南极普里兹湾表层沉积物中磷的形态分布特征

针对多次南极考察中雪龙号在普里兹湾海域获取的表层沉积物样品,分析了该海域沉积物中各形态磷的含量,并讨论了其分布特征和控制因素。结果表明,表层沉积物总磷含量介于416.1×10-6—676.3×10-6之间,平均为543.5×10-6,主要由碎屑磷(平均为209.9×10-6)和自生磷(平均为137.7×10-6)组成。自生磷、有机磷呈现从湾东部至西部逐渐降低的分布趋势,这种分布与有机碳、生物硅等生源要素的分布以及上层水体生产力的高低相吻合,指示了其海洋生源属性;碎屑磷在湾西部含量较高,其分布与沉积物中铝、砂质的分布模式一致,表明其主要来自堆积在西部浅滩区域冰山携带的陆源砂质碎屑。可交换态磷(平均为36.0×10-6)和铁结合磷(平均为47.1×10-6)在沉积物中含量较低,分别受沉积物粒度和铁含量的控制,仅在湾东部和中心个别站位含量较高。生物可利用磷在湾东部和中心区域含量较高,可能与上述区域较高的生源颗粒物沉降速率有关,同时这些颗粒物可能吸附了水体中的磷进入沉积物中,导致对应底层海水磷酸盐浓度相对降低。     

Contents and benthic fluxes of nutrients in sediment pore water of the Southern Ocean

The concentration and profile characters of nutrients in sediment pore water of the South Ocean, sampled during the cruise of CHINARE-18 of the austral summer 2001/02 were determined. The results show that the content of SiO3-Si and NH4-N were much higher than other nutrients. The profile of SiO3-Si was characterized with sharp gradients near the sediment-water interface, profile distribution of silicate show that during the diagenetic reaction of silicate, dissolution was the main part. The organic matter decomposition was occurred under the anaerobic condition. Benthic fluxes of SiO3-Si, NH4-N were from pore water to overlying water, and regeneration of silicate and ammonium were the main part of the nutrient regeneration from the pore water of the study area.     

东太平洋表层沉积物中热水矿物组合的发现及其意义

对东太平洋表层沉积物的扫描电镜观察表明，样品中除陆源碎屑和生物壳体外，存在着一组特征性的石英－钠长石－重晶石自生矿物组合。它们均呈完好自形晶，显然未经历过明显的搬运，都是原地形成的自生矿物。X射线衍射分析进一步确认了这组矿物的存在。迄今为止自生钠长石主要见于埋深较大的储层砂岩，其结晶温度不低于70℃，是一种典型的热水成因矿物，而同样完整晶形的重晶石曾在加利福尼亚湾Guaymas盆地被发现，并被确认属热水成因。作者据此认为，存在于东太平洋表层沉积物中的自生石英－钠长石－重晶石属于热水矿物组合。这意味着在远离洋中脊的大洋盆地亦有一定规模的热水活动，它对深海成矿作用和全球环境，尤其是长周期气候变化等的影响值得重视。     

中国多金属结核开辟区沉积物地球化学特征

对中国多金属结核开辟区沉积物的详细研究表明,研究区内沉积物处于氧化至弱氧化环境,两种色调的沉积物在粒度分布特征以及化学组成上都存在着显著的差异,它们是不同沉积环境的反应.不同色调之间的界面为一沉积间断面.沉积物中的铁和锰具有不同的来源,铁可能以岩源碎屑为主,而锰则更可能是自生成因.钙和镁以生物成因为主.     

南极磷虾富氟异常的原因及机理

通过对南极磷虾(Euphausia superba)体内及其甲壳中氟含量变化特征的分析,对南极磷虾富氟异常的原因进行了研究.结合其他有关资料,本文还对南极磷虾富氟的来源及机制进行了探讨.研究结果表明:(1)南极磷虾甲壳对氟具有再吸收的功能和作用,其对氟的富集存在着与生命活动无失的机理.南极磷虾的甲壳作为对氟具有特殊吸附功能的无机介质是其富氟的重要原因;(2)氟的富集来自海水,且可能是以离子交换吸附的方式进行.这一作用主要是通过氟与钙、磷的结合而体现.     

