末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录及其对海平面和气候变化的响应

通过对日本海Ulleung盆地KCES-1岩心中的主微量元素、稀土元素及粒度的综合分析,探讨了沉积物来源及其控制因素。结合地层年代模型,恢复了研究区48ka以来的古环境记录。结果显示,日本海Ulleung盆地沉积物以陆源碎屑为主,沉积物中主微量元素(Al、K、Fe、Mg、Na、Ti、Th、Sc、Rb、Sr、Cr、Co、Hf、Zr)含量普遍低于平均页岩。稀土元素丰度(ΣREE)为80～213μg/g,与长江、黄河及中国黄土接近,高于日本上地壳。球粒陨石标准化显示,沉积物中轻稀土显著富集,有显著的Eu负异常(0.6～0.8),Ce异常不显著。元素比值(La/Th、Th/Sc)及La/Th-Hf物源性质判别分析显示,研究区沉积物主要来源于上地壳,母岩落入长英质源岩区。在11～18ka,主微量元素的分布特征与11～0ka及48～18ka有显著差异。海平面和全球气候变化是控制主微量元素时空分布的重要因素。化学蚀变指数CIA(45～61)显示沉积物源区化学风化程度较弱,18ka以前风化程度低于18ka以后风化程度,暗示气候由干冷向暖湿转移。这与全球气候变化和东亚夏季风强度变化趋势一致。     

海洋环境Fe同位素地球化学研究进展

Fe是海洋“生物泵”中限制浮游生物生长和控制海洋初级生产力的主要因素之一,也可间接影响大气中CO2含量,反馈于全球的气候变化。近年来基于多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC ICP MS)分析方法的改进及测试精度的提高,应用Fe同位素组成、变化及其分馏机制,为研究海水中Fe的主要来源以及示踪海洋环境中Fe的循环过程等,提供了一个有效地球化学指标,也对示踪地球不同演化阶段的海洋沉积环境变化具有指示意义。较为详细地介绍了海洋环境中不同储库的Fe同位素组成,洋中脊热液流体—玄武岩、海水—大洋玄武岩等水—岩反应影响Fe同位素分馏效应的主要因素及地球不同演化阶段古海洋沉积环境中的Fe同位素变化。认为海洋环境下Fe同位素可以产生较为明显的分馏作用,轻铁同位素具有更易活动、易迁移的特征,并进一步提出不同相态、不同矿物间Fe同位素分馏系数的确定等相关问题仍是今后Fe同位素研究的主要方向。     

海洋沉积物不同相态中Sr、Nd同位素提取方法研究

海洋沉积物中Fe-Mn氧化物相和残渣态的Sr、Nd同位素组成能够敏感地指示洋流循环及物质来源,但实验室对沉积物中上述相态的Sr和Nd同位素的提取易产生过量或提取不完全,进而影响同位素测定结果的准确性,因此制定有效的提取流程显得非常重要。本文采用不同浓度盐酸羟胺(Hydroxylamine Hydrochloride,HH)与醋酸(Acetic Acid,HAc)混合溶液对中印度洋海盆深海沸石黏土、北极半深海沉积物以及安达曼海近海沉积物的Fe-Mn氧化物相进行提取,残渣态用HNO3-HF高压密闭消解法溶融,测定了各相态的主微量元素含量及Sr、Nd同位素组成,通过分析不同实验条件下得到的Fe-Mn氧化物相与残渣态的稀土元素(REE)配分模式、Al/Nd含量比值及Sr、Nd同位素组成,建立了3种不同成因类型海洋沉积物不同相态的化学提取方法。提取深海沸石黏土中Fe-Mn氧化物相的理想试剂条件为0.25 mol/L HH和15%HAc,北极半深海沉积物和安达曼海近海沉积物的试剂条件为0.5 mol/L HH和15%HAc。该方法可以准确获得沉积物中Fe-Mn氧化物相与残渣态的Sr、Nd同位素组成信息,为古海洋学的研究提供方法支持。     

70 Ma以来风尘活动在太平洋铁锰结壳中的记录

开展风尘沉积研究对于了解源区气候变化和大气循环过程具有重要意义。利用高分辨率电子探针技术,通过对铁锰结壳中风尘指示因子（Al沉积通量）的年际变化研究,探讨低纬度铁锰结壳中风尘沉积特征。结果显示：在过去近70 Ma中,低纬度铁锰结壳Al沉积通量平均值为300.5  μg/(cm^2·ka),并且记录了南、北半球的不完整风尘史。在晚白垩世－晚中新世期间,M06铁锰结壳位于热带辐合带之南,受南半球风系影响,其Al沉积通量大小反映了环太平洋区域火山活动强度;晚中新世后,受北半球风系控制,M06铁锰结壳Al通量的变化反映了亚洲风尘源区构造和气候的变化。     

磷酸盐化对富钴结壳元素组合的影响

磷酸盐化事件是地史时期重要的成岩事件之一,在太平洋赤道区域发生了两次主期和三次次期磷酸盐化事件(Hein等,1993).它强烈改变了结壳的初始成份(Koschinsky和Halbach,1997;潘家华等,2002).因此结壳中磷酸盐化作用成为一个值得关注的问题.     

