渤海辽东湾沉积物的元素地球化学

几十年以来,渤海辽东湾沉积物的元素地球化学研究取得了长足的发展,尤其对辽东湾北部、南部、河口和潮间带沉积物重金属环境地球化学的研究取得了显著成果。目前,辽东湾沉积物元素地球化学的研究多集中在辽东湾北部和河口等地区表层沉积物的重金属分布和污染评价方面,对于辽东湾沉积物系统地元素地球化学,特别是稀土元素地球化学和浅地层元素地球化学研究仍有待加强。     

南海中部表层沉积物的元素地球化学

根据1983年9月—1984年7月所调查的南海中部91个表层沉积物中Fe,Mn等18种元素分析并结合其它资料的详细研究结果表明:(1)南海中部沉积物具有在近海—深海环境下形成的半深海沉积物的地球化学特征;(2)元素含量分布规律是,Al,K,Fe,Mg,Cu,Ce,Ni,Ba,Mn,Zn,Pb,N含量从陆架外缘到陆坡直至深海递增;Ca,Sr,C_(有机)从陆架外缘到陆坡含量渐增,由陆坡向深海锐减;Si和Ti含量在陆坡低、陆架外缘和深海高;(3)因子分析得出三种元素组合,即常量元素Al,Si,K,Fe,Mg,Ti,微量元素Cu,Co,Ni,Mn,Ba和Ca,Sr,C_(有机),N组合;(4)沉积物元素组成和含量的主要控制因素是沉积物类型。     

胶州湾表层沉积物重金属元素分布特征及其影响因素

利用胶州湾高密度网格化的306个表层沉积物样品地球化学分析数据,研究了胶州湾表层沉积物重金属空间分布规律,探讨了影响其空间分布差异性的因素。研究结果表明:Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As重金属元素由近岸向湾内呈现出差异性的分布规律,值得注意的是,Cu、Pb、Zn、Hg和Cr5种重金属元素在黄岛北部也存在一个明显的高值区;20世纪80年代以来人类活动的加强使得胶州湾的物质来源发生了明显的改变,其成为影响胶州湾表层沉积物重金属空间分布的最主要因素,此外,胶州湾的底质类型、复杂海洋水动力环境、底质类型多样性及生物作用等因素也对重金属的空间分布起到了不同程度的影响。     

空间因子分析与沉积地球化学旋回元素组合的确定

１９９５年５月,引用地矿部“七五”东北太平洋ＣＣＡ１２１柱状沉积物的８个元素地球化学分析数据,利用空间因子分析方法确定两种周期度（Ｄ１＝６５ｃｍ,Ｄ２＝１０５ｃｍ）内的沉积地球化学旋回元素组合,并据此探讨多金属结核成矿与物源环境的关系,研究表明,与小尺度周期（Ｄ１＝６５ｃｍ）对应的元素组合：Ｕｄ１（Ｍｎ,Ｃｏ,Ｃｕ,Ａｌ２Ｏ３,ＳｉＯ２和Ｕｄ２（Ｆｅ,Ｃａ,Ｃｏ,Ｃｕ）与大尺度周期对应的元素组合为     

南海表层沉积物中铂族元素的地球化学分布特征及其影响因素

报道了南海表层沉积物中铂族元素的丰度及其分布特征。52个表层沉积物中铂族元素(PGE)含量变化范围:钌为0.40×10-9~3.20×10-9,平均值为1.20×10-9;钯为0.01×10-9~13.30×10-9,平均值为4.31×10-9;铱为0.59×10-9~4.49×10-9,平均值为1.21×10-9;铂为1.27×10-9~16.21×10-9,平均值为5.26×10-9;铑为0.05×10-9~0.2×10-9,平均值为0.12×10-9;金为0.43×10-9~27.38×10-9,平均值为6.92×10-9。尽管PGE含量与沉积物平均粒径的关系不是很明显,但是整体上随平均粒径的增大,PGE含量出现逐渐减少的趋势,表现出一定的粒度控制规律。南海全海域表层沉积物铂、钯、钌、铑、铱和金的估算背景值分别为1.168×10-9±0.190×10-9,3.228×10-9±0.403×10-9,1.085×10-9±0.189×10-9,4.432×10-9±0.258×10-9,0.123×10-9±0.023×10-9和4.720×10-9±0.413×10-9,远高于我国大陆东部地壳的,而与深海沉积物的基本处于同一水平,表现出了海洋沉积物富集PGE的固有特征。尽管PGE在大陆架区有所富集,但明显富集区主要分布在吕宋岛以西至中央海盆区域,指示海底火山喷发作用释放的PGE对南海中西部深海盆区沉积物中的PGE可能有重要贡献。     

