东海陆架EA01孔沉积物常微量元素变化及其意义

以EA01孔为研究对象，运用元素地球化学数据并辅以古生物、矿物等指标探讨东海中陆架北部的地层划分及物质来源。首先在前人工作的基础上研究常微量元素垂向变化，发现EA01孔沉积物元素地球化学地层学信息可以作为指示地层和古气候信息的良好指标；同时运用因子分析，La/Yb—Ni/Co—Cr/V三角图和U/Th—(Zr+Hf)/(Al2O3+TiO2)散点图等多种方法分析了EA01孔沉积物的物质来源，认为EA01孔沉积物主要来源于长江，其物质成分可能部分受到古气候和沉积环境的影响。     

东海外陆架晚第四纪沉积物的稀土元素组成及物源示踪

为研究东海外陆架稀土元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对东海外陆架西湖凹陷区SFK-1孔沉积物进行了15个稀土元素(REE)含量测定。东海外陆架SFK-1孔稀土元素含量及比值变化表现出一定的分层性,垂向上自上而下可分为8层,表明稀土元素特征对于地层划分具有良好的指示意义。稀土元素分配模式表明SFK-1孔沉积物物源主要为长江和黄河,Eu异常与稀土元素总量关系判别图解和物源判别指数(PI)揭示SFK-1孔上部28.00 m以上沉积物以长江源为主,中部28.00~47.20 m沉积物以黄河源为主,下部47.20~82.90 m沉积物以长江源为主。研究表明长江从晚更新世早期到现代对东海陆架起着主要作用,而黄河物质在晚更新世晚期已开始对东海陆架沉积作用有一定影响。     

近 2 ka来东海内陆架泥质沉积物地球化学特征

对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质区北部的 DD2孔进行了粒度分析、 AMS 14C年龄测试和主元素、微量元素分析,讨论了各元素含量与粒度间的关系,采用 R型因子分析探讨了它们间的组合关系.研究表明,近 2 ka来 DD2孔绝大多数主元素和微量元素含量稳定;随粒径变细大部分元素的含量呈现增加的趋势,而 Sr和 SiO2的含量则呈现减少的趋势;CaO、 Na2O、 Hf、 Zr和 Ti等的含量与粒径相关性很差.因子分析的结果表明, DD2孔泥的化学组成可划分为 4种组合类型:分别反映沉积物中元素分布的主要特点,样品未经洗盐前处理引起主元素和微量元素组合的变化, Zr、 Hf和 Nb元素富集于特定粒度组分 (粉砂 ),及钙质生物组分的加入和早期成岩过程中元素的再分配性质等.初步分析表明, Rb、 Cu、 Ni、 V、 P、 Sc、 Fe2O3、 Cr、 K2O、 Nb、 Co、 Th、 Ti和 Al2O3为 DD2孔中相对不活动的元素,可以将它们与现代长江、黄河沉积物作对比,进行物源分析. Ti/Zr和 Cr/Th比值指示该孔沉积物主要来自于花岗质物源区.     

近4400年来南海北部陆架沉积地球化学记录及其地质意义

对位于海南岛南部陆架的S20孔沉积物进行了沉积学、AMS14C年代、粒度和常微量元素分析,初步探讨了该区物质来源及蕴含的亚洲季风演化信息。近4 400 a以来,S20孔岩性较均一,其沉积作用受相对单一而稳定的水动力条件控制。S20孔沉积物源区物质硅酸盐矿物经历了明显的风化,A—CN—K图示和较低的CIA值（小于66）指示了源区较低的化学风化程度。海南岛东部河流和珠江物质是最为可能影响S20孔区域的两个来源,由于对海南岛河流物质的研究相当匮乏,本研究尚无法定量估算该两个可能物质来源的各自贡献。S20孔沉积物CIA、Al2O3/Na2O、CaO*/TiO2、Na2O/TiO2等变化主要反映的是源区物质风化程度变化,该孔沉积物源区化学风化程度自4 400~1 600 a BP逐渐减弱以及1 600 a BP以来的逐渐增强,与中国南部Dongge洞石笋氧同位素曲线记录的亚洲夏季风变化趋势对应良好,说明该区沉积物中蕴含了丰富的亚洲季风变化信息。S20孔沉积物揭示出的化学风化程度强弱可能主要受控于轨道时间尺度上北半球夏季太阳辐射量变化。南海陆架区沉积物中物源与季风演化等信息的提取,亟待更多更高精度研究工作的展开。     

