渤海西部表层沉积物的孢粉、藻类组合及分布特征

海洋表层沉积的孢粉、藻类研究是海洋孢粉学中最重要的基础研究之一,为了探讨渤海西部表层沉积物中孢粉、藻类的分布规律,并以此为垂向剖面研究提供依据,笔者分析了滦河口两条剖面的14个样品(图1).滦河口第Ⅱ号剖面位于滦河口外,方位为南东51°;滦河口第Ⅳ号剖面位于乐亭县正南、大清河口外海区,方位南东19°.样品岩性为灰褐色、黄褐色细砂、粗粉砂和细粉砂,由岸向海沉积物粒径由大变小.     

南海北部表层沉积物的孢粉分布及其传播机制

对分布于南海北部大陆架、大陆坡和海盆中的45个海底表层沉积物样品进行了孢粉分析,孢粉百分比和浓度的空间分布初步展示了珠江水流对南海北部花粉输入的重要影响,同时,也展示了某些类型的花粉和孢子同其陆地母本植被分布之间存在的关系。孢粉浓度多呈由珠江口向远岸逐渐减少的变化趋势,但在靠近海南岛附近有一个相对较高的次高值区,显示了对多数属种来说陆地和水流为主要花粉来源区和重要传入方式。研究区内蕨类孢子数量普遍较多,近岸尤其显著,这体现了内陆丰富的蕨类植被分布和温暖潮湿的气候的影响,但其百分含量却向外海呈增加的趋势,显示了其随水流传播强于空气传播的能力。大量的松属花粉可能表现了内陆地区广阔的马尾松分布,除松属花粉外的其他亚热带针叶树花粉是比较缺乏的。罗汉松花粉的表现力较好,常绿栎和栲花粉在阔叶树成分中占有较大比例,这明显高于其母本植被在周边地区的丰度,而其他热带、亚热带阔叶树花粉总的百分比较低,没有充分反映其实际的分布。北部内陆广泛分布的灌木丛并没有被其花粉所表现,这类花粉的表现力比较低,温带花粉有一定的含量,来自于东南亚的叶枝杉花粉在很多区域出现,高浓度的禾本科和莎草科花粉出现在近岸区域。     

香港-大亚湾近岸海域表层沉积物的孢粉分布规律

对香港大亚湾近岸海域表层沉积物的孢粉分析结果表明．蕨类孢子占绝对优势，其次是木本植物花粉，而草本植物花粉含量较少，这一结果总体上与岸区丘陵低地植被受人为干扰破坏后的表土孢粉组合特征一致。大亚湾和大鹏湾的孢子沉积离岸越近含量越高，湾内的沉积规律与海流和沉积粒度的分布有关。香港海域则在靠伶仃洋一侧孢子含量较高，反映了蕨类孢子以径流搬运为主。此外，木本植物和草本植物花粉总量离岸越远含量越低，松属在木本植物中占优势．其相对含量向外海增加。     

渤海莱州湾表层沉积物中金属元素分布及环境质量

利用X-射线荧光光谱仪、等离子质谱仪或原子荧光光度计测定了莱州湾表层沉积物中金属元素的含量,探讨了它们的分布特征、来源及污染程度,结果表明,沉积物中铜、锌、铅、镉、砷、镍、铬、钴、钒、钪、铁、锰的含量由近岸向湾内递减,莱州湾北部海域的含量大于南部的。银含量高的沉积物主要分布在莱州湾中部偏西南的环流中心区。沉积物中砷和镍含量超过ERL值,潜在生态风险较高。富集系数和主成分分析显示,沉积物中铁、铜、锌、镉、砷、铬、镍、钴、锰、钒和钪为无富集,砷为轻度富集,铅和银为中度富集。铁、铜、锌、镉、铬、镍、钴、锰、钒、砷和钪主要来源于自然源,铅既有岩石和土壤风化产物硅酸盐矿物等自然源的贡献,又受到了人为活动的影响,银主要受人为活动的影响。聚类分析表明,可把莱州湾沉积物分为4类,其中黄河口西北缘沉积物中砷和镍污染生态风险最高,其次是莱州湾中部和北部。     

渤海表层沉积物地球化学分析

对渤海77个表层沉积物的8种化学成分进行了分析,指出其含量与黄海和东海接近,属正常陆架海范畴,化学成分含量受沉积物粒度控制。根据R型因子分析,判断出控制化学成分分布的三个主要因素,并据此将渤海划分成三个地球化学区。     

北部湾表层沉积物粒度分布规律及沉积动力分区

根据在北部湾东部获得的96个(2006年71个、2010年25个)表层沉积物样的粒度分析,结合水动力、地形地貌条件探讨该区域的沉积物类型和粒度参数特征,并对研究区进行了沉积动力分区。研究区的沉积物类型主要为砂质粉砂和粉砂,二者总量超过60%。对于整个研究区而言,分选系数整体偏高,分选较差,反映了该区复杂的物源和水动力条件。其中在北部湾中部、北部湾北岸、北部湾西南部区域整体上呈现负偏,而在北部湾西北部、琼州海峡西口、海南岛西侧处呈现正偏。研究区峰态极大值出现在北部湾西北部区域,极小值出现在北部湾西南部分。Flemming三角图表明研究区水动力较强,冲刷区位于北部湾南部、海南岛西侧和琼州海峡西口,淤积区位于北部湾中部和西南部。     

