中国科学院院士汪品先教授学术成就概要

汪品先教授,我国著名的海洋地质学家,江苏苏州人,1936年11月14日生于上海,1960年毕业于莫斯科大学地质系,1981年获洪堡奖学金在德国基尔大学从事研究,1991年当选为中国科学院院士。     

东海外陆架晚第四纪若干沉积学问题的研究现状与展望

我国东海陆架尤其外陆架的晚第四纪沉积地层、古河道沉积与下切河谷充填沉积、潮流沙脊沉积研究等已经取得较多研究成果,综述已有的研究认识和关键科学问题,讨论地层研究中的氧同位素2期和4期地层划分出现的争议、不同的地层演化模式以及与之紧密相关的末次冰盛期古河道的存在与演化、东海陆架冰后期潮流沙脊成因研究中存在的不同观点,提出未来东海外陆架晚第四纪沉积学研究的思路和工作展望。     

Paleo-fluvial sedimentation on the outer shelf of the East China Sea during the last glacial maximum

Evidence from lithology, foraminiferal assemblages, and high-resolution X-ray fluorescence scanning data of core SFK-1 indicates tidally influenced paleo-fluvial sedimentation during the last glacial maximum (LGM) on the outer shelf of the East China Sea. The paleo-fluvial deposits consist of river channel facies and estuarine incised-valley-filling facies. Different reflections on the seismic profile across core SFK-1 suggest that the river channels shifted and overlapped. River channel deposition formed early in the LGM when sea level fell and the estuary extended to the outer shelf. Channel sediments are yellowish-brown in color and rich in foraminifera and shell fragments owing to the strong tidal influence. Following the LGM, the paleo-river mouth retreated and regressive deposition of estuarine and incised-valley-filling facies with an erosion base occurred. The river channel facies and estuarine incised-valley-filling facies have clearly different sedimentary characteristics and provenances. The depositional environment of the paleoriver system on the wide shelf was reconstructed from the foraminiferal assemblages, CaCO₃ content and Ca/Ti ratio. The main results of this study provide further substantial constraints on the recognition of late Quaternary stratigraphy and land-sea interactions on the ECS shelf.     

镇江下蜀土剖面的化学风化强度与元素迁移特征

The chemical weathering intensity and element migration features of the Xiashu loess profile in Zhenjiang are studied in this paper.（1）The Xiashu loess profile underwent moderate chemical weathering.It seems that the precipitation is a more important factor than the temperature in controlling the process of the chemical weathering.（2）The major elements such as Si,K,Na,Ca,Mg,Mn and P were migrated and leached,while the elements Fe and Ti were slightly enriched.The migration features of the major elements reveal that the Xiashu loess finished the primary process of chemical weathering characterized by leaching of Ca and Na,and almost reached the secondary process characterized by leaching of K.Except the elements Sr and Ga,other trace elements such as Th,Ba,Cu,Zn,Co,Ni,Cr and V were enriched.It might be caused by both the biogeochemical process and the adsorption of trace elements by clay mineral and organic materials.（3）The difference of element migration down the Xiashu loess profile reveals that the climate was warm and wet at the early-middle stage of the middle Pleistocene.At the end of the middle Pleistocene,it became dry and cool.At the early stage of the Late Pleistocene,the paleoclimate became warm and wet again.As a whole,the paleoclimate generally became drier and cooler in this region from the beginning of the middle Pleistocene.     

黄河、长江与韩国Keum、Yeongsan江沉积物常量元素地球化学特征

运用同样的样品采集和测试方法比较分析了我国的长江和黄河以及韩国的Keum和Yeongsan江的常量元素地球化学特征。韩国河流沉积物中Ca及碳酸盐含量显著低于长江和黄河,而其他元素含量则在二者之间;黄河沉积物以总无机碳(TIC)、Na和Ca含量高为特征,而长江沉积物则显著富集Ti和P。Keum和Yeongsan江沉积物中P、Ca、Fe和Mg在酸溶相中比例可达30％～66％,而K、Al和Ti则富集在残渣相中。韩国河流沉积物极低的Ca含量同流域缺乏碳酸盐源岩密切相关,其沉积物主要由侏罗一晚白垩纪的花岗岩经过中等程度的化学风化而成。虽然Ca在中韩河流沉积物之间含量差异显著,但必须谨慎运用全钙含量来识别海区物源。而沉积物中非碳酸盐态钙(Ca^*)及相应的K／Ca^*和Al／Ca^*比更适合用来示踪黄河及Keum和Yeongsan江沉积物;Ti则可以用来区分长江与其他河流沉积物。     

楚科奇海表层沉积物的稀土元素地球化学特征

对楚科奇海26个表层沉积物样品的稀土元素分析结果表明, 稀土元素在细粒沉积物中较为富集, 在粗粒沉积物中亏损. 稀土元素的页岩标准化配分模式以平坦型为主, 少数样品为轻稀土弱富集型或重稀土弱富集型, 说明楚科奇海表层沉积物以陆源碎屑物质为主, 化学风化作用弱. 从稀土元素地球化学特征的区域变化来看, 海区东西两侧沉积物分别来源于阿拉斯加和西伯利亚地区, 海区中南部沉积物与育空河物质的向北扩散有关. 海区中部赫雷德浅滩为残留沉积, 沉积物SCe/SY比值大, 铈的负异常不明显, 铈的富集可能与氧化条件下锰的早期成岩迁移有关.     