晚更新世以来南黄海北部泥质区沉积物元素的分布及来源分析

为研究南黄海北部泥质区元素地球化学特征对于地层划分与物质来源的指示意义,对南黄海北部DLC70-3孔(孔深71.20 m)沉积物作了元素地球化学分析和物源判别。根据元素含量及比值的变化,可将DLC70-3孔岩心划分为5层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来黄海海面波动以及沉积物物源的变化。运用判别函数、MgO/Na₂O与CIA的散点图等方法分析了DLC70-3孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于黄河,长江物质对该孔中上部及下部沉积物有较明显影响。DLC70-3孔物源指数反映0~4.50 m和27.80~38.80 m沉积物以黄河源为主,4.50~27.80 m、38.80~55.00 m和55.00~71.20 m沉积物以长江源为主;可见黄河从晚更新世中期到现代对南黄海北部沉积起着重要作用,而长江物质在晚更新世早期开始对南黄海北部沉积就有明显影响。     

16 ka以来冲绳海槽中南部沉积物物源演化及其对古气候的响应

基于有孔虫AMS14C年龄年代框架,通过冲绳海槽中南部的OKT12孔沉积物黏土矿物的分析,探讨了16 ka以来冲绳海槽细颗粒沉积物的物源变化及其对源区气候的响应。研究结果显示,10 ka时黏土矿物组成发生明显变化,伊利石、绿泥石含量增加,高岭石、蒙皂石含量减少,指示物源由之前的长江和东海陆架源转变为台湾源。受到海平面上升影响,长江河口和冲绳海槽距离增加,夏季风增强,黑潮增强,既搬运台湾来源物质,又阻碍长江物质跨陆架输运,在这些因素综合作用下,长江物质减少、台湾物质增加。高岭石/（伊利石+绿泥石）和绿泥石/（伊利石+蒙皂石）比值在4 ka以来增加指示全新世晚期台湾源区侵蚀强度发生变化。4 ka前后物源判别显示,OKT12孔沉积物来源由台湾东北部河流变为台湾东南部河流,反映了该时期季风降雨导致源区台湾不同区域的侵蚀差异,可能与ITCZ南移、ENSO活动增强有关。     

皖北沟后组页岩地球化学特征及其地质意义

沟后组在研究华北板块东南缘前寒武纪-寒武纪大地构造演化上具有重要意义.通过对沟后组页岩主微量元素地球化学的分析,取得了如下认识:Al2O3-Zr-TiO2和Zr/Sc-Th/Sc判别图解表明该套页岩中的碎屑物组分是火成岩没有再循环的特征,而是首次风化沉积的产物,因此其地球化学特征可以用于物源示踪.(SiO2/2O)-(Na2O+K2O)-(MgO+TiO2+FeO*)、TiO2-Ni、Th-Hf-Co及Hf-La/Th图解及部分元素比值(如Co/Th、La/Sc及Zr/Sc)表明沟后组页岩的源区主要为中酸性火成岩.其CIA值较低(62),可能与钾交代有关,而较高的CIW值(89)表明其源区经历了中等-较高程度的风化.主微量元素一致表明其物源区具有活动性质.     

洞庭湖区沉积物物源推断的地球化学指标与应用

在对洞庭湖区钻孔岩心进行地球化学采样分析的基础上,研究总结了不同物源沉积物元素及其组合的地球化学特征,认为长江物源与四水(湘、资、沅、澧)相比,以富Fe、Na、Ca和Mg、贫Si、高CaO/MgO、Cr/Th、Ca/Cd、Ti/Si、TC/N,低K/Na等为特征,通过散点图和因子分析筛选出Cr/Th等8个指标,构建物质来源地球化学推断的判别方程,利用多目标区域地球化学调查数据,绘制湖区表层沉积物的判别得分图,划分出了长江和四水物源的两个沉积区。     

