近百年鸭绿江口常量元素沉积记录对物源变化的响应

为了解近百年来鸭绿江口常量元素的沉积记录对物源变化的响应,对采自鸭绿江西汊道的YLJ-40柱状样的21个样品进行了常量元素组成分析,为了对比的需要还测试了邻近浅海及各物源区56个表层沉积物中的常量元素。通过柱状样各层与各物源区的Q型聚类分析、常量元素的垂向变化分析及判别函数计算,表明西汊道的沉积记录分为上下2个沉积单元5个时段,这与前期的研究成果基本一致。另外,1932、1977、1983、1985、1995年发生在鸭绿江口的大洪水(或台风)在沉积记录中留有"痕迹",可以做为辅助定年时标与210 Pb测年相互印证。判别函数的分析结果证实柱状样下部单元为河流沉积,物质来源于鸭绿江;上部单元以海滩沉积为主,沉积物来自浅海或河流泥沙的再悬浮,偶有来自大洪水(或台风)等极端事件带来的鸭绿江河流沉积。     

鸭绿江口与邻近西海岸沉积记录的耦合

通过对采自鸭绿江口主汊道的5个柱状样的210Pb和137Cs测年以及粒度参数的分析,并与前期合作研究的西汊道及西岸潮滩的4个柱状样沉积物的测年和粒度研究成果进行比对,探讨了流域来水来沙、河口沉积与海岸发育之间的耦合效应及鸭绿江河口地貌演化的新证据。结果表明:鸭绿江口主汊道存在河流和潮流两种沉积作用,不同时期动力作用不同;以潮流作用为主的沉积时段,其沉积特征与西汊道及西岸潮滩的一致;主汊道沉积物的物质来源与西汊道和西岸潮滩的物质来源存在差异。鸭绿江口的主汊道、西汊道及邻近海岸的沉积记录对环境变化、人类活动、流域大洪水等事件均存在响应,响应的时间基本同步,具有耦合效应。沉积记录中存在5个明显的“事件信号”,其中1960年最为重要,是鸭绿江河口地貌发生巨变的时间。     

鸭绿江口沉积粒度特征及其对沉积环境演化的指示

基于鸭绿江口主汊道10个沉积柱的粒度分析,讨论了鸭绿江口水动力条件、物源输入、沉积事件等沉积环境的演化过程。沉积记录显示,空间上自陆向海潮流对沉积的影响逐渐加强,时间上从上层到下层的径流影响逐渐减弱。沉积物的敏感粒度分析表明,细组分可能来源于鸭绿江径流;粗组分大部分来源于径流悬移质中的较粗部分和跃移质,少部分来源于浅海潮流脊的物质。在可识别的9个沉积事件中,4个与洪水直接相关,其他也表现出对环境事件或流域变化的响应。1960年的沉积事件非常重要,导致了河口地貌"二级分汊,三口入海"的重大地貌格局的形成。鸭绿江河口三角洲沉积与西岸潮滩的沉积具有"耦合效应",1970年、1988—1992年和1995年的沉积事件在鸭绿江口西汊道及西岸潮滩剖面中同样存在,可以用来进行地层的划分和对比。     

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。     

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.     

南海东北部下陆坡20 ka以来稀土元素沉积地球化学特征变化及其对物源的指示

本文通过对南海东北部STD235沉积柱状样品稀土元素（REE）分布模式及特征参数的分析，结合主量元素分析结果，探讨了STD235柱状样沉积物REE指示的物质来源及其纵向变化与环境之间的关系。研究结果表明:20 ka以来STD235站位的沉积物具有基本相同的物质来源，以陆源物质输入为主。通过与周边河流沉积物的对比分析发现，STD235柱状样沉积物REE上地壳标准化的配分模式及其特征参数分布与台湾东南部河流沉积物具有密切的亲缘关系，表明该站位陆源物质主要来源于台湾东南部河流输入，进一步的分析表明台西南河流沉积物对该站位也有所贡献，沉积物的搬运过程主要受到了北太平洋深海流及黑潮的影响。沉积物中REE和主量元素的纵向变化指示20 ka以来南海东北部下陆坡的沉积物源区在冰期时风化作用较弱，间冰期则相对增强。该变化与沉积物源区的气候环境变化有关，指示了20 ka以来台湾地区气候由相对冷干向暖湿转变，由此推测20 ka以来台湾岛和华南地区应该受相同环境因素的制约，东亚季风系统是控制该区域环境变化的主因。此外，在约16~13 ka BP的末次冰消期期间，STD235柱状样沉积物中的各项指标都发生了显著的变化，并都指示了风化作用的逐渐增强，代表了该阶段沉积物源区逐渐向暖湿的气候环境转变。     

近2ka以来东海内陆架泥质区记录的高分辨率古气候演化

通过对位于东海内陆架泥质区中部的MZ02柱样岩芯进行粒度、常量元素、AMS14C分析,获得了粒度和常量元素随时间变化的高分辨率曲线.结果表明,近2 ka以来研究区沉积环境稳定,以沿岸流控制的浅海沉积为主,沉积物中CaO/K2O,MgO/Al2 O3和MnO/Na2 O比值的变化与我国东部气候变化序列具有较好的一致性,证...     

