长江口细颗粒沉积物的矿物特征和沉积分异

作者系用双目显微镜、偏光显微镜、电子显微镜、X 衍射仪等方法对长江口细颗粒沉积物中的轻矿物、重矿物、粘土矿物进行了定量估算和分析研究,进而阐述细颗粒沉积物的矿物特征、沉积特征及其粘土矿物的沉积分异作用。     

长江口外海域表层沉积物微量元素地球化学特征

对采自长江口外海域187个表层沉积物的25个微量元素含量进行了标准差系数、相关分析及R型因子分析,探讨了微量元素的来源和分布特征。长江口外海域沉积物微量元素Li、V、Cr、Co、Ni、Ga、Cu、Zn、Th和Rb分布基本相似;Sr分布与Li、Cu、Pb、Zn、Th和Rb相反;研究区东南部Sr分布与生物作用有明显关系;Cd和Mo分布与粒度之间的相关性较差,主要受氧化还原环境的控制;Zr分布反映了长江物源的影响。相关分析和R型因子分析结果表明,沉积作用、粒度控制效应、海洋生物作用、氧化还原环境和源区地质背景等对长江口外海域表层沉积物中微量元素分布起着主要控制作用。     

长江口沉积物碳氮元素地球化学特征及有机质来源分析

根据对长江口水下三角洲上部(CJ16)和口门浅滩(CJ19)柱状样的粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)和有机碳同位素(δ13C)以及长江口表层样TOC的测定,得出其粒度及碳氮元素特征,利用C/N和δ13C分析有机质来源及不同来源的贡献率。研究结果表明:(1)沉积物中有机碳含量在0.19%～1.17%之间,CJ16柱中有机碳含量比CJ19柱略高;总氮含量均比较少,且变化幅度小;C/N比值在5～17间变化;CJ16柱的δ13C值在24.70‰～22.86‰间变化,CJ19柱为24.88‰～22.37‰,且CJ19柱δ13C值在36 cm以上段较下段明显增大,推测可能与南汇边滩互花米草(C4植物)的引种有关;(2)长江口表层沉积物TOC的含量范围为0.17%～1.16%,平均值为0.52%;(3)粒度特征显示长江口主要以粉砂和粘土为主,砂含量较少,粒度与长江口TN、TOC含量有较好的相关性;(4)C/N和δ13C值的特征均显示该区有机质为陆源和海洋混合,利用C/N比值估算出来自陆源的有机碳比例在CJ16柱约为40%,而在CJ19柱中约为60%;根据δ13C值估算出CJ16柱陆源和海源两种有机质来源几乎是各占一半的比例,CJ19柱来自陆源的有机碳占总有机碳的60%,与用C/N比值法测得的结果较一致。上述结果显示长江口的不同空间位置碳氮元素分布特征不同,沉积记录受到粒度、河口区物源的影响,还受到陆源和海源不同有机质来源输入的影响。     

准噶尔盆地南缘中-新生界粘土矿物地球化学特征及其物源分析

准噶尔盆地南缘中-新生界地层主要分布于准噶尔盆地南缘与天山耦合部位。通过X射线荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）对准噶尔盆地南缘中-新生界沉积岩样品进行了测试。本文根据样品中常量元素、微量元素及稀土元素（REE）特征以及特征元素比值等地球化学参数,探讨了准噶尔盆地南缘中-新生界物源区构造背景、物源性质及风化程度。通过常量、微量元素构造判别图（含量及比值）判断得出中-新生界沉积岩源岩以长英质岩石为主,构造背景为活动性大陆边缘。准噶尔盆地南缘中-新生界具有较低化学蚀变指数（CIA）和较高成分成熟度变化指数（ICV）的特征,分布范围分别为52～89、0.37～1.82,反映准南中-新生界物源区古风化程度低、沉积物成分成熟度低,表明物源区构造活动强烈,属于快速剥蚀和搬运的构造环境。     

长江口潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征的影响

通过长江河口高潮滩芦苇带沉积物柱状样CYLWA 1活性铁、有机质、粒度分析及磁性测量,探讨潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征变化的影响。结果显示,沉积物柱状样总体上以Fe2 + 占优势,且含量随深度逐渐增加。但在亚表层 (10～ 2 0cm),由于根系的释氧作用,存在着以Fe3 + 占优势的氧化层。在 10～ 2 0cm这一氧化层,指示细颗粒磁性矿物的参数 (χ_fd、χ_ARM)明显减小,而反映磁性矿物类型的参数 (B_CR、SIRM/ χ)显著增大,指示了亚铁磁性矿物颗粒变粗,不完整反铁磁性矿物明显富集,这一现象反映了氧化层不完整反铁磁性矿物的相对富集     