南京下蜀土的地球化学特征及其物源指示意义

风尘堆积的物源研究对于揭示物源区的环境演化状况、重建古风场强度和古大气环流格局等都具有重要的意义。目前长江下游地区下蜀土的物质来源问题仍然存在争议。为了解决这一争议问题,本文以南京泰山新村下蜀土剖面为研究对象,开展了系统的地球化学研究。通过对南京下蜀土的常量元素、微量元素、Nd同位素进行测试,并与黄土高原同期黄土进行对比分析,探讨其对长江下游下蜀土的物源指示意义。南京下蜀土与北方黄土具有相似的常、微量元素UCC标准化曲线和稀土元素球粒陨石标准化曲线,但是它的Zr、Hf含量较高,Tl、Pb含量较低,且具有较高的SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3、Nb/Ta和GdN/YbN,较低的SiO2/TiO2、Zr/Hf、Y/Ho、Lu/Hf和εNd(0)值,说明南京下蜀土的物质来源明显有别于黄土高原黄土。南京下蜀土与长江中游下蜀土在地球化学特征方面有较多的相似性,指示其物质来源与中游下蜀土的物质来源相似,主要来源于长江中下游地区的松散沉积物。     

西藏羌塘盆地古近纪康托组沉积物源及构造背景分析

沉积岩中的主微量元素和稀土元素特征可以指示其物源、构造背景和沉积环境等。康托组地层沉积时代为古近纪,是青藏高原早期隆升后首先沉积的陆相碎屑岩,对该地层的物源信息及构造背景分析对于研究羌塘盆地新生代演化和高原隆升过程具有积极意义。本文对羌塘盆地半岛湖地区康托组地层进行了地层学、岩石学、元素地球化学和黏土含量分析,研究了其物源特征及构造背景。研究区康托组主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,分选性和磨圆度较差,发育平行层理。对17件样品进行元素地球化学分析测试,结果显示中等的化学蚀变指数CIA值（69.57~80.81）,较高的化学风化指数CIW值（81.07~95.02）和斜长石风化指数PIA值（77.32~93.96）,表明物源区整体经历了较强的化学风化作用。Th/U、Sc/Th、Rb/Sr等微量元素比值接近大陆上地壳值,结合稀土元素的配分模式,表明近源快速堆积的特点。根据TiO2/Zr、Co/Th、La/Sc、Th/Sc、Cr/Zr值和δEu、δCe的负异常,结合相关判别图解说明康托组物源主要来自于长英质岩石。La—Th—Sc、Th—Sc—Zr/10、TiO2—Fe2O3T+MgO、Al2O3/SiO2—Fe2O3T+MgO和主量元素双因素构造判别图解表明物源区主要为被动大陆边缘。结合构造演化分析,指示了半岛湖地区康托组形成于陆内沉积环境。     

REE geochemistry of sea-floor sediments of the continental shelf of the East China Sea

REE geochemistry has been studied of sea-floor sediments of the continental shelf of the East China Sea. The average content of RE₂O₃ is estimated at 175 ppm based on 68 sediment samples from the continental shelf. The absolute concentrations of Y and La-Lu in the sediments are shown in Table 3. The REE distribution patterns in the sediments demonstrate a distinct depletion in Eu and a negative slope. It is considered that the fragments of Mesozoie intermediate-acid igneous rocks widely distributed in southeastern China are the main source of REE in sea-floor sediments of the East China Sea continental shelf.     

Grain size and geochemistry of surface sediments in northwestern continental shelf of the South China Sea

