托素湖沉积物中重金属元素分析及地球化学特征研究

首次对托素湖沉积岩芯上部沉积物的重金属元素Cr、Cd、Cu、Zn和Pb的含量进行分析测试。精确测得沉积物中Cr,Cd,Cu,Zn和Pb的平均浓度分别为32.9 mg.kg-1,2.2 mg.kg-1,19.5 mg.kg-1,188.5 mg.kg-1和32.3 mg.kg-1。与区域背景值和标准值相比,托素湖沉积物样品中Cd和Zn都偏高。研究结果表明除了Cd污染程度比较严重,托素湖当前的Cr、Cu、Zn和Pb污染程度相对较轻。各元素经Ti校正后的分析结果显示,重金属元素含量在沉积剖面的10cm处出现波动性增大的明显转折,表明托素湖沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn和Pb主要来源于流域侵蚀的造岩矿物元素,Cd污染可能源于人类活动所致。 关键词：托素湖;重金属元素;污染程度;地球化学特征     

托素湖沉积物中重金属元素及地球化学特征研究Symbol`@@

对托素湖沉积岩芯上部沉积物的重金属元素Cr、Cd、Cu、Zn和Pb的含量进行分析测试。精确测得沉积物中Cr、Cd、Cu、Zn和Pb的平均浓度分别为32.9 mg·kg-1、2.2 mg·kg-1、19.5 mg·kg-1、188.5 mg·kg-1和32.3 mg·kg-1。与区域背景值和标准值相比,托素湖沉积物样品中Cd和Zn都偏高。研究表明,除了Cd污染程度比较严重,托素湖当前的Cr、Cu、Zn和Pb污染程度相对较轻。各元素经Ti校正后的分析结果显示,重金属元素含量在沉积剖面的10 cm处出现波动性增大的明显转折,表明托素湖沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn和Pb主要来源于流域侵蚀的造岩矿物元素,Cd污染可能源于人为活动。     

湘江沉积物重金属元素环境地球化学特征

在前人研究的基础上,对湘江干流河道表层沉积物及入湖三角洲地区沉积物中的重金属富集特征、赋存状态等进行了总结;对湘江沉积物中重金属的污染来源进行了分析,湘江沉积物重金属的富集种类主要受流域富集矿产的控制,重金属污染主要是人为活动导致的点源污染集中和高排放引起的;另外,运用Hakanson潜在生态风险指数和地累积指数对湘江沉积物中重金属的潜在生态风险和污染程度进行了评价,结果显示Cd、Pb、As、Zn、Cu、Hg等重金属在湘江沉积物中存在不同程度的污染,其中Cd、Hg、As、Pb、Cu污染严重同时潜在生态危害也大,应引起重视。     

汉水沉积物中元素的地球化学特征

本文系统研究了汉水沉积物中元素的含量水平、分布、相关关系，元素含量与粒度关系及沉积物矿物组成等地球化学特征。研究结果表明：汉水沉积物中Ａｓ、Ｐｂ、Ｃｄ呈富集状态，Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ呈分散状态；库底沉积物中元素含量高于河底沉积物，沉积物中Ｃｕ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｎｉ之间及Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ之间相关性较好；随粒径减小，粘土矿物所占比例呈上升趋势，碎屑矿物所占比例呈下降趋势；除Ｈｇ、Ｍｎ外，其它元素含     

南极拜尔斯半岛企鹅粪土沉积物元素地球化学特征

拜尔斯半岛位于南极利文斯顿岛最西部,是南设得兰群岛中最大的无冰区。对采自拜尔斯半岛的一根长55 cm的企鹅粪土沉积柱P1进行了元素和同位素地球化学分析。通过对沉积物C/N、有机质来源和δ15N的分析,发现P1沉积剖面中有机质主要来源于企鹅粪。利用富集系数、相关性分析、主成分分析等统计分析方法,识别出该沉积剖面中P、F、Cu、Hg、As、S六种元素具有共同的来源,与企鹅粪的输入密切相关,并且这些元素与TOC和δ15N显著正相关,说明沉积剖面中这些元素含量主要受控于企鹅粪的输入程度。通过与长城站区阿德雷岛、东南极戴维斯站加德纳岛企鹅粪土沉积物的标型元素特征比较,发现上述三个地区的标型元素组合大体上一致,反映了整个南极地区企鹅粪土沉积物生物标型元素组合的共性。研究结果为进一步恢复该地区的企鹅种群数量演化,及其对气候变化的响应提供了可能。     