长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征

对长江水下三角洲3个沉积物柱状样进行粒度分析、²¹⁰Pb测年,并测定其中Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素和Al等常量元素的含量,得到了沉积物粒度、粘土含量、重金属含量的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关分析来研究沉积物中的Cr、Cu、Pb、Zn等重金属、粒度、Al相互之间的关系;以Al为参照元素对这4种重金属进行归一化处理,分析其归一化前后的垂向分布特征。结果表明,Cr、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素在此区域的地球化学行为相似,其分布受细颗粒沉积物的吸附和胶体的絮凝作用共同控制;近一二十年来,该区域的Cr、Cu、Pb含量并没有显著增加,Zn有轻微污染。此外,CJ19柱中Cu存在异常峰值,可能是特大风暴潮事件对研究区浅水区底质沉积物中重金属的分布造成的影响。     

北仑河口柱状沉积物粒度特征

根据北仑河口3个钻孔柱状沉积物的粒度分析结果,结合14C测年和210Pb测年资料,分析了钻孔沉积物的粒度特征,结果表明：KL1柱样沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、中细砂、细中砂,沉积物由下到上由细到粗再变细,经历了2个沉积变化;KL2柱样沉积物单一,为细中砂;KL3柱样沉积物由下到上依次为砾石、砂砾、粗中砂、细中砂、砾砂、粉砂质砂、粘土质粉砂、砂-粉砂-粘土,沉积物粒度由下到上逐步细化,该孔早期离物源较近.3个孔的沉积物分选大多很差,反映当时水动力作用较强或者离物源较近.这些沉积物类型为晚更新世末次冰期以来的沉积,记录了晚更新世以来2个沉积变化.     

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。     

鸭绿江河口地区沉积物的粒度变化及影响因素

通过对比鸭绿江河口不同地区柱状样的粒度参数及敏感组分变化规律,分析了河口不同地区沉积动力环境和沉积特征的差异;结合代表性柱状样的210Pb测年,分析了柱状样在不同时期自然和人类活动影响下的沉积特征变化。结果表明,西水道主要受潮流作用而含有泥沙互层,粒度参数变化小;西岸潮滩受潮流和波浪作用含有贝壳碎屑,并在顶部出现粗化层。近几十年来,鸭绿江河口地区沉积特征的变化主要由于人类活动对水沙入海通量的影响:1941年以前柱状样的波动沉积特征反映了河流山溪性特征;1941—1970(1980)年随水沙入海通量减少而呈现砂含量降低、粉砂增加的特征;1970(1980)—1990年由于水沙入海通量变化较小,而呈现沉积物组成和敏感组分保持稳定的特征;但1990年后随水沙入海通量的进一步降低,邻近河口区域的沉积物出现明显的粗化。     

长江口不同沉积环境沉积物中碳的分布和来源

利用2004年5月在长江口门区获得的R3、N3、S3和S1四个沉积物柱状样品,对其各种形态碳的含量和垂直分布、TOC/N值以及同位素δ13Corg值进行了分析,并结合该区域的水文悬沙特征,探讨了影响沉积物中碳埋藏的因素及其物质来源,结果表明:长江的径流量和沉积速率是影响长江口碳埋藏的两大重要因素,对各种形态碳在沉积柱中...     

鸭绿江河口沉积物元素地球化学及其控制因素

对鸭绿江河口地区的56个站位沉积物的常量元素含量进行了测试,并对测试结果进行了多元统计分析。研究结果表明,多数常量元素含量在鸭绿江西岸潮滩地区和西部海域波动较小,而在上游地区和河口口门地区变动较大,在河口最大浑浊带内出现两个峰值。R型主因子分析结果表明,粒度控制效应对鸭绿江河口地区常量元素的含量分布起着主要作用,贡献方差达76.55%。运用Q型聚类分析将各站位归为两种类型,揭示出沉积动力环境的差异是造成这种常量元素地球化学分区特征的最主要因素。此外,通过与附近河口对比发现鸭绿江河口及近岸地区沉积物中的常量元素含量同朝鲜半岛的河流、中朝准地台花岗岩以及朝鲜半岛花岗岩比较接近,但与长江和黄河有着较大的差异。     