Eighty-six surface sediments collected from the northwestern continental shelf of the South China Sea (SCS) were analyzed for grain size distribution, calcium carbonate, organic carbon, and major and trace element compositions to investigate sediment provenance and factors controlling their geochemical composition. Sediments from the eastern continental shelf of Hainan Island have higher sand and lower clay content, while the samples from the nearshore Hainan Island have higher contents of gravel and clay. Calcium carbonate contents in samples show a positive correlation with water depth in northwestern shelf of SCS, suggesting that it is related to biological factors. However, the nearshore sediments have higher contents of organic carbon compared to those of the outer shelf, possibly suggesting that the terrigenous organic matter usually deposited in nearshore environments such as bays and estuaries. Compared with the upper continental crust, the samples have relatively lower contents of SiO₂ and Al₂O₃, higher than those of the Pearl and Red river sediments. The low contents of K₂O and Na₂O in sediments from the northwestern continental shelf are consistent with intense chemical weathering in the river basin due to the seasonally hot and humid climate regime. The sediments mainly consist of three components, including the gravel fraction composed of calcareous debris, the sand fraction composed of quartz, and the silt and clay fractions mainly composed of clay minerals. The content of each component depends on grain size, sediment source, biogenesis, and hydrodynamic conditions, which finally controls the chemical composition of the sediments. The distributions of Co/Al₂O₃, Cr/Al₂O₃, and Zr/Sc ratios for sediments in the northwestern continental shelf suggest that source rocks are mainly composed of felsic rocks rather than mafic rocks. There is a distinct difference in sediment source between eastern and western shelf sediments; the eastern shelf sediments are characterized by high Zr/Sc ratios mainly derived from the Pearl River, while the western shelf sediments have relatively low values of Zr/Sc indicating a main contribution possibly sourced from the Red River Basin. Terrigenous materials from Hainan Island usually influence the geochemistry of sediments deposited in the nearshore area.     

中国近海沿岸泥的地球化学特征及其指示意义

中国海域辽阔，分为渤海、黄海、东海和南海4个海区。各海区沿中国大陆均有呈斑块状或条带状的泥质沉积分布。选取各沿岸泥的代表性样品，采用先进的XRF和ICP－MS等方法，测定了K、Li、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Fe、Ti、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、La、Ce、Th。元素的地球化学研究表明：渤海和黄海、东海、南海沿岸泥的地球化学特征分别与黄河、长江、珠江沉积物的地球化学特征一致，显示了元素的物源效应；从渤海到南海，由于气候的变化使沿岸泥中某些元素有所流失或富集，显示了元素的气候效应；中国沿岸泥元素的丰度相对接近中国大陆沉积物的丰度，而异于西太平洋褐色粘土和深海粘土的丰度，显示了元素的亲陆性。     

河海交互作用与黄东海域古扬子大三角洲体系研究

河海交互作用与堆积型大陆架发育,是中国海浅海地貌的主要特色。发源于世界屋脊的大河中有5条汇入中国海,源远流长,携运了巨量泥沙被阻积于岛弧背侧的边缘海中。经过漫长的新生代地质时期,尤其是在中、晚更新世堆积为陆架,并经历着全新世海侵过程中的浪流改造。作者通过近30年对区域海岸海洋研究的成果积累,逐渐认识到: 在南黄海-东海海域,分布着一个巨型的三角洲体系: 基底的大三角洲是中、晚更新世由古长江、古黄河两条世界级大河输水供沙,受季风波浪和潮流作用形成的,其发育时代应在长江贯通下游汇入黄、东海以后; 其上叠置发育了规模逐次减小的古江河三角洲、南黄海辐射沙脊群、全新世—现代长江三角洲和历史时期的废黄河三角洲,组成巨型的复合三角洲体系,表层经全新世以来海侵改造发育了波浪与潮流共同作用的沙脊地貌。大三角洲体系覆盖着东海及南黄海海底,形成大陆架表层沉积地貌。这一巨型的河-海交互作用大陆架、三角洲体系,独具特色,具有重大的研究价值。建议: 首先需进行一体化全方位的多项调查,包括遥感影像判识,水深与地震剖面探测,海底底质与钻孔取样,以及现代水文泥沙测量等,阐明其分布与环境特征;再进一步开展多学科交叉研究——地质地理、地貌、沉积、海洋动力、海平面变化与河流变迁、海洋地理信息系统等,期以阐明古扬子大三角洲体系各组成部分分布的范围、沉积组成和地貌特点,以及相互叠置关系。最终期以揭示中、晚更新世以来河-海交互作用过程与动力机制、海岸变迁与陆架堆积发育等基础科学问题,为亚太边缘海与大河相互作用的堆积型陆架发育提供实证,丰富海洋地质学理论。同时,可阐明现代海岸滩涂的蚀、淤动态,为新生土地资源规划利用,物源及陆架海疆权益维护提供重要的科学依据。     