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。     

渤海海峡表层沉积物常量元素分布特征及其地质意义

对采自渤海海峡北部海域35个站位表层沉积物进行常量元素分析,结果表明,研究区内表层沉积物常量元素主要由SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、K_2O、Na_2O和MgO组成,约占沉积物总量的94.85%;其中SiO_2、Al_2O_3和CaO的含量最高,平均含量分别达到70.44%、10.03%和3.96%,表明沉积物主要来源于陆源碎屑和黏土组分,其次是生物碎屑组分。SiO_2与Mz呈较强负相关关系,在空间上分布与粗粒沉积物分布区相一致;Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、P_2O_5、TiO_2在空间上分布相似,与细粒沉积物分布区相一致;此外,Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、Na_2O、TiO_2 5种常量元素之间呈明显的正相关关系,说明其分布受控因素较为相近。常量元素相关性和R型因子分析表明,研究区内常量元素可划分为3类,第1类包含了SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、MnO、P_2O_5、TiO_2组成,代表了陆源碎屑沉积;第2类主要由CaO、Na_2O组成,代表了海洋生物沉积作用;第3类K_2O可能代表了海洋化学作用。     

套子湾现代沉积物元素地球化学特点及环境意义

通过对胶东半岛套子湾底质表层沉积物中元素地球化学及粒度特点进行分析,发现因为气候原因,Al2O3、SO3、K2O、MgO、SiO2、P2O5、TiO2、Sr不易流失而保存在沉积物中,使它们在湾底沉积物中的含量略高于中国浅海沉积物中的含量;而Cu、Rb、Pb、As、Zn的含量远高于中国浅海沉积物中的含量,与人类排入套子湾的各类污水有关;Ba的含量也较高,主要是因为胶东半岛和辽东半岛提供大量含Ba的载体在套子湾沉积的缘故;多数元素在近岸河流入海口处的含量为最高或接近最高,港口和近岸河流排污对此有很大贡献。CaO、Na2O在底质沉积物中表现出往海的方向,CaO的含量升高,Na2O的含量降低,与其在海水和淡水中的不同性质有关。除此以外,分析还表明,元素含量分布还受湾底水动力的影响。     

渤海湾表层沉积硅藻组合

分析了渤海湾潮间带4条长度为2~3 km的测线的14个站位的表层沉积硅藻,结合前人在浅海区(低潮线以下至水深约30 m处)15个站位的表层沉积硅藻资料,发现并统计了分属于21属的46种硅藻。应用对应分析方法,将渤海湾潮间带及浅海区表层沉积硅藻初步划分为3个组合。其中,组合Ⅰ为条纹-柱状小环藻-圆筛藻组合,分布在以泥质为主的潮间带区;组合Ⅱ为双眉藻-曲壳藻组合,分布在砂质为主的潮间带区;组合Ⅲ为条纹-柱状小环藻-菱形藻-圆筛藻-具槽直链藻组合,分布在浅海区。从潮间带向浅海区,随水深的增加,呈现出条纹-柱状小环藻数量减少、具槽直链藻数量增加的趋势。     

渤海湾表层沉积物重金属与污染评价

用原子吸收法测定了渤海湾表层沉积物中重金属的含量,同时用2种评价方法对该海域底质环境进行了评价。结果表明:沉积物中汞、锌含量平均值超过标准,其余项目未发现超标;其分布特征由于受沿岸不同污染源的污染影响,重金属污染物难以形成一定规律的分布状态。同时该海域底质环境质量总指数已达到污染程度和很强的生态危害,其中主要污染元素是Hg,已达重污染,并形成极强的生态危害。     

