sr/Ca的测温以来 ,这种替代物已应用于研究气候变化的许多重要问题。虽然珊瑚的 Sr/Ca变化主要归因于 Sr含量变化 ,然而 ,测温计根据的是珊瑚和水体之间Sr和 Ca分离对温度的敏感性。在许多工作中 ,局部海水表层水的 Sr/Ca比值假设不随冰期—间冰期整个循环周期变化 ,这种假设是根据Sr和 Ca在海洋中几百万年滞留时间得出的。估算值研究表明 Sr和 Ca含量在小于 1百万年地质年代中显然是不变的。可是 ,现代海洋的Sr/Ca比值详细测量显示在上层水柱中具有空间变化 ,在沿岸环…     

~(234)Th/~(238)U不平衡法及其在海洋颗粒物循环研究中的应用

一直以来,对于测定从海洋表层到深层整个全水柱的颗粒物输出通量都是一个很大的挑战。放射性元素~(234)Th因其合适的半衰期(t_(1/2)=24.1d)和超强的颗粒物活性而被广泛应用于示踪颗粒物的循环以及和生物有关的海洋过程,并且~(234)Th/~(238)U不平衡法因其采样简单且能得到高分辨率的垂向和水平向数据而具有更远的发展前景。主要介绍了~(234)Th/~(238)U不平衡法的原理、发展历史、采样和分析方法及其在海洋颗粒物循环过程和其他海洋学研究中的应用、存在的问题和发展前景,并重点探究其对于研究颗粒物有机物再矿化过程和受控机制以及深海碳循环的可能。     

全新世以来辽河三角洲地区的化学风化及其对气候变化的响应

以辽河三角洲ZK2孔为研究对象,对其57件沉积物样品进行常量元素测试和分析。研究表明,该地区总体遭受的化学风化作用较弱,基本处于化学风化的初期阶段,与所处纬度整体化学风化特征类似。将该区全新世以来的气候变化过程分为如下5个阶段:全新世早期(11.0—8.8 cal ka BP):化学风化程度逐渐增强,气候逐步向温湿方向发展;全新世早中期(8.8—6.9cal ka BP):化学风化程度最强,气候暖湿;全新世中期(6.9—4.6cal ka BP):风化强度较强,但有减弱的趋势,气候温湿;全新世中晚期(4.6—1.3 cal ka BP):化学风化程度在该时期属于最弱阶段,气候冷干;全新世晚期(1.3 cal ka BP—至今):气候温干,风化程度有所增强。总体来说,该区常量元素反映的气候变化过程与石笋δ~(18)O曲线基本一致,揭示了常量元素在反演气候变化过程中有一定的作用。     

北部湾SO-50柱状沉积物地球化学特征及其物源分析

通过对北部湾SO-50柱状沉积物进行粒度、Sr-Nd同位素、主微量元素及AMS14C分析，结果表明该柱状沉积物可以划分为两段，即上段（0~540 cm，0~3.0 ka BP）和下段（540~571 cm，3.0~3.3 ka BP），它们反映了不同的物质源区贡献。下段较上段砂含量相对较高，主量元素（除SiO₂外）及稀土元素含量相对减少，87Sr/86Sr与ε_Nd除异常点外，总体变化幅度不大。研究结果显示SO-50柱状沉积物的物质来源比较稳定，具有强烈的陆源特征，下段沉积物的源区主要是琼州海峡东侧原有沉积物的再搬运和台湾岛河流携带沉积物的混合，上段沉积物除了琼州海峡东侧和台湾岛的贡献外，周边陆区海岸侵蚀物的贡献相对加强。根据SO-50柱状沉积物的研究结果表明，北部湾东部泥质区的物质来源除了琼州海峡东侧沉积物和沿岸侵蚀物的贡献外，台湾岛河流携带的沉积物对其影响也应引起重视。     

三亚湾海水中Sr/Ca、Mg/Ca 变化及对珊瑚微量元素温度计的响应

对海南岛南岸三亚湾海水2008~2009年周间隔取样,用全谱直读等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析方法对其Sr、Mg、Ca的含量m(Sr)、m(Mg)、m(Ca)进行了测定。结果显示,m(Sr)/m(Ca)=8.558×10-3~9.227×10-3、m(Mg)/m(Ca)=4.924~5.403,与全球各大洋和主要珊瑚礁区有明显的高异常偏差,而且在春末夏初和秋末冬初两个过渡期,三亚湾海水m(Sr)/m(Ca)波动幅度比m(Mg)/m(Ca)相对较大,且体现了一定的差异性。在此基础上,结合海水的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)在时间和地域空间上的变化对珊瑚温度计标定的影响,对不同站点建立的珊瑚m(Sr)/m(Ca)温度计进行了重新校正,并与分配系数法对比分析,我们认为利用珊瑚的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)重建古海水表面温度(SST)记录时必须综合考虑包括海水微量元素比值变化在内的各种影响因素对温度计标定的干扰,为进一步了解气候环境演变具有重要意义。     

浮游有孔虫表层水种不同形态类型壳体的Sr/Ca记录

浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber （白色）和Trilobatus sacculifer壳体是过去海洋环境信息的重要载体,其壳体Sr/Ca比值在重建古海洋环境变化中具有较大潜力,因此本文旨在探讨G. ruber（白色）和T. sacculifer的不同形态类型Sr/Ca比的差异及其影响因素。对取自西菲律宾海的MD06-3047B沉积物岩芯中G. ruber的两种形态类型,即G. ruber(sensu stricto, s.s.)和G. ruber(sensu lato, s.l.),以及T. sacculifer的两种形态类型,即T. sacculifer (with sac)和T. sacculifer (without sac)壳体的Sr/Ca进行了测试分析。结果显示,MIS 3期（～48 ka）以来,MD06-3047B岩芯中G. ruber s.s.和G. ruber s.l.的Sr/Ca差异较小;而T. sacculifer (with sac)和T. sacculifer (without sac)的Sr/Ca存在显著差异,且前者显著高于后者。通...     

末次盛冰期以来南海北部神狐海域沉积有机质的组成特征及其古气候/环境意义

通过对两根沉积柱GHE27L和GHE24L的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、C/N比值及稳定碳同位素（δ13C_org）的分析,本文探讨了21.1 ka BP以来南海北部陆坡神狐海域沉积有机质的组成特征及可能的古气候/环境信息。沉积柱GHE27L的TOC含量、TN含量、C/N比值及δ13C_org值分别为0.53%~1.81%,0.07%~0.18%,8.2~16.0和-23.6‰~-20.3‰。沉积柱GHE24L各参数则分布为0.45%~1.65%,0.09%~0.24%,5.3~12.2和-22.6‰~-20.4‰。沉积柱总体有机质的剖面变化显示,末次盛冰期以来南海北部沉积有机质具有海洋和陆地混合来源,但以海洋有机质来源为主。冰期陆源有机质对总有机质的相对贡献比全新世高。末次盛冰期南海北部气候相对干旱,C₄植被发育。全新世夏季风增强、降雨增多。自2.0 ka BP以来,人类活动对南海北部海洋初级生产力产生一定的影响。