2009年春季九龙江口水体沉降颗粒物组分的类型与分布

对2009年3月28 ～ 29日利用沉积物捕获器在九龙江河口区分层收集的沉降颗粒物分别进行了激光粒度、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析,分析了沉降颗粒物的粒度特征和粘土矿物组成特征,并探讨了九龙江河口水体沉降颗粒物类型及其絮凝沉积作用.结果表明:各站各层沉降颗粒物有不同的粒度组成和粘土矿物组成特征,单颗粒沉降颗粒物类型主要有3种类型(生物、矿物和其他颗粒);沉降颗粒物絮凝体类型则有5种主要类型,包括被囊类、硅藻等生物形成的絮凝体,粪球、矿物碎屑等形成的絮凝体以及由生物和有机质等形成的混杂絮凝体.研究区沉降颗粒物的类型受到地形、径流、潮流的影响,影响研究区沉积颗粒物分布的主要原因包括陆源碎屑物质的输入和人类活动的影响.颗粒物絮凝还受到河口区水体的盐度、有机物的吸附等诸多因素的影响.     

长江与黄河河口沉积物环境磁学特征及其对比研究

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究.结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物的磁性明显强于黄河河口沉积物,特别是质量磁化率、非磁滞剩磁及饱和等温剩磁,两者相对偏差在40%以上;在粗粒级沉积物(>0.063 mm)中,长江河口沉积物的磁化率与全样磁化率平均值差别较小,在4%左右;黄河河口沉积物差别很大,可达34%.两者的差别反映了长江和黄河沉积物中磁性矿物赋存方式的差异;长江和黄河河口沉积物磁性特征的差异与两者粒度特征对比明显.长江和黄河河口沉积物的这些磁学方面的差别是源岩特征和气候环境差异上的反映,可以作为判别两者物源的有效示踪剂.     

厦门湾现代沉积环境特征研究

应用系统聚类和因子分析的方法分别对厦门湾112个表层沉积物样品的粒度组成和其中35个样品的矿物组成进行分析。结果表明:厦门湾可以划分为三种与沉积动力特征相对应的主要沉积环境区;表层沉积物中共发现碎屑矿物50种,其中重矿物38种,优势重矿物为磁铁矿、钛铁矿、褐铁矿、赤铁矿、绿帘石、角闪石、锆石等;表层沉积物主要由九龙江等入海泥沙和厦门湾周缘基岩风化侵蚀产物组成,部分为来自台湾海峡的物质。物质来源是影响研究区表层沉积物中重矿物分布的主要因素。     

济州岛西南泥质区近2300 a来环境敏感粒度组分记录的东亚冬季风变化

对位于东海陆架济州岛西南泥质区的B2孔进行了沉积物粒度分析, 从中提取出了对沉积环境变化敏感的粒度组分. 研究表明该敏感组分的粒级含量和平均粒径变化主要受东亚冬季风的强弱变化制约. 根据以上粒度指标与AMS14C测年相结合建立了近2300 a东亚冬季风高分辨率的时间变化序列. 结果表明近2300 a东亚冬季风变化和中国东部气候变化序列有较好的一致性, 可以划分为四个阶段: 1900 aBP (50 AD)以前和1450 ~ 780 aBP (500 ~ 1170 AD)这两个阶段东亚冬季风相对较弱, 与气候变化的暖期相对应; 1900 ~ 1450 aBP (50 ~ 500 AD)和 780 ~ 219 aBP (1170 ~ 1731 AD)两个阶段为东亚冬季风强盛期, 与气候变化的冷期对应, 后者为近2300 a以来最寒冷的气候阶段, 对应于小冰期. 其中各阶段内部东亚冬季风有明显的次级波动. 在1900 aBP (50 AD)和780 aBP (1130 AD)前后有两次明显的阶段性的气候由暖转冷突变事件, 后者可能与全球尺度大气环流的改变有关.     

南极普里兹湾沉积物稀土元素地球化学特征

利用中国第29次南极科学考察在南极普里兹湾获取的3个短柱样品,进行了稀土元素测试分析,探讨了普里兹湾海洋沉积物稀土元素特征、分布模式及其控制因素。结果表明,普里兹湾各站沉积物中稀土元素含量各异,但均具有与上陆壳、中山站变质岩相似的页岩标准化配分模式,整体表现为轻稀土富集型,说明其物源一致,具有明显的大陆地壳来源特征。结合沉积物粒度、化学元素、生源指标等分析其分布及富集规律,发现物源是控制研究区稀土元素组成的主要因素,同时生物作用会对稀土元素的含量产生稀释,但"粒度效应"在此并不明显。普里兹湾沉积物短柱稀土元素参数垂向变化,反映了百年尺度内物源输入、沉积环境的变化。各站δCe值普遍具有向下减小的趋势,反映了随深度增加沉积环境的氧化性逐渐减弱的特征。     