青海湖沉积物中的粘土矿物

本文对青海湖沉积物中的粘土矿物和沉积环境进行了初步研究。沉积物的粒度成分一般以粉砂级为主,湖周沉积物较粗,湖内沉积物较细。湖中粘土矿物以伊利石-绿泥石为主,含少量蒙脱石和高岭石等。沉积物表层未见蒙脱石,粘土中Al₂O₃、K₂O和MgO的相对百分含量的特征与海粘土的化学成分特征相似。     

北部湾沉积物粘土矿物分布特征及其环境意义

本文以南海北部湾SO-31沉积柱为研究对象,研究了14C年代学和粘土矿物学特征,并对部分全球气候事件进行了对比,为古环境、古气候的恢复提供基础资料,也为全球重大气候事件在该区域的响应提供信息。结果显示全新世以来地层沉积正常,平均沉积速率为0.57mm/a。粘土成分主要由蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石组成,组合类型为蒙脱石-伊利石-高岭石-绿泥石型。全新世以来环境气候演变可划分为五个阶段:低温期阶段、干湿交替的寒冷气候阶段、逐渐升温阶段、干旱温暖气候阶段、湿热阶段。气候在每个阶段背景下还存在一些次级波动,总体趋势为干湿交替,温度逐渐上升。由于海域环境及矿物指标的影响,北部湾SO-31沉积柱粘土矿物记录的降温事件时间比其他指标记录的新仙女木降温事件发生时间滞后500~800a。     

柴达木盆地盐湖沉积物中的粘土矿物

面积约12万平方公里的柴达木盆地中,盐湖星罗棋布,蕴藏着极为丰富的盐类资源。湖区的盐类堆积与含粘土矿物的沉积物交替迭覆,其形成和演化与地质环境关系很密切。本文报导的是这一盆地11个湖(区)的103个粘土样品的主要分析结果(表1)。     

滇池湖泊沉积物中游离类脂物的有机地球化学特征

在对滇池湖泊沉积物有机质总体特征分析的基础上,对沉积物中可溶性有机质的组成进行了定量测定,并揭示了其剖面变化特征.研究结果表明:(1)正构烷烃组分具有较强的稳定性,反映出滇池沉积有机质以菌藻类来源为主,沉积柱上、下两段存在陆源高等植物输入相对增加的特征,且从下往上存在草本植物相对贡献增加的特征;(2)脂肪醇组分,以具有强烈偶碳优势的高碳数脂肪醇为主,反映了沉积有机质中陆源输入的部分;(3)脂肪酸组分揭示出可溶有机质中以浮游植物贡献为主,局部层段存在相对较强的细菌改造作用.因此,湖泊沉积物记录了滇池从一个贫营养的湖泊演变成富营养化湖泊的过程,特别是最近几十年,滇池内源有机物和陆源有机物的输入都呈现快速增长的趋势,结合同位素组成特征表明滇池进入了重富营养化阶段.     

赛木隆地区水系沉积物地球化学特征及找矿

为了研究青海省赛木隆地区找矿远景,基于工作区最新1∶5万水系沉积物地球化学测量数据,总结分析了元素丰度特征、元素的离散特征、元素的共生关系特征,并对主要异常进行评序,认为工作区主要成矿元素是Au、W、As、Hg、Sb、Mo。结合区域成矿地质条件,优选了3处成矿远景区,为工作区以后的地质勘查提供了重要的指导作用。     

澳大利亚弗罗姆湖沉积物的粘土矿物及其古气候意义

采用X射线粉末衍射法对澳大利亚弗罗姆湖LF82/1-3岩心上部6m共32个样品的粘土矿物做了研究。结果表明,粘土矿物主要是伊利石、高岭石和少量蒙脱石。有的样品可以检出绿泥石和蛭石。根据粘土矿物种类、结晶度以及矿物的其他特征,这段岩心可以划分为三部分,其界线位于埋深大约125-150和415-445cm,年龄分别为距今1.4×10~4和1.9×10~4a。岩心中段(埋深150-145cm)可能是在较湿润条件下堆积的,而上、下两段的堆积环境则较干燥。研究结果还反映出不同阶段存在一些小的气候波动。     

