巴丹吉林沙漠湖泊年轻沉积物14C测年初步研究

沙漠湖泊沉积物是研究气候环境变化的珍贵材料,湖泊岩芯年代学研究是重建古气候和古环境的基础和前提,然而其年代的测定存在诸多困难,尤其是年轻湖泊沉积物测年一直是当前地质年代学研究的难题。~(14)C测年作为一种传统的测年方法已被广泛应用于各类湖泊年轻沉积物的年代测定。巴丹吉林沙漠湖泊年轻沉积物能否利用~(14)C方法进行测年,其可靠性如何,需进行研究和验证。选择巴丹吉林沙漠腹地的两支岩芯(BR-1和YD-1),对其进行了~(14)C测年,并与已有的~(210)P_(buns)及其推算年代进行了对比。结果表明:1)沙漠湖泊中的植物残体来源存在较大的随机性,可能是原有的更老沉积层中的植物残体的再沉积,测年结果偏老约1000年。2)湖泊岩芯中有机沉积物样品的年代结果基本符合沉积规律,但受硬水效应的影响,其年代整体偏老400~900年。3)与~(210)P_(buns)年代对比,两种不同测年物质所测得的年代均存在不同程度的偏老现象,表明岩芯所在湖泊~(14)C年龄受多种因素影响,总体存在很大的不确定性。在测年材料极为稀缺的沙漠丘间湖区,利用岩芯中的植物残体、沉积物有机质进行~(14)C测年,可能受老沉积层中测年材料再沉积、湖水碳库效应等因素的影响,~(14)C年代存在诸多不确定性。因此,在对巴丹吉林沙漠丘间湖泊年轻沉积物测年研究过程中应谨慎运用。     

南极半岛周边海域表层沉积物粒度分布特征及其环境指示意义

基于南极半岛周边海域表层沉积物调查以及收集的资料,并通过分析表层沉积物粒度数据研究沉积物类型和分布特征,探讨沉积物的变化规律。南极半岛周边海域的沉积物类型比较丰富,主要分为四大类:砾质、砂质、粉砂质以及泥质沉积物;根据不同的水深和地貌单元可分为陆架(或岛架)碎屑沉积物、陆坡(或岛坡)沉积物和深海沉积物。研究区沉积物属于冰海沉积物,并可划分为残副冰碛物和混合副冰碛物。沉积物的搬运介质以冰川、冰筏为主,海流对沉积物的影响较为明显,沉积物类型随地形变化而呈有规律的分布。     

南极半岛西部海域沉积物中粘土矿物研究

对南极半岛西部海域的表层沉积物和岩芯S11样品中小于2微米粒级的分析表明,粘土矿物由蒙脱石、伊利石、绿泥石和高岭石组成。表层沉积物中以蒙脱石和伊利石两种矿物占优势。蒙脱石的变化趋势由北向南递减,在南设得兰群岛周围海区含量最高;伊利石的变化趋势与蒙脱石相反,主要分布在南极半岛西北侧。 岩芯S11中的粘土矿物仍由上述四种矿物组成。蒙脱石含量随深度增大而减少;伊利石和绿泥石含量随深度增大而增高。这种变化趋势表明蒙脱石在间冰期沉积物中最丰富,而伊利石和绿泥石在冰期沉积物中最丰富。     

南极南设得兰群岛附近海域表层沉积物中有色溶解有机物的分布特征及来源分析

在南极南设得兰群岛附近海域采集了6个表层沉积物样品,测定了提取液中溶解有机物(DOM)的有机碳含量、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱,并对有色溶解有机物(CDOM)的分子量信息及各荧光组分的成分和来源进行了分析。结果表明,南设得兰群岛附近海域表层沉积物中DOM提取液的溶解有机碳(DOC)及沉积物有机碳(SOC)的含量呈现由近岸向开阔海域递减的趋势,紫外-可见吸收光谱中的吸收系数(a)也表现出了相似的性质,光谱斜率比(SR)表明近岸沉积物CDOM老化程度较强。通过对三维荧光光谱的分析可知,南设得兰群岛附近海域表层沉积物中的CDOM包含3种荧光组分,即类色氨酸、海洋类腐殖质和陆源类腐殖质,表现出较强的自生源特征,整个研究海域CDOM来源以内源为主,受陆生植物和土壤有机质的外源输入影响较小。通过CDOM各参数的相关性分析发现,沉积物DOM提取液的DOC含量与SOC含量以及吸收系数和腐殖化指数(HIX)等参数相互之间都呈显著正相关,相关系数(r)均在0.88以上,显著性水平P0.01。     