新疆表壳元素地球化学特征

本次研究以国家"305"项目新获得积累的新疆地球化学勘查数据为基础,以岩石地层分区为框架,按照岩石地层单元出露情况,利用面积加权方法,在地理信息系统和数理统计分析系统下,对新疆及其三个主要地层区--塔里木地层区、中南天山-北山地层区和北疆地层区进行了39种元素的表壳元素丰度计算.计算结果显示新疆及其三个主要地层区表壳元素丰度总体表现出上陆壳的特点,但又各具差异,反映出新疆地壳的不均一性,塔里木地层区主要表现出成熟上陆壳,北疆地层区表现为年轻上陆壳,中南天山-北山地层区则呈现过渡特点.通过统计、对比,本次研究指出新疆表壳元素丰度受岩石地层单元元素丰度和岩石地层单元地表出露面积控制,其变化是地壳演化历史的产物,总体上并不服从正态分布,前人利用迭代剔除法获得的结果是值得商榷的.     

南极普里兹湾沉积物稀土元素地球化学特征

利用中国第29次南极科学考察在南极普里兹湾获取的3个短柱样品,进行了稀土元素测试分析,探讨了普里兹湾海洋沉积物稀土元素特征、分布模式及其控制因素。结果表明,普里兹湾各站沉积物中稀土元素含量各异,但均具有与上陆壳、中山站变质岩相似的页岩标准化配分模式,整体表现为轻稀土富集型,说明其物源一致,具有明显的大陆地壳来源特征。结合沉积物粒度、化学元素、生源指标等分析其分布及富集规律,发现物源是控制研究区稀土元素组成的主要因素,同时生物作用会对稀土元素的含量产生稀释,但"粒度效应"在此并不明显。普里兹湾沉积物短柱稀土元素参数垂向变化,反映了百年尺度内物源输入、沉积环境的变化。各站δCe值普遍具有向下减小的趋势,反映了随深度增加沉积环境的氧化性逐渐减弱的特征。     

黄土高原土壤中硒等元素的地球化学特征

研究了我国黄土高原景观土壤中硒等元素的地球化学特征。结果表明：硒、铅、钙等元素在不同类型土壤剖面中表现出相似的分异特征,硒主要富积于土壤表层,并与土壤有机质含量呈正相关;磷、锌、铅等元素从残积景观向推积景观迁移,并在此累积,而硒则在水成景观（泾河水体）中富积。硒在土壤中的地球化学行为受制于土壤中的有机质含量和气候条件,其含量水平与土壤类型及发育程度密切相关。     

我国海南岛热带土壤中元素的地球化学特征

我国海南岛属热带季雨林-砖红壤地带。主要地带性土壤为砖红壤,同时还有赤红壤、燥红壤、滨海盐土和水稻土等。在900公尺以上的山地,尚有山地黄壤的分布。 高温多雨的气候条件和强烈的生物地球化学作用,使该地区的自然地理过程终年进行,而且强度很大,形成深厚的红色风化壳。土壤形成过程也相当强烈。在成土过程中,     

老挝万象通芒矿区成盐期元素地球化学特征研究

呵叻高原是世界上最大的钾盐矿床之一,老挝万象盆地是呵叻高原北部沙空那空盆地的一个次级盆地,通芒矿区则是万象盆地钾盐矿床的重要组成部分。近期,大量钾盐地质勘探工作的实施为该地区钾盐沉积的研究提供了良好条件和物质基础。研究表明,含盐地层包括上、中、下3个盐段,巨厚钾镁盐主要富集在塔贡组下盐段。盐类矿物主要包括石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石、溢晶石、硬石膏等,还包括一些碳酸盐和硼酸盐矿物。矿石类型以光卤石矿为主。含盐层位的Br含量、Br×10³/Cl比值在剖面上的变化指示了成盐期卤水不断蒸发浓缩,最终形成了具有重要经济价值的钾镁盐矿床。与世界其它海相及陆相钾盐矿床对比表明,通芒矿区钾盐沉积具有明显的海相特征,成盐成钾物质应该来自海水。     