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。     

鸭绿江河口地区沉积物特征及悬沙输送

根据鸭绿江河口区4个站位的潮周期测量数据和3个柱状样的粒度数据，对悬沙的输送规律以及口门地区最大浑浊带的形成机制、悬沙输送方向以及物质来源和动力条件进行了分析。计算分析表明，鸭绿江是一条落潮流占优势的河流，平均流作用、斯托克斯漂移效应以及水深与悬沙浓度的潮变化引起的悬沙输送是其河口区最主要的悬沙输送机制。3个柱状样粒度参数自东向西的变化反映了鸭绿江辽口西侧沿岸地区动力条件和沉积环境的变化：沉积物的平均粒径变小，分选变差，并且更正偏，物源的多元化特征逐渐增强。物源和河口区沿岸沉积动力环境的差异以及潮相的周期变化使3个柱状样中的环境敏感粒度组分对应着不同的粒径分布区间。     

长江口北支沉积物粒度特征及其环境意义

通过对长江口北支兴隆沙XL2孔沉积物的粒度特征、环境磁学特征及微体古生物特征的分析,揭示长江口北支潮流沉积沙体的演变规律,进而推测长江口北支的演变规律,为长江口北支的开发整治提供科学依据。     

Sediment texture and grain-size implications: the Changjiang subaqueous delta

Sediment cores were collected from the subaqueous delta of the Changjiang Estuary. Sediment grain-size profiles and their fractal dimensions were analyzed, to elucidate responses to long-term sedimentary processes. In addition, the environmental sensitive populations of grain size have been extracted. The sediment cores can be divided into two parts, according to the sedimentary structures present. The upper part (0-12 cm) is interpreted as being the active layer, which is influenced frequently by changes i...     

Sedimentary geology of the Columbia River Estuary

A multiyear study of the sedimentary geology of the Columbia River Estuary has provided valuable data regarding sediment distribution, bedform distribution, and suspended sediment distribution on spatial and temporal scales that permit delineation of sedimentary environments and insight into the sedimentary processes that have shaped the estuary. In comparison to other more-intensively studied estuaries in North America, the Columbia River estuary has relatively larger tidal range (maximum semidiurnal range of 3.6m) and large riverflow (6,700m³s⁻¹). Variations in riverflow, sediment supply, and tidal flow occur over a range of time scales, making the study of modern processes, as they relate to long-term effects, particularly challenging.Analyses of more than 2000 bottom-sediment grab samples indicate that the bed material of the estuary varies in a relatively narrow range between 0 and 8 phi (1.0 and 0.0039mm) with an overall mean size of 2.5 phi (0.177mm). Sediment size decreases generally in the downstream direction. Sediments from the upriver channels are coarse (1.5–2.0phi; 0.25–0.35mm) and moderately sorted; sediments in the central estuary show wider range and variation in grain size and sorting (1.75–6.0phi; 0.016–0.3mm). Sediment from the entrance region has a mean size of 2.75phi (0.149mm) and is well sorted. Seasonal changes in sediment size distributions occur and are best delineated by those samples containing more than 10% mud (silt plus clay). Sediments containing a significant fine fraction generally occur only in the peripheral bays and in channels isolated from strong currents. Thin deposits of fine sediments are occasionally found in main channels, and the ephemeral nature of these sediments suggest that they may erode and produce the silty rip-up clasts that appear intermittently in the same regions.The distribution of bedforms of various size and shape has been mapped with side-scan sonar during three seasons and at various tidal stages. The presence of bedforms with wavelengths of 6–8m and alternating slip faces about 40cm high indicates that the deeper portion of the entrance region is dominated by tidally reversing lower flow regime sediment transport. Bedforms in the upper reaches of the estuary are much larger, with heights of up to 3m and wavelengths of up to 100m. These bedforms, and the smaller, superimposed bedforms, imply downstream transport under fluvial conditions. In the central estuary, bedforms in the deep portion of the main channels are oriented upriver while those on the shallow flanks of the channels are oriented seaward. The landward limit of upriver bedform transport varies seasonally in response to riverflow fluctuations.A complex array of sedimentary environments exists in the Columbia River estuary. Each environment is influenced by the relative importance of waves, fluvial currents, and tidal currents, as modified by the presence or absence of estuarine circulation, vegetation, or human activity. The importance of these enviroments to the ecosystem of the estuary is discussed in subsequent papers in this volume.     

长江口北支中全新世以来环境演变变异事件及影响因素

对崇明岛北侧的永隆沙钻孔进行了系统的采样和粒度、微体古生物、环境磁学以及C^14测年等分析，大致恢复了长江口北支古地理环境演变的过程。通过环境磁学和微体古生物分析，揭示了在2080～2000、700～625aBP这两段历史时期，长江口北支表现为河口沙坝亚环境和河口河槽亚环境。这两次环境变异事件记录了长江主泓南北迁移的事实。长江河道的变迁受到诸多因素的影响，科氏力的作用是长江口不断南偏这一发展总趋势的主要原因，海平面上升与气候的变化则是长江主泓南北摆动的主要影响因素。