胶州湾沉积物中氮的地球化学特征及其环境意义*

通过分级浸取的方法获得了胶州湾沉积物中不同形态的氮,将可转化态氮分为离子交换态(IEF-N)、弱酸浸取态 (WAEF-N)、强碱浸取态(SAEF-N)和强氧化剂浸取态(SOEF-N),讨论了其地球化学特征和控制因素,并结合²¹⁰ Pb测年计算了不同年代氮的埋藏通量。在此基础上,分析了胶州湾沉积物中氮给出的环境信息。结果表明,强氧化剂浸取态氮是胶州湾沉积物中可转化态氮主要赋存形态,NO₃-N是胶州湾沉积物中氮的优势形态,氮的含量及埋藏通量的分布受到pH、盐度、温度、生物扰动、沉积物粒度、沉积速率等多种因素的影响。受人为活动的影响,目前每年排入胶州湾的固体垃圾和污水中的悬浮颗粒物的量已超过河流来沙,成为胶州湾主要的沉积物来源。在20世纪初由于污染情况较轻,并且受人为活动的影响较小,胶州湾沉积物各形态氮的埋藏通量较低,但自从20世纪80年代开始,环胶州湾地区的工农业迅猛发展,氮的埋藏通量急剧增加,胶州湾地区的环境一度恶化,但由于近年来采取的较为得力的治污与排放措施,胶州湾的环境状况已有明显改观。     

周口店东洞洞穴沉积物的地球化学特征及其环境指示意义

周口店地区的古环境变化研究多数研究集中在中更新世时期,而缺乏对早更新世时期环境变化的研究。这主要是由于缺少保存完好的早更新世沉积记录造成的。随着对20世纪80年代在周口地区发现的东洞剖面,发现这是一个保存完好的早更新世剖面,为研究早更新世时期的古环境变化特征提供了良好的研究材料。为了重建早更新世时期的古环境变化特征,利用XRF对东洞洞穴沉积物的主要元素（SiO2,Al2O3,Fe2O3和CaO）的化学组成进行了高分辨率分析,同时对沉积物中的FeO含量进行了测试。结果显示东洞剖面沉积物的主要化学组成为SiO2,占41.6%～58.9%,其次是Al2O3和Fe2O3,其含量的变化范围分别为13.69%～29.63%和5.00%～9.81%。Al2O3和Fe2O3在剖面上与SiO2含量成明显的镜像变化关系,显示出Al2O3和Fe2O3对沉积物中SiO2含量的稀释作用。另外,Fe2O3与Al2O3在剖面上具有很好的相关性,表明Fe2O3主要富集在富铝的矿物中。从元素含量在剖面的上分布看,东洞剖面的化学组成发生3次大的波动,主要表现为SiO2和FeO含量增高,而Fe2O3与Al2O3含量的减少。这3次波动分别出现在剖面的15.3～14.6m,11.0～9.9m和8.40～7.84m深度处。在3次化学组成的波动出现的同时,指示沉积物风化程度和温度变化的Si/Al（SiO2/Al2O3）和FeO/Fe2O3比值也发生了明显变化,比值增高,指示了3次大的干冷事件。另外,在剖面上部（10.00～7.84m,即第2次事件以后）SiO2/Al2O3和FeO/Fe2O3比值变高且波动频繁,表明自第2次干冷事件后沉积区的环境变得不稳定,逐渐向冷干气候转变。东洞剖面的地球化学记录（SiO2/Al2O3和FeO/Fe2O3）与泾川黄土剖面的粒度曲线具有较好的对比性,支持了东洞剖面记录的环境信息与黄土沉积记录的环境变化具有一致性。通过与泾川粒度曲线的对比发现,东洞剖面记录的3次干冷事件在时段上分别对应于黄土-古土壤序列中的L26,L15和L13。     

元素地球化学特征的多元统计方法研究：长江与黄河沉积物元素地球化学研究

运用因子分析,聚类分析及相关分析等多各多种元统计分析方法对长江与黄河表层沉积物化学成分进行的分析表明,长江与黄河沉只物的常量与微量元素组成具有显著差异,除Ｃａ,Ｎａ,Ｓｒ,Ｂａ,Ｔｈ,Ｚｒ,Ｈｆ等元素外,长江相对富大多数常量及微量元素,表生环境中元素具有不同的迁移,富集规律,多数元素主要以吸附态搬运而在粘土中富集,而Ｃａ,Ｎａ,Ｓｒ,Ｚｒ,Ｈｆ及一些重稀土元素则在粗粒级中含量较高,元素活动性也存在     