湘东北黄土嘴—永田金矿元素地球化学特征及原生晕分带特征研究

黄土嘴—永田金矿位于湘东北黄金洞矿田北东部,本文对黄土嘴—永田金矿含金矿脉主要成矿元素的地球化学特征进行分析,黄土嘴—永田含金蚀变破碎板岩中成矿元素表现出Au-As、Hg-Sb-W、Co-NiCu-Zn、Ag-Bi-Mo-Pb、Mn-Sn5类组合,As与Au关系密切,其元素异常可作为金矿找矿标志;并运用格里戈良分带指数法及重心法确定了原生晕分带特征,Ⅰ号矿脉原生晕分带序为从上到下为Au-As-Co→Hg-Sb-Ni→Ag-Cu-Bi-Mn-Mo-Zn,结合矿脉深部变化情况构建Ⅰ号矿脉原生晕叠加理想模型,模型显示矿体往深部还有延伸。     

汉江上游黄土常量元素地球化学特征及区域对比

本文对汉江上游黄土的常量元素含量及相关地球化学参数CIA、Na/K、淋溶系数、退碱系数、残积系数等进行了系统分析。结果显示：① 汉江黄土的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃,三者含量总和达767.3 g/kg;常量元素含量大小排序为SiO₂>Al₂O₃>Fe₂O₃>K₂O>MgO>Na₂O>CaO。风化成壤过程中Na、Ca、Mg、Si发生不同程度的迁移淋溶,而Fe、Al、K相对富集。② 其风化成壤强度呈现从马兰黄土L₁→过渡性黄土L_t→古土壤S₀逐渐升高、全新世黄土L₀又降低的规律,记录了该区域气候经历了末次冰期（55.0-15.0 ka BP）冷干、早全新世（15.0-8.5 ka BP）增温增湿、中全新世（8.5-3.1 ka BP）达到最暖湿,晚全新世（3.1-0.0 ka BP）降温变干的演变过程。③ 汉江黄土与洛川、巫山、下蜀黄土的元素组合特征高度一致,不同地区常量元素（CaO除外）含量十分接近且UCC标准化值变幅均小于0.25,这暗示了它们风化之初具有相似的风成沉积基础;但不同区域黄土的化学风化强度差异明显,大致呈现洛川黄土<汉江黄土<巫山黄土<下蜀黄土的趋势,与中国现代季风气候的空间变化规律相吻合,即不同地区黄土风化程度差异主要是东亚季风变化影响的结果。     

东南极戴维斯站企鹅粪土沉积物有机地球化学特征

研究了位于东南极西福尔丘陵地区Gardner Island企鹅粪土的沉积泥芯DG2的分子地球化学组成特征。DG2沉积物的正烷烃以短链为主,主要来源可能为淡水湖相沉积的藻类和细菌输入。脂肪酸组分偶奇优势明显,以C16,C18和C24一元饱和脂肪酸为主,主要来源可能是浮游动物、细菌及水生苔藓;不饱和脂肪酸含量很低,以C18∶1(Δ9)为主,表明沉积源单一稳定,无大波动。醇类组分以高浓度的植醇、胆甾烷醇和胆甾醇为主,分别代表了植被和企鹅数量,指示了研究区域历史时期的生态变化。综合DG2的生物标志物特征,反映该沉积物的有机质主要来源于企鹅粪、细菌和藻类;沉积环境在不同深度也有变化,0-30cm为氧化环境,30-63cm为还原环境。     

南极阿德雷岛企鹅粪土沉积物分子地球化学特征

本文分析了南极阿德雷岛Y2湖企鹅粪土沉积层的有机地球化学组成与分布。结果表明企鹅粪土沉积层中正构烷烃以C23为主峰,主要来源于冻土湖沼苔藓植物,样品中高含量的烯烃说明其有机质保存良好。醇类以高浓度的植醇和胆甾烷醇为主,胆甾烷醇和胆甾醇浓度曲线一致,并与企鹅粪土层中的无机元素标型组合的曲线相似,可以作为灵敏的企鹅数量指示剂。酸类组分中以C18饱和脂肪酸为主,在南极低温的环境下,C18∶2酸浓度很低,在很多层次中未检测到,可能是因为Y2沉积物中C18酸以及C18∶2酸主要受企鹅粪影响,而非植被影响。同时在酸性组分中也发现高浓度的胆甾酸。Y2湖中的甾类标志物,甾烯、甾醇、胆甾酸均以C27结构为主,组成单一,低浓度的甾烯和高浓度的甾醇,胆甾酸说明甾类化合物主要受企鹅粪便影响,甾醇和胆甾酸保存良好。综合Y2湖的生物标志物的性质,该沉积物有机质保存良好,主要来源于企鹅粪。     