渤海表层沉积物中有机碳的分布和来源

大河影响下的陆架边缘海沉积有机碳的分布和来源是全球碳循环研究的重要内容。本研究于2012年5月采集了渤海海域的29个表层沉积物样品,分析了粒度组成、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、木质素含量和稳定碳同位素丰度(δ13C)等参数,结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,定量研究了沉积物中有机碳的分布和来源情况,并讨论了其影响因素。结果表明,研究区域表层沉积物中TOC含量为0.19%~0.81%,渤海中部泥质区站位(大于0.65%)明显高于其周围砂质区域站位(小于0.40%);TOC与黏土含量也有显著的正相关性,说明细颗粒沉积物容易富集有机碳。沉积有机碳的δ13C范围为-23.7‰~-21.8‰,显示沉积有机碳是海源和陆源有机碳的混合输入。木质素参数,如C/V、S/V和LPVI的数值范围显示研究区域表层沉积物中木质素主要来源于被子植物草本组织与木本组织的混合,同时有少量裸子植物的贡献。基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型显示研究区域沉积物中有机碳主要来源于海洋浮游植物,平均为64%,陆源有机碳中来自土壤的贡献最高(平均为27%),C₃维管植物的贡献较少(平均为9%)。海洋浮游植物有机碳主要分布在渤海中部泥质区及离岸较远的区域,而土壤有机碳和C₃维管植物有机碳则主要沉积在河口附近及近岸区,并可以离岸输运到较远的地方。     

渤海表层沉积物中铜的分布及其影响因素

根据近几十年来发表的关于渤海沉积物中Cu元素含量与分布的相关研究结果,编制了渤海表层沉积物中Cu含量分布图,系统分析了渤海表层沉积物中Cu含量在1980S年代和2000年以后的含量分布特征及影响其分布的相关因素,分析结果表明:近几十年来渤海表层沉积物中Cu含量有增加趋势,其分布受河流的输入影响明显,其次还受控于表层沉积物组成特征和区域背景值。     

冲绳海槽表层沉积物孢粉组合特征

1981年我所在冲绳海槽进行两次底质调查。本文就其中8条剖面35个表层沉积物样品的孢粉分析结果,探讨其孢粉组分特征及物质来源。     

黄、渤海表层沉积物中钙质超微化石分布规律与黄海暖流流路

黄、渤海表层沉积物中钙质超微化石有较广泛分布,属种较大洋和开阔海少而单调。黄海南部见有14个种,北黄海及渤海海峡4～5个种,渤海沿岸区2～3个种。钙质超微化石分异度D_H以及主要化石种相对百分含量的高值区的主轴线的走向与现代黄海暖流的流路密切相关。得出黄海暖流由南黄海东南部流入北黄海,通过渤海海峡的北侧进入渤海,在渤海中部呈南北向伸展。     

渤海表层沉积物重金属污染评价

依据第二次全国海洋污染基线调查数据,采用地积累指数和潜在生态风险因子两种方法对渤海表层沉积物中As,Cd,Hg,Pb进行污染分区评价。结果表明,渤海全区内Cd,Hg和Pb存在较强的正相关关系。各海区重金属污染特征明显不同：(1)北部辽东湾Hg和Cd污染最为严重;(2)秦皇岛近岸Hg污染较为突出;(3)南部莱州湾仅有轻微Hg污染,而西部渤海湾没有出现上述金属污染;(4)辽东半岛近岸和外海海区呈现偏中度Hg污染。     

渤海表层沉积物中的粘土矿物

对渤海30多个表层样作了粘土矿物分析,结果表明,广泛存在的粘土矿物是伊利石、高岭石、绿泥石和蒙脱石.伊利石为优势矿物,平均含量为60%;次之为高岭石,平均18%;绿泥石与蒙脱石为次要矿物,平均都在10%左右.渤海粘土矿物在表层沉积物中的分布图式受物源控制,其中黄河的入海泥沙影响最大.海区的水动力特征与地球化学环境(如盐度)也是影响粘土矿物分布的重要因素.根据粘土矿物的分布与组合特征,可将渤海划分为两个矿物省:辽东湾矿物省与渤海湾-莱洲湾矿物省,而这后一个矿物省明显地反映了黄河泥沙入海后的运移、扩散与沉淀的特征,这对渤海沉积物来源的研究以及了解黄河三角洲的形成过程与对它的开发利用都是有意义的.     