胶州湾表层沉积物地球化学特征及控制因素

通过对胶州湾150个站位表层沉积物的粒度和地球化学组成进行特征分析、相关性分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性和元素组合特征,充分挖掘沉积物的地球化学特征及其控制因素。结果表明,胶州湾表层沉积物类型丰富,主要以砂质粉砂为主。沉积物常量元素以SiO2、Al2O3为主,SiO2高值区主要分布于调查区东北部以及中部偏西等区域,Al2O3在调查区北部、东北部河口及其近岸含量较高,表明沉积物主要为陆源碎屑沉积物。微量元素含量最高的为V,其次为Li和Ni,其含量分布与Al2O3相近。除CaO外,研究区常微量元素的空间变异系数均较小,表明各元素在研究区分布相对均匀。元素的相关性和因子分析结果显示,研究区大部分常微量元素（Al2O3、MgO、CaO、TiO2、MnO、Fe2O3、Ni、Co、Li、W、V等）含量的变化遵循粒度控制规律,而CaO、P2O5的含量主要受风化作用和人类活动的共同影响。     

渤海湾和胶州湾表层沉积物中甾醇的分布和来源

测定了渤海湾和胶州湾22个表层沉积物样品中甾醇类化合物的含量,分析了其分布特征和来源.研究表明,所测定的8种甾醇类化合物在两海区表层沉积物中的含量和分布具有很大的区域差异,其含量为0～4.303 μg/g,渤海湾甾醇总含量为0.287～18.579μg/g,高于胶州湾0.084～10.584 μg/g.8种化合物中只有谷甾醇在全部样品中检出,而粪便甾醇仅存在于受人类活动影响较大和有生活污水输入的近岸区域.而代表陆源高等植物来源的特征甾醇化合物豆甾醇和谷甾醇则在河口区表层沉积物分布较高.另外,根据表层沉积物中不同甾醇化合物的组成、含量和分布特征,可以很好地指示河流输入以及大量生活废水的排放对近岸海区的污染状况,从而可以作为近岸环境污染监测和评价的重要指标.     

渤海湾西岸全新世以来沉积物地球化学与黏土矿物特征及其对环境和气候的响应

通过对渤海湾西岸BXZK11孔沉积物黏土矿物、地球化学元素组分、粒度分析以及AMS14C年代测定并与研究区周边6个具有较好年龄控制的钻孔剖面对比,结合黏土矿物蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值以及元素Al/Si和Al/Na比值对气候变化的响应,探讨了渤海湾西岸地区全新世以来沉积环境以及气候变化过程.结果表明,末次盛冰期到8...     

海南岛崖州湾表层沉积物空间分布特征及其受控机制

基于崖州湾海域141个表层沉积物粒度分析数据,研究表层沉积物的粒级组分、粒度参数及其沉积动力环境特征。结果表明,研究区底质类型主要有泥质砂质砾、砾质泥质砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂6种,砂质粉砂分布最为广泛;粒径总体趋势表现为自北向南由细变粗再变细的NEE条带状分布特征,分选系数总体偏高,反映了该区复杂的物源和水动力条件。运用Flemming三角图式,结合粒度象、研究区物源、水动力条件及地形特征,将研究区划分为3个沉积环境：近岸主要受控于波浪掀沙和搬运作用,粒径较细,表现为波控沉积特征;中部主要受控于径流、波浪和潮流共同作用,粒径粗,分选差,表现为河口沉积特征;南部主要受控于潮流输沙作用,波浪作用减弱,粒径细,分选相对较好,表现为相对低能的沉积环境。沉积物输移趋势分析显示研究区中西部为一沉积物汇聚中心,近岸侵蚀物质、宁远河输运物质以及外海潮流输运物质均向该处运移。     

黄河沉积物向渤海湾扩散的沉积地球化学示踪

使用ICP-AES和ICP-MS对渤海中部118°54′E左右南北向断面的表层沉积物中53种常、微量及稀土元素进行了测试,研究了其含量变化和分布特征,并进行了物质组成分析。研究表明:该区沉积物以B94站为界,南北差异明显,南部区域沉积物以黏土质粉砂为主,富集Al2O3,CaO,Fe2O3,MgO,MnO,P2O5和TiO等常量元素以及绝大多数的微量元素和稀土元素等与细颗粒黏土矿物相关的元素;北部区域沉积物以粉砂-砂为主,富集SiO2,K2O和Na2O等常量元素以及Zr,Ba,Sr,Sb和Hf等微量元素,稀土元素相对亏损。物源对比表明南部沉积物具有黄河来源沉积物特点,北部沉积物具有滦河来源特点,两者的分界大致在38°42′N附近。河口动力过程、渤海环流是影响该区沉积物扩散的主要因素。     

渤海湾北部和西部海域表层沉积物中无机碳形态研究

采用氯化钠(NaC1)、氨水(NH3·H2O)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸羟胺(NH2OH·HC1)溶液对渤海湾北部和西部海域表层沉积物中无机碳进行了连续浸取,并将无机碳分为5种赋存形态:交换态(NaCl相)、弱碱结合态(NH3·H2O相)、强碱结合态(NaOH相)、弱酸结合态(NH2OH·HCl相)和残渣态.同时,结...     