南极半岛东北部海域碎屑矿物特征与物源分析

基于南极半岛东北部海域15个表层碎屑沉积物样品和1个柱状样的碎屑矿物学分析,对该区的沉积环境与物质来源进行了相关分析。结果显示,该区碎屑矿物共有31种,其中,重矿物19种,以石榴子石、紫苏辉石、绿帘石、普通角闪石为主;轻矿物12种,以石英、斜长石、火山玻璃(褐色、无色)为主。根据矿物组合分布特征,研究区可以划分为2个碎屑物沉积区:Ⅰ区为辉石-磁铁矿-火山玻璃型,主要物质来源为南设得兰群岛及南极半岛北段火山岩与火山喷发物,冰川为其主要搬运介质和动力来源;Ⅱ区为石榴子石-绿帘石-角闪石-石英型,南奥克尼群岛物质、南极绕极环流搬运南极半岛及其附近岛屿的物质对该区沉积物均有贡献。     

罗时江河口湿地沉积物全氮分布及其污染风险评价

于2013年11月20~25日,采集罗时江河口湿地表层(0~10 cm深度)、中层(10~30 cm深度)和底层(30~60 cm深度)沉积物样品,测定沉积物样品的全氮含量,分析其分布特征;运用单因子污染指数评价法,对沉积物全氮进行污染风险评价。结果表明,在水平方向上,罗时江河口湿地各层沉积物全氮含量沿两条主水道(水道Ⅰ和水道Ⅱ)向岸边递减,并在水道Ⅱ入水口处(采样点42)出现最高值;在垂直方向上,沉积物全氮含量随着沉积物深度的增加而减少,表层富集明显;表层沉积物全氮质量比为0.33~3.72 g/kg,表层、中层和底层全氮平均质量比为1.84 g/kg、1.42 g/kg和1.22 g/kg。沉积物全氮含量与沉积物深度的变化符合指数增长模型。底层沉积物全氮含量属于中度污染,表层和中层沉积物全氮含量都属于重度污染。表层沉积物污染指数最高(2.70),其次为中层沉积物(2.11),底层沉积物(1.78)的污染指数最低,重度污染主要集中在水道Ⅱ和表层上。     

长江口表层沉积物分布特征及动力响应

基于长江口2003 年2 月采集的58 个表层沉积物样品及以同步水动力资料的分析表明, 表层沉积物中值粒径自江阴-口外逐渐变细, 由江阴附近的217.8 μm 减少到南槽口外的12.1 μm; 浑浊带海域表层沉积物中值粒径北港最大, 平均为126.2 μm, 北槽其次, 平均为48.4 μm, 南槽最小, 平均为14.2 μm; 口外海域则北槽最大, 为22.4 μm, 北港其次, 为16.5 μm, 南槽最小, 为12.1 μm。沉积物分选性大多为中等-很差, 中值粒径越大, 分选系数越 小; 沉积物偏度大多是近对称-极正偏; 峭度表现为中等峭度-很窄尖。横沙以上区域表层 沉积物类型以砂为主, 口外海域沉积物类型以粘土质粉砂为主, 浑浊带海域表层沉积物类型复杂多样。长江口主槽表层沉积物中值粒径与落潮历时、V_e/V_f 值和余流值等动力参数呈正相 关关系, 落潮动力条件是决定长江口表层沉积物中值粒径大小的主要动力因素。     