东海陆架平湖海域改造砂沉积特征

东海陆架平湖海域分布的改造砂。其物质来源为晚更新世末生成的沙脊物质,是在晚更新世末至全新世初期间,原始物质被掀起再沉积的产物。     

Influence of the Yangtze River and grain size on the spatial variations of heavy metals and organic carbon in the East China Sea continental shelf sediments

Bulk heavy metal (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd), Al, organic carbon and carbonate concentrations, grain sizes, and δC¹³ of the organic carbon distributions were studied in sediments collected throughout the East China Sea continental shelf and the Yangtze River Delta. The results demonstrated that terrigenous sediments from the Yangtze River is a dominating factor controlling the spatial variations of heavy metals and organic carbon concentrations on the East China Sea continental shelf. In addition, grain size and recent anthropogenic influences are also major factors modifying the spatial and vertical variations of heavy metals.Large spatial variations with a band type distribution of heavy metals, grain size, organic carbon and carbonate were observed. Higher concentrations of heavy metal and light δC¹³ of the organic carbon were found primarily in the Deltaic and inner shelf sediments. The band type distribution generally followed the coastline with little variations in the north–south direction. Away from the Delta and inner shelf (west–east direction), most heavy metal concentrations decreased rapidly with the exception of Cd where high concentrations of Cd were also found in the carbonate-rich shelf break sediments. Coarse-grained relict sediments and biogenic carbonate are two primary diluting agents for the fine-grained aluminosilicate sediments from the Yangtze River with high concentrations of heavy metals.Unusually high concentrations of Cu, Pb, and Cd showed both spatially and vertically that more pollution prevention measures are needed in the Yangtze River drainage basin in order to prevent further heavy metal pollution of the East China Sea inner continental shelf.     

东海表层沉积物碎屑矿物组合分布特征及其物源环境指示

为进一步明确东海陆架区的沉积物物源及水动力环境,对研究区表层沉积物的碎屑矿物进行了鉴定分析。研究区共鉴定出49种重矿物、8种轻矿物。根据碎屑矿物的组合分布结合矿物形态特征,将东海陆架区划分为三个矿物区,内陆架矿物区、外陆架矿物区及虎皮礁矿物区。内陆架矿物区,动力分选是影响碎屑矿物分布的主要因素,物质来源相对单一,碎屑矿物主要来源于现代长江物质,闽浙沿岸近岸河流的输入,人类活动也对该区的矿物组成产生一定的影响;外陆架矿物区,重矿物分布的主控因素是长期的分选作用,主要是长江物质经后期改造形成,现代长江物质可从内陆架中北部扩散至124.5°E左右,此外外陆架东南部地形的变化也对碎屑矿物的分布起到一定控制作用;虎皮礁矿物区,有来自黄河、长江、火山物质的多重影响,且水动力环境相对复杂。     

渤海东部晚更新世以来的沉积物地球化学特征

为探讨渤海东部晚更新世以来的元素地球化学特征及控制因素,对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了化学成分、粒度及测年分析。结果表明,晚更新世以来研究区沉积物的物质来源与沉积环境较为稳定;根据DLC70-1孔沉积物地球化学特征,钻孔岩芯可划分为6层,反映了末次间冰期（暖期）晚期以来渤海东部沉积物物源的变化以及海面波动。Al₂O₃、MgO、TFe₂O₃、MnO、TiO₂、Cu、Zn、Pb、Cr和Rb等元素与细粒沉积物呈正相关,SiO₂、Na₂O与粗粒沉积物呈正相关,K₂O、Sr和Ba分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;R-型因子分析得出三种主要组合类型,以Mg、Sr和Ba为代表,分别对应陆源细粒物质输入与黄河物质、海河物质和滦河物质的影响。运用Ba/Al₂O₃与Sr/Al₂O₃、MgO/Al₂O₃与K₂O/Al₂O₃离散图分析了DLC70-1孔的物质来源,结果表明沉积物主要来源于黄河,该孔中上部32.30~49.00 m和9.30~23.20 m沉积物受到了滦河和海河物质的影响。