热液羽状流研究进展

热液羽状流是全球洋中脊热泉场的重要组成部分,在深海热量和物质循环中有重要地位,是探测热泉场和热液喷口位置最直接有效的手段。介绍了热液羽状流的主要研究内容、探测技术方法、在不同海域洋脊的研究进展和21世纪的新成果,从地球系统科学和热泉场资源探测的角度归纳了主要科学问题和发展趋势。热液羽状流对全球海洋循环及大洋化学有重要影响,其位置探测在近期将经历一次“小型革命”,正在成为大洋研究前沿热点。     

台湾海峡西侧海湾-岛屿系统影响下的流场年季变化——以南日水道为例

台湾海峡地理位置独特,西侧海域海湾 岛屿系统普遍发育,显著影响了海域流场分布。同时,海峡西岸经济区的快速发展对区域海洋动力环境背景场及其变化的精细认识提出了更高的要求。福建莆田南日岛西侧南日水道是连通兴化湾与平海湾的主要水道,是区域海洋动力环境的“咽喉”所在,在区域海洋环境保护与科学开发利用中居于至关重要的位置。为了全面认识台湾海峡西侧海湾 岛屿系统影响下区域海洋动力环境背景场的年季变化,本研究利用布放在南日水道的座底观测系统获得的周年海流资料,结合同期气象风场资料,通过数据统计分析、调和分析、滤波处理和小波变化等手段,研究了南日水道内海流的季节变化规律和驱动余流的动力要素,初步探讨了热带气旋等对海洋动力演化过程的影响。研究结果表明,研究海域潮流为不正规半日浅海潮流,并具有明显的半月周期,涨潮流大于落潮流,涨潮流主方向为 WNW 向,落潮流主方向为 SE—ESE向。旋转谱结果表明,研究海域以半日潮为主,逆时针能量强于顺时针,惯性周期无明显的谱峰。潮流强度的季节变化特征为冬季最强,秋季、春季次之,夏季最弱。夏、秋季的余流流速较其他季节明显偏大,表层余流有明显的季节特征,底层余流全年为北向流。观测点余流主要由风引起,二者有很好的相关性,但频率统计结果显示二者方向不一致,表明余流在地形的作用下发生了转向,其中潮致余流对表层余流贡献较小。小波能量图表明,双台风（热带气旋）期间风和余流均存在1 d及6 d左右的周期信号,二者密切相关。本研究成果对于区域海洋环保以及海域科学开发与应用具有重要的现实意义。     

长江和黄河河口沉积物中石英氧同位素的对比

采用硫酸氢钾(KHSO4)熔融-六氟硅酸(H2SiF6)浸泡的化学方法分离出长江、黄河河口不同粒级沉积物中的石英矿物,使用BrF5为氧化剂提取出石英矿物中的氧,在质谱计上测定石英中氧同位素比值(δ18O值),结果表明:同一沉积物样品中随粒度由粗变细,石英δ18O值逐渐增加,长江河口沉积物中石英的δ18O值比黄河河口沉积物中的稍高,两条河流河口沉积物中相同粒级石英δ18O值差别主要受流域沉积物物质来源和流域的气候环境差异的影响。     

Crystals of suspended marine barite in the eastern equatorial Pacific: processes of dissolution and effects on crystal morphology

Suspended paniculate substances were sampled in the eastern equatorial Pacific in water column from surface to near bottom in five stations in 2005,from which 868 barite crystals were recovered.The barite crystals were examined under scanning electron microscopy.About 61%of the total barites crystals contained detectable Sr by energy dispersive X-ray spectrometry.Barite crystals could be classified into four groups based on their morphology:1) bladed;2) ovoid or rounded;3) arrow-like;and 4) irregularly shaped.The arrow-like barite crystals in natural environment has never been reported before.In addition,about a half of the studied crystals showed features of dissolution as cavities or holes inside of the crystals or around their edges.We found that differential dissolution of barite crystals is consequence of heterogeneous Sr distribution in barite crystals.Our results would help in understanding the biogeochemical processes of marine barite formation and preservation in seawater and marine sediments.     

台风期间港湾海岸湿地侵蚀、淤积的环境动力学机制初探 --以福建罗源湾为例

为了探讨港湾海岸湿地在台风期间发生冲淤变化的过程和机制,利用流速仪观测了台风“凤凰”过境期间福建罗源湾海岸湿地（包括盐沼中下部和光滩）的环境动力过程。结果表明,台风登陆期间盐沼中下部和光滩的滩面淹没时间增长约2 h,近底层流速平均值变化很小,但流速波动变化幅度很大,底部切应力显著增大,滩面发生侵蚀;台风登陆后,随着风浪作用的减弱,流速波动显著减小,底部切应力逐渐减小,悬沙发生沉降,滩面表现为淤积。台风期间的滩面侵蚀、淤积主要受底部切应力的控制。