季风边缘区湖泊表层沉积物粒度组分分布特征与影响因素

对内蒙古等地68个湖库共139个表层沉积物样品的粒度组分分布及其影响因子进行研究,探讨湖泊沉积物粒度分布特征及其成因机制和粒度组分的环境指示意义。结果表明：湖泊表层沉积物粒度可分为C1~C6共6个组分（0.4~1.9 μm、2.0~12.0 μm、17.0~58.0 μm、70.0~150.0 μm、170.0~500.0 μm和>600.0 μm）,近湖心样品粒度组分以C1、C2、C3为主,过渡带样品以C3和C4为主,近湖滨样品以C5主导。受入湖河流影响的样点处水动力条件决定了粒度组分的空间分布,波浪作用造成的二次悬移再沉积可能造成了C3组分向湖心迁移并导致近岸C5组分富集。C1及C2组分中径流输入不容忽视,C3组分中风力悬移搬运贡献较大。C4、C5和C6含量可指示样点距河口的相对位置,C3可反映样点距岸相对位置。     

盐城滨海湿地表层沉积物重金属分布特征与污染评价

于2014~2016年,采集并测定盐城滨海湿地陆域和海域表层沉积物样品,测定其中的重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg)含量,分析其空间分布特征;利用内梅罗综合污染指数法,进行污染评价。研究结果表明,盐城滨海湿地表层沉积物中,重金属Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、As和Hg的平均质量比分别为64.78μg/g、23.33μg/g、67.70μg/g、0.17μg/g、20.14μg/g、10.4μg/g和0.05μg/g,都低于国家Ⅰ类土壤质量标准和Ⅰ类海洋沉积物标准。Cd在王港乡附近海域为中等污染,局部地区存在轻度污染现象。内梅罗综合污染指数评价显示,研究区大部分地区为清洁区,中山河口至灌河口沿海一带、新洋港、大丰港附近为尚清洁区,轻污染区仅在新洋港、王港乡以及斗龙港附近有零星分布。     

南极半岛西北海域表层沉积物中硅藻的初步研究

本文对南极半岛西北海域22个表层沉积物中的硅藻进行了初步研究,鉴定出硅藻82种.根据硅藻的数量分布和生态特征,将本区硅藻分为三个组合;1.Yhalassiosiraantarctica—Charcatia actionchilus—Eucampia balautium组合.2.Th.antarctica——Nitzschiakerguelensis—Coscinodiscus lentignosus组合.3.Coscinodiscus lentiginosus——Eucampiabalaustium—Nitzschia kerguelesis—Schimperiella antarctica组合.文章还通过沉积物中和水体中硅藻的对比,水动力状况,以及海水对硅藻壳体的溶解作用等特征.讨论了区内硅藻壳体的沉积作用.     

WINERALOGICAL CHARACTERISTICS AND CONTROL FACTORS OF SURFACE SEDIMENTS IN THE SEA AREA NORtHWEST OF THE ANTARCTIC RENINSULA

Analysis and study of clastic and clay minerals of surface sediments and their chemical composition in the sea area northwest of the Antarctic Peninsula enable the authors to divide this area basically into four mineralogical provinces: (1) the mineral ogical province of coast and island shelf of the Southern Shetland Islands, (2) the mineral ogical province of the eastern Bransfield Strait, (3) the mineral ogical province of the western Bransfield Strait, and (4)the mineral ogical province of the western Antarctic Peninsula. Finally, the relationships between the mineral distribution and geologic, structure, material sources, glaciers, currents, and environments are briefly described.     

南极半岛西北部海域表层沉积物碎屑矿物研究

本文通过对南极半岛西北部海域23个表层沉积物中碎屑矿物分析研究,获得以下结果:1.主要矿物有单斜辉石、斜方辉石、角闪石、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、白云母、黑云母、绿泥石、橄榄石,玄武闪石、石榴石、磷灰石、锆石、金红石及火山玻璃、斜长石、石英等;2.根据矿物分布特征和稀土元素特征本区可分为三个矿物区和三种矿物组合类型:①基性火山碎屑矿物沉积区,矿物组合类型为辉石-火山玻屑型;②中酸性火成矿物沉积区,矿物组合类型为辉石-绿帘石-角闪石-石英;③基性火山碎屑矿物和变质矿物混合沉积区。矿物组合类型为辉石-绿帘石-石榴石-石英-火山玻屑。     

南极无冰区古海蚀龛沉积──古环境研究的新材料

首次在西南极菲尔德斯半岛长城站地区发现了保存完好的古海蚀龛沉积物 ,研究表明它是后期冰水湖泊沉积环境下的产物 ,该沉积剖面的形成环境反映了本地区距今 46 0 0年以来地貌演化、冰盖进退与古气候的演化过程。古海蚀龛沉积剖面的发现 ,为目前主要基于湖泊沉积物、海洋沉积物及冰芯等进行的南极无冰区古环境研究领域 ,提供了一种新的研究载体。     