柴达木盆地西部天青石矿区矿物学与元素地球化学特征研究

柴达木盆地天青石资源极为丰富,已发现有大风山、碱山、尖顶山等大型天青石矿床。通过元素分析、元素相关性分析、矿物组合分析等方法与手段,对柴达木盆地天青石矿区矿物特点及元素地球化学特征进行了研究。得到如下结论:大风山矿区以天青石—方解石—镁方解石矿物组合为主,矿物品位均值为59%;碱山矿区以天青石—文石矿物组合为主,矿物品位均值为39.6%;石膏、白云石在各矿区矿物均有分布,且含量较低。石膏与天青石成正相关关系,白云石的存在对天青石成矿来说是不利因素,铁白云石、文石和镁方解石的普遍存在可说明该区矿物成矿温度较高。Sr与S成正相关关系,证明Sr主要以天青石(硫酸锶)形式存在,锶与镁、钙成非线性关系,锶含量高则钙含量低,钙主要赋存在石膏中,而非方解石中。Sr/Ba比值、Sr/Cu比值分析表明该矿区经历过长期干旱的环境,Mg/Ca比值分析表明该区天青石成矿过程中微生物对其成矿作用起到了非常重要的作用。     

长江中下游黄棕壤中若干元素的环境地球化学特征

在长江中下游黄棕壤上采集１２９个土样,测定了其中１４种元素（１３种微量元素和Ｆｅ）的全量含量,比较了不同岩石上发育的黄棕壤元素含量的差异,分析了其剖面分布特征。讨论了目前农业生产中广泛关注的５种微量元素和Ｆｅ的有效态含量在黄棕壤剖面中的迁移分布及其影响因素。     

柴达木盆地西部天青石矿区矿物学与元素地球化学特征研究

柴达木盆地天青石资源量极为丰富,已发现有大风山、碱山、尖顶山等大型天青石矿床。本文通过元素分析、元素相关性分析、矿物组合分析等方法与手段,对柴达木盆地天青石矿区矿物特点及元素地球化学特征进行了研究。得到结论如下：大风山矿区以天青石-方解石-镁方解石矿物组合为主,矿物品位均值为59%,碱山矿区以天青石-文石矿物组合为主,矿物品位均值为39.6%,石膏、白云石在各矿区矿物均有分布,且含量较低。石膏与天青石成正相关关系,白云石的存在对天青石成矿来说是不利因素,铁白云石、文石和镁方解石的普遍存在可说明该区矿物成矿温度较高。Sr与S成正相关关系,证明Sr主要以天青石（硫酸锶）形式存在,锶与镁、钙成非线性关系,锶含量高则钙含量低,钙主要赋存在石膏中,而非方解石中。Sr/Ba比值、Sr/Cu比值分析表明该矿区经历过长期干旱的环境,Mg /Ca比值分析表明该区天青石成矿过程中微生物对其成矿作用起到了非常重要的作用。     

西太湖沉积物污染的地球化学记录及对比研究

通过对西太湖MS、DLS沉积短岩芯中金属元素、营养指标的对比分析,讨论了西太湖近80年来的元素地球化学演化特征。结果表明,20世纪40年代以前,西太湖沉积物中元素为自然来源;40~70年代末期,除北部Hg、TP受到人为污染之外,其余元素仍主要为自然来源;70年代末期以来,重金属元素人为污染逐渐加重,湖泊营养程度升高。西太湖北部沉积物中Pb、Zn、Mn、Ni、As污染开始于20世纪70年代末期,Hg污染开始于40年代初期;与北部相比,南部沉积物重金属污染历史较短,Pb、Zn污染开始于70年代末期,As、Mn、Ni、Hg污染开始于80年代中期~末期。西太湖北部、南部沉积物中TN、TOC含量70年代末期以来开始增加,C/N比值增大,有机质外源输入比例增加。西太湖北部沉积物中TP含量自40年代初期以来逐渐增加,受到人为污染;南部TP含量在40~70年代略高,但无明显的人为污染特征。