南大洋沉积物间隙水中营养盐分布及扩散通量研究

利用中国第18次南极考察获得的沉积物样品,对南大洋沉积物间隙水中营养盐的含量及分布特征进行了研究,估算了营养盐的底部通量.结果表明,南大洋沉积物间隙水中的营养盐以高含量的硅酸盐、铵盐为主.在垂向分布上,硅酸盐在沉积物-水界面呈现出明显的浓度梯度,这种分布特征表明,在硅的早期成岩过程中溶出是主要过程.沉积物中有机物的降解反应主要在还原状态下进行.硅酸盐与铵盐存在明显的向上释放的通量.     

夏季珠江口水体中多环芳烃的分布、组成及来源

利用1999年7月对珠江口海域的调查资料,对该区表层海水中优控多环芳烃的分布、组成及来源进行了分析和讨论,结果表明:(1)夏季珠江口海域表层海水中14种溶解态多环芳烃[苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、艹屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)艹北、茚并(1,2,3-cd)艹比]的质量浓度为63.8~171.7 ng/L,且沿着冲淡水流向呈降低趋势;(2)颗粒态中15种多环芳烃[萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、艹屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)艹北、茚并(1,2,3-cd)艹比]的质量浓度为60.7~186.7 ng/L,其分布与水体载沙量及悬浮颗粒物的性质、粒径有关,具有从河口内向外海降低的分布特征;(3)多环芳烃组成和特征参数比值的分析表明,珠江口海域高温裂解来源的多环芳烃在伶仃洋海区输入最多,且主要为人类活动中煤燃烧排放的,而在香港岛周围海区的输入则相对较少,且主要为油燃烧排放的;(4)与法国塞纳河及长江口等河口相比,珠江三角洲海域水体中存在高菲含量排放源。     

南极普里兹湾北部深海沉降颗粒物通量的季节性变化

利用1998～2000年中国南极科学考察期间(第15和16航次)在南极普里兹湾北部海域所获得的沉积物捕获器样品的资料,对南极普里兹湾北部海域颗粒物的有机地球化学特征进行了调查,并重点开展了该海域颗粒物通量及其季节性变化特征的研究。研究结果表明,在1000m深度,颗粒物通量呈现明显的季节性变化,最高通量出现在南极夏季的1月份,最低通量出现在4～7月份;通量的变化范围为13.00～334.59mgd-1m-2。捕获器中颗粒物的主要成分为生源物质(生物硅、有机质和碳酸钙),占总通量的50.62%～92.06%,而生源组分中又以生物硅为主要成分,其值介于9.30～136.33mgd-1m-2之间,占总通量的40.74%～74.21%。有机质和碳酸钙的通量远小于生物硅,分别平均占总通量的9.06%±4.26%和4.42%±2.14%。颗粒物中各组分通量的变化趋势与总通量明显相似,均呈现明显的季节性变化,这主要归因于研究海域海冰的形成与消退。在垂向变化上,1月份1000m深度颗粒物通量高于2000m深度,这表明该海域颗粒物的转化主要发生在上层水体。     

夏季南极普里兹湾碳的生物地球化学循环Ⅳ:有机碳的垂直迁移与转化

根据CHINARE 1 5航次调查数据对普里兹湾DOC与POC相互转化以及垂直迁移过程进行了初步分析。研究表明 ,在上层水体中用于DOC、POC降解的氧分别占表现耗氧量的 6 .0 %和 6 .2 % ,1 0 0m以下水体中虽然DOC的降解与表层相比有所加强 ,但仍不是非常大的规模 ,这也证明普里兹湾难降解的DOC含量较高。在 2 5m以内DOC与POC的正相关性说明在表层生成的POC部分转化为DOC ,且对DOC的贡献不容忽视     

中国多金属结核开辟区沉积物中微量元素地球化学特征

分析了中国多金属结核开辟区沉积物中Ba、Ce、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Sr、V、Y和Zn等11个微量元素的含量。研究表明，开辟区沉积物中微量元素在不同沉积单元中的分布特征存在明显差异，反映了地质历史上沉积环境的不同。沉积物中的Zn、Ni和Mn具有共同来源，反映铁锰氧化物、氢氧化物对这些元素的吸附控制作用；Sr、Ba以及Ce和Y等元素在东区主要与岩源碎屑有关，而西区则主要来自生物碎屑；Cu具有多种来源，东区主要与生物组分和岩源碎屑有关，西区则主要与自生铁锰氧化物的吸附有关。而通常认为与有机物有关的Cr、V等元素在研究区内则主要来自岩源碎屑。