渤海湾浮游桡足类群落特征与影响因素

采用浅水Ⅰ型浮游生物网,分别于2017年春、夏、秋和冬季在渤海湾海域采集浮游动物,基于网采样品数据分析了桡足类群落的组成种类、生物多样性和丰度分布特征及环境因子与桡足类群落特征之间的关系。结果如下：调查海域共出现桡足类20种,其中秋季种类最多达到13种,春季和冬季分别为12种和9种,夏季最少为8种。渤海湾海域桡足类丰度的平均值在春季最高,达到了882.5 ind/m3。夏季和秋季分别为84.0 ind/m3和48.4 ind/m3。冬季最低,为11.8 ind/m3。桡足类在秋季时,其香农-威纳指数和物种丰富度指数的平均值达到了最高,夏季时桡足类的香农-威纳指数平均值达到了最低,桡足类在春季时,其物种丰富度指数的平均值达到了最低。通过分析环境因子与桡足类丰度间的相关性,结果显示：温度、盐度、溶解氧、磷酸盐、硅酸盐、pH和浊度等环境因子会对渤海湾海域桡足类群落结构的季节变化产生显著影响。春季桡足类丰度的总体分布趋势与叶绿素水平分布的趋势相似;夏季和冬季桡足类丰度的总体分布趋势与温度水平分布的趋势相似;秋季桡足类丰度的总体分布趋势与温度水平分布的趋势相反。     

桑沟湾海域表层沉积物粒度特征及其环境意义

根据桑沟湾和邻近海域201个表层沉积物样品粒度测试结果,分析了砾、砂、粉砂和黏土等各粒级组分含量分布特征,划分了沉积物类型,探讨了沉积环境。结果表明,沉积物组分中以粉砂粒级组分为主,砾和砂分布相对集中。海域表层沉积物类型共有12类,含砾沉积物类型7类,不含砾沉积物类型5类,其中砂质粉砂与粉砂分布最广。桑沟湾及邻近海域沉积物分布主要受控于泥沙来源、地形地貌及潮流、波浪、沿岸流等沉积动力条件的共同作用。桑沟湾西部近岸海域的泥沙为近源沉积,颗粒较粗,向海扩散有限;桑沟湾外沉积物颗粒由东向西变细,与黄海西部沿岸流携带的黄河源泥沙向西扩散有关;桑沟湾内沉积物颗粒较细,水动力较弱;桑沟湾东北部和东南部海底的脊状凸起区域,含砾沉积物为当地近源碎屑沉积,受海流冲刷的影响,细颗粒碎屑难以沉积。     

杭州湾沉积物中甲烷的垂向分布及控制因素

近海特别是河口三角洲地区的沉积物中蕴藏着大量的甲烷。作为一种温室气体和海洋地质灾害因素,研究近岸海底沉积层中甲烷气体的赋存特征,可为海底浅层气的灾害防控、生态环境效应研究等提供理论支撑。通过对杭州湾YS3、YS4、YS6和YS7四个沉积物钻孔（长约60 m）的地质与地球化学参数的分析,探讨了研究区沉积层中CH4气体的垂向分布特征及影响因素。结果表明：YS3和YS6孔均存在一个含甲烷气层,分别位于海底1.5～22.5和8～42 mbsf,而YS4和YS7孔均存在两个含甲烷气层,分别位于约5 ～ 11和23～47 mbsf。四个钻孔中甲烷主体埋藏于粉砂和黏土为主的沉积层中,CH4最高含量分别为5.66、1.73、1.96和2.12 mM,均为CO2/H2还原途径生成,生成后在海底原位沉积层中甲烷的扩散迁移和厌氧氧化作用达到了动态平衡。沉积物孔隙度、黏土含量、有机碳含量、沉积速率等是海底甲烷的含量、分布层数、分布深度和赋存厚度的重要影响因素。