长江水系沉积物碎屑矿物组成及其示踪意义

长江碎屑矿物组成研究表明,轻矿物以石英、长石和岩屑为主,不同支流轻矿物组成特征不同,成熟度指数平均是2.0,一般干流高于支流,成熟度随沉积物搬运距离增加而增大。QFL及QtFL三角图解显示长江沉积物主要来自再旋回造山带物源区,流域风化剥蚀速度较快,不同支流物质汇入干流,使得干流轻矿物组成复杂多变而难以和支流区别。重矿物含量从长江上游至下游呈递减趋势,其主要组合是磁铁矿-普通角闪石-普通辉石-石榴子石-绿帘石-褐铁矿-钛铁矿。红柱石和磷灰石是金沙江沉积物的特征矿物组合;蓝晶石是岷江流域的特征矿物;涪江的特征矿物是榍石;汉江的特征矿物组合是磷灰石、紫苏辉石和硅镁石;锆石是湘江的特征矿物。不同流域的特征矿物指示其源岩性质。上游的雅砻江、大渡河以及岷江等支流沉积物对中、下游干流沉积物的贡献较弱。涪陵以上长江流域风化作用强烈,母岩主要是沉积岩类(碎屑岩、泥岩);其下流域沉积物中近源弱风化物质明显增加,其源岩类型体现为岩浆岩和变质岩类;而金沙江攀枝花地区及湘江、沅江沉积物则更多来自流域内广泛分布的大片变质岩类。     

长江河流沉积物磁铁矿化学组成及其物源示踪

运用电子探针分析了长江干流和主要支流河漫滩沉积物中磁铁矿的元素组成.磁铁矿中的FeO平均含量稍高于其标准组成,而Fe2O3平均含量则明显低于标准组成;Ti、Al、Cr、V、Mn、Mg、Co和Zn等元素在磁铁矿中含量变化大,不同支流的磁铁矿的元素组成不同,同一取样点不同样品磁铁矿的元素组成变化也较大.金沙江、湘江、汉江及长江干流磁铁矿与钛磁铁矿、钛尖晶石、钒钛磁铁矿和铬铁矿等出溶交生,TiO2、Cr2O3和V2O3等元素含量高且变化大.金沙江磁铁矿富Mg、Al和Cr;大渡河、雅砻江和岷江磁铁矿中微量元素含量大多低于0.5%;涪江、汉江磁铁矿富Ti和V,而湘江磁铁矿富Ti和Al;总体上,长江干流上游磁铁矿富Ti,而下游磁铁矿中Ti、Al、Cr、V、Mg和Mn含量低于0.15%.干流磁铁矿的元素组成变化反映主要支流源岩组成及对干流影响程度的差异.     

长江口沉积物化学相态分析及主泓变迁的指示

元素地球化学是沉积物源判别和环境研究的重要手段,但河口海岸地区沉积动力环境复杂多变,人类活动影响强烈,全岩沉积地球化学的示踪研究存在局限性和多解性。选择长江下游干流悬浮物、东海陆架表层沉积物以及长江口具有一百多年沉积记录的ZK6孔,通过化学相态分析（1 N HCl处理）,探究酸溶态微量元素组成特征及其对河口环境变迁的指示。相较于钻孔全岩样品,酸溶态Sr/Ba比能更可靠地反映河口古盐度和海陆相沉积环境的变化。ZK6孔沉积物酸溶态稀土元素（REE）主要赋存于Mn氧化物中,Mn、ΣREE含量、Ce/Ce*以及Sr/Ba比在1899—2007年间呈三段式变化,主要反映长江河口流路分汊和主泓位置改变引起的河口沉积环境变化,进而影响河口环境中活跃元素和次生组分在沉积地层中的保存记录。该研究对今后深化认识复杂河口环境下微量元素地球化学行为以及微量元素示踪海洋环境变化具有借鉴意义。     

“从源到汇”的时间尺度——根据U系同位素计算海洋沉积物的搬运时间

东亚边缘海陆源碎屑沉积物的"从源到汇"过程是我国陆海相互作用和海洋地质研究的重要内容。目前我国已开展的沉积物源汇研究大多集中于源汇过程中的"源"和"汇"2个端元的讨论,而对沉积物从源到汇的过程尤其是时间尺度缺乏系统和定量的探讨。根据234 U/238 U比值定量计算沉积物的搬运时间,是国际上最近发展的一种同位素地球化学示踪方法,已经成功应用于世界多条河流和海洋沉积物的搬运时间计算。对该方法的理论基础和应用情况进行了系统的介绍,该方法在我国的应用和推广将有助于深化我国东部边缘海不同构造—气候—人类活动背景下河流入海沉积物的从源到汇过程研究。