ENSO循环过程对南极海冰的影响

应用 1 951- 2 0 0 2年NINO特征指数 (NINO1 +2 ,NINO3 ,NINO4 ,NINO3 .4)和 1 973-1 998年南极海冰北界范围以及 1 950- 2 0 0 1年SODA海洋温度资料。首先分析探讨了在ElNi no期间 ,堆积于赤道东太平洋的异常暖水在南半球的传播途径 ,进而研究了ENSO以及东南太平洋异常海温场与南极海冰之间的关系。结果表明 ,在ElNino期间 ,堆积于赤道东太平洋的异常暖水 ,是沿秘鲁和智利沿岸向极传播。其传播过程持续大约 1年的时间 ,但未发现沿南赤道流的西传现象。ENSO循环过程与南极海冰变化存在一定联系 ,特别是Amundsen Belling shausen海和南极半岛海冰的变化与ENSO暖事件 (ElNino)较为密切。当ElNino事件发生后 ,时滞 2年左右的时间 ,Amundsen Bellingshausen海和南极半岛的海冰将出现明显的减少现象 ,特别是南极半岛的海冰减少最为明显。ElNino事件对南极海冰的影响过程是 ,堆积于赤道东太平洋的大量异常暖水 ,沿南美 (秘鲁和智利 )沿岸近海向极地传播 ,异常暖水的这种向极传播过程将引起近极的海温场出现异常升高 ,最终导致Amundsen Bellingshausen海和南极半岛地区的海冰减少。自 2 0世纪 80年代以来 ,Amundsen Bellingshausen海和南极半岛的海冰出现明显减少的趋势 ,与这一时期的ElNino事件的频繁发生     

菲尔德斯半岛新生代火山岩中Sr,Ba,Ca元素的相关变化及其对岩浆演化的启示

菲尔德斯半岛新生代火山岩岩石组合为高铝玄武岩-玄武安山岩-安山岩-英安岩,是一套低钾高铝的钙碱性岩系。以岩石中Sr/Ca,Ba/Ca比值作为讨论岩浆演化的一个指标,确认高铝玄武岩为本区岩浆作用的初始岩浆,经过岩浆房中斜长石和单斜辉石为主的分离结晶作用,依次演化出玄武安山岩、安山岩和英安岩岩浆。     

南极半岛西北部海区重矿物及其中稀土、微量元素的统计分析

对南极半岛西北部海区表层沉积物中的重矿及其中稀土、微量元素的定量资料进行了统计分析。Q型因子分析结果得出调查区重矿物组合的因子模式,它们主要受物源和海流的控制。R型群分析把22种元素划分为3群和9个亚群。元素的分群现象显示了元素与岩石在成因上的专属关系,而亚群则反映了元素地球化学习性的差异及元素共生组合或伴生关系。讨论了元素亚与重矿物组合类型的关系。     

南极海冰的时空变化特征

依据Hadley中心提供的全球海冰密集度格点资料 ,利用诊断分析方法 ,对近 35年来南极海冰的时空变化特征进行了研究。研究表明 ,在南极地区 ,海冰平均北界和海冰总面积的变化基本一致 ,可以用海冰北界来研究南极海冰的时空变化特征。南极海冰最多和最少期分别出现在 9月和 2月 ;威德尔海和罗斯海地区海冰最多、变化最大 ,南极半岛地区海冰最少 ,变化也小 ;近 35年来环南极地区的海冰有明显的减少趋势。南极海冰变化的时空多样性十分明显 ,存在着 5个变化不同的区域 ,其中有两个区域近 35年来海冰范围扩大 ,面积增加 ,而另三个区域则海冰范围缩小 ,面积减少。不同区域的海冰都存在着较明显的 2- 3年和 5- 7年主振荡周期。南极海冰时空变化特征的研究对进一步认识南极地区海 冰 气相互作用的物理过程 ,讨论南极海冰变异与大气环流和天气气候的关系有重要意义