渤海表层沉积物中的生物硅

采用0.1 mol/L HCl和1%Na2CO3两步连续提取法,对103个渤海表层沉积物样品的生物硅含量进行了分析,结果表明,渤海表层沉积物中生物硅含量范围为7.3~54.7 g/kg,均值31.5 g/kg,高于其他相关调查,原因可能是由于采用0.1 mol/L HCl提取过程中,破坏了生物硅表面的金属氧化膜。对沉积物生物硅含量的空间分布表征显示,莱州湾是沉积物生物硅的低值区、而渤海湾与辽东湾之间的河北沿岸海域是相对高值区,初步认为是陆源营养物质的输入与黄河泥沙长期不断输入干扰沉积环境的稳定性,造成了该海域表层沉积物生物硅分布差异。主成分分析显示,生物硅含量与沉积物黏粒含量、细粉砂、有机氮、有机碳的含量均呈极显著正相关(P0.01),进一步证实沉积物粒度特征和营养环境对生物硅积累的影响。     

渤海东部地区沉积物类型特征及其分布规律

渤海东部地区沉积物类型比较复杂，从粗粒级的砾石至细粒级的粘土皆有发育，共有１４种类型。通过综合分析，发现影响沉积物类型空间展布的主要因素是水动力条件。各类沉积物粒级区的展布方向温显与海流方向一致。在渤海海峡，为近东西向，在辽或湾，为近南北向。并且，沉积物的粒度胆业与海流的强弱有关。海流强处，粗粒级沉积物发育，海流弱处，细粒级沉积物发育。此外，沉积物的成因和物源也影其粒级的分布。     

渤海湾表层沉积物元素地球化学分布特征与影响因素

对取自渤海湾的307个表层沉积物进行了元素测试和粒度分析。渤海湾表层沉积物的常微量元素呈现4种组合:富集于粗粒沉积区的SiO_2、Na_2O亲碎屑元素组合;富集于细粒沉积区的以Al_2O_3和重金属元素为代表的亲黏土元素组合;与缺氧环境有关的MnO、V、TOC元素组合和与河流输入有关的陆源CaO、TiO_2元素组合。粒度粗细主导了渤海湾元素含量分布的整体格局;海域河流物源供应不同较大影响了渤海湾南部(富Na_2O、CaO和SiO_2)和北部(富Ba和P_2O_5)在元素含量上的差异;高流速潮流对海底的冲刷再分配导致曹妃甸南侧Sr、Ca元素的条带状富集异常;有机质在细粒沉积区的富集导致缺氧环境的形成和K_2O、Mn、V、自生黄铁矿的海洋自生化学沉积;人类活动导致以Pb为代表的重金属污染在河流入海口、港口及沿岸海域的元素分布异常;曹妃甸沙坝内侧的泻湖(海洋钙质生物沉积)与沙坝外侧水下岸坡(陆源碎屑沉积)的截然不同的物源,导致了独特地貌沉积环境下元素分布的局部差异。     

台湾海峡西北部表层沉积孢粉分布规律及其地质意义

通过对台湾海峡西北部莆田海域沿海338个表层沉积物样品中孢粉的分析,探讨其分布规律及影响因素、孢粉源区、传播机制和沉积环境。研究区内孢粉的分布可划分为沿北西-南东方向展布的4个孢粉区,呈现出高值低值交替分布的状态。孢粉丰度变化受水深和沉积物粒度影响较大。各类孢粉分布的控制因素有所不同。松属花粉的分布受到东北季风和海湾地形的综合影响;栎属等热带亚热带花粉则以河流和沿岸流为主要传播动力;蕨类孢子普遍的高丰度可能是由于其本身易于被海流携带传播,以及人类活动的影响导致沿岸地区蕨类植物广布,从而为其提供了丰富来源,沿岸流可能也为蕨类孢子带来了新来源;以禾本科为主的草本花粉由于不易传播,主要来自于沿岸地区的草本植被。河口或环岸带发生的絮凝作用有利于孢粉的沉积。近海带由于水动力条件减弱,孢粉随着悬浮物的沉积而大量沉积下来。     

渤海表层沉积物中粘土矿物研究

一、概述从1983年起,我所对渤海底质进行了更为深入和全面的调查研究。本文主要从粘土矿物入手,对渤海沉积物进行一些研究。这次研究的特点是:样品采集范围广,包括了整个渤海全域及周边河流;样品数量多,共采样品近300个,重点分析了150个;样品处理和分析运用了几种设备和方法反复     

渤海湾表层沉积物磷形态分析

用JEN SEN等(1998)六步分离法对2003年11月和2004年5月渤海湾采集的沉积物样品进行P形态分析,结果表明:沉积物营养盐水平与地理环境有关。总的趋势是沉积物越细,粘土含量越高,营养盐水平就越高。渤海湾表层沉积物磷呈现从潮间带向渤海湾大面站增大的局势,污染近岸高,远岸低。渤海湾表层沉积物中的P主要以FAP和R ef磷为主,FAP占整个P形态的43%以上,R ef占24%以上,其次是L ea-P,此种形态的P平均约占5%左右,最后依次是F e-P、CFAP和L sor-P,这三种形态含量都小于10%以下。这表明渤海湾沉积物中的P的主要来源是陆源输入和污水排入。渤海湾表层沉积物中有一半以上的磷不能被生物利用。