莱恩海山链MP2海山富钴结壳Co元素的富集/亏损研究

富钴铁锰结壳(简称富钴结壳或海山结壳)是生长在大洋洋底地势较高处(如海山)硬质基岩上的富含铁、锰、钴、铂、稀土等金属元素的"壳状"沉积矿产.与其它深海铁锰沉积相比较,海山结壳的的最主要特征是富Co,其Co含量是大洋铁锰沉积中最高的.但是,同一富钴结壳样品的不同层位Co含量的差异是比较大的,到目前为止,人们并没有充分认识富钴结壳为什么"富钴",即Co发生富集/亏损的原因.本文通过对莱恩海山链MP2海山的一块典型富钴结壳样品电子探针原位化学成分数据的系统分析,对富钴结壳形成过程中Co富集/亏损的原因进行了系统研究,以揭示富钴结壳中的Co富集机制以及富钴结壳成矿作用是否具有时代的特殊性.     

冲绳海槽西南端1.3ka以来异重流沉积记录及其古气候响应

以冲绳海槽西南端的HOBAB4?S1岩芯为研究对象,综合利用粒度、沉积构造、AMS14C测年等资料,对研究区异重流沉积特征进行研究,对异重流发育的时间段与晚全新世气候事件进行对应。结果表明,岩芯中发育17段异重流沉积,其沉积物组分以砂质粉砂为主,粒度频率分布曲线多呈以70~130 μm为中心的单峰,C?M图上样品点集中分布区间大致平行于C=M基线,且位于PQ段以下,表明沉积物搬运方式为重力流悬浮搬运。异重流内部发育平行层理、爬升沙纹层理和粒序层理等沉积构造。异重流沉积类型主要有两类,一类是厚层异重流沉积,底部侵蚀面发育,内部发育多组逆—正粒序组合,指示了水动力较强,侵蚀作用和沉积作用均较明显的异重流近端沉积;另一类是薄层异重流沉积,底部侵蚀面不发育,内部不发育或仅发育一组逆—正粒序组合,指示了水动力较弱的异重流边部沉积。HOBAB4?S1岩芯的异重流层段集中发育在800~1 300 A.D.之间,指示了当时气候条件为高温高湿,台风、洪水频发,降雨量较大,验证了“中世纪暖期”在东亚地区的存在。     

南海中-新生代火成岩岩石地球化学特征： 约束南海构造演化

<正>南海是西太平洋地区最大的边缘海之一。自古生代以来,南海及邻近区域经历了复杂的构造演化历史。作为东南亚地区重要的组成部分,南海地区已经成为本区域许多古生代-中生代古地理重建的焦点地区(如,Karig,1971;Hamilton,1979;Taylor     

黄河口及毗邻海域沉积物铅的来源：铅同位素证据

<正>黄河为世界第二大河流,每年往渤海输送巨量物质且大部分悬浮物沉积在近岸及其毗邻海域,形成大河三角洲——黄河三角洲。然而,在过去几十年,在人类活动和自然作用的双重影响下,黄河每年输送的沉积物及排放水量显著减少。这很大程度地影响了黄河口乃至渤海沉积物物理化学特性,特     

渤海西南部近岸功能区表层沉积物重金属形态分析及环境评价

利用渤海湾和莱州湾近岸六个功能区(港口、养殖区、排污区、黄河口及其湿地)采集的表层沉积物,采用BCR连续提取法对沉积物中几种金属元素(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd)进行了化学形态分析。形态分析结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、Ni主要以残渣态存在,Cd主要以弱酸溶态存在。基于形态分析结果应用次生相与原生相分布比值法对重金属污染水平进行评价,结果表明,Cd的KRSP最高,Pb次之;各功能区的污染水平依次为徐家铺养殖区垦利养殖区天津港大沽河排污区黄河口及湿地弥河排污区。同时,对这几种金属的总含量进行了测定,并应用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属元素潜在生态危害程度进行评价,结果显示:(1)Cd是该区域最主要的生态风险因子,各金属的潜在生态危害程度依次为CdPbNi≥CuCrZn;(2)各功能区潜在生态危害程度为轻微,功能区潜在生态危害整体上为渤海湾大于莱州湾。通过结合这两种方法进行的综合评价,探明了这几种金属在渤海湾和莱州湾近岸功能区表层沉积物中的存在形态、迁移转化程度,预测了其潜在生态危害。