长江河口水下三角洲137Cs地球化学分布特征

文章通过对长江口水下三角洲采集的10个柱状样放射性核素¹³⁷Cs的分析可以得知,长江口水下三角洲¹³⁷Cs剖面中均存在清晰的最大蓄积峰,其峰值比活度介于5.68±1.03～21.74±1.39Bq/kg之间,平均值为14.11±1.10Bq/kg,最大蓄积峰所处的深度为55～117cm。剖面中¹³⁷Cs最大蓄积峰应该与1963年的¹³⁷Cs散落沉降相对应。长江口水下三角洲的表层沉积物中的¹³⁷Cs比活度范围介于0～9.19±1.12Bq/kg之间,并且与长江流域其他地区的表层¹³⁷Cs比活度相一致。长江口水下三角洲可探测到的¹³⁷Cs比活度的最大深度范围在88～160cm的范围内变化,¹³⁷Cs蓄积总量为2361.30±174.38～17714.94±262.14Bq/m²,平均值为9664.97±100.05Bq/m²,¹³⁷Cs比活度的最大深度及¹³⁷Cs蓄积总量均表现出从岸向海逐渐增加的趋势。实测的¹³⁷Cs总量均大于长江流域的¹³⁷Cs背景值,说明了长江口水下三角洲的¹³⁷Cs蓄积既有大气散落直接沉降的来源,又有流域侵蚀带来的¹³⁷Cs输入,并且主要以后者为主。通过放射性核素示踪模型分析长江口水下三角洲¹³⁷Cs散落蓄积特征可以得知,长江口水下三角洲¹³⁷Cs的蓄积以长江流域来源为主,说明了放射性核素¹³⁷Cs在长江口水下三角洲沉积物中的蓄积主要受流域侵蚀因素的影响。     

郑家-王庄地区沙一段粘土矿物特征及对储层敏感性影响

东营凹陷郑家—王庄地区沙一段砂岩储集层中蕴藏大量稠油油藏,但开发过程中粘土矿物的敏感性严重制约了该油类藏的有效开发。定向X射线衍射分析结果表明,本区沙一段砂岩储层中粘土矿物组成类型为伊/蒙无序间层矿物(S/I)、高岭石、伊利石和绿泥石,其中以伊/蒙无序间层矿物的相对含量居多。这就决定了研究区储层敏感性以水敏性为主,其余敏感性无或较弱。据定向X射线衍射谱图上S/I主峰d值大小,进一步识别出钙型S/I、钠型S/I及钙钠过渡型S/I。扫描电镜观察表明,S/I具有丝状、网状和蜂窝状三种形态,且大都包裹在岩石骨架颗粒的表面作为孔隙衬里而存在。阳离子交换容量和膨胀率研究结果显示,二者与样品中S/I含量和层间阳离子类型相关。膨胀率和阳离子交换量与S/I含量都呈较好的正相关关系。在S/I中蒙皂石层含量相当的情况下,钠型S/I的膨胀率和阳离子交换量值偏大,钙型偏小,钙钠过渡型居中。此外,粘土总量以及S/I产状对储层损害也有较大的影响。     

宝应钻孔沉积物的微量元素地球化学特征及沉积环境探讨

沉积物微量元素特征对指示沉积盆地演化历史、沉积环境及沉积物的物质来源具有十分重要的示踪作用.宝应沉积物的微量和稀土元素地球化学特征印证了苏北平原物质来源具有多源性,与黄河、长江具有类似的物源,并可能受基底碱性火山岩和黄土高原粉尘物质的影响.钻孔沉积物具有轻稀土适度富集、缓右倾斜型的稀土元素配分模式,呈现Ce正异常的总体特征; 海侵段的稀土含量比陆相沉积段略低.δEu在陆相沉积中为1.16,呈微小的正异常; 在海侵沉积中为0.99,基本不显示异常.稀土元素含量与沉积物粒度之间存在一定相关性:随着粒度由粗变细,稀土元素含量增加; ΣREE的高值段对应粘土含量较高,反之亦然.沉积物REE及Rb/Sr比值的纵向变化反映了海陆交互过渡带古气候环境的波动:ΣREE的高值段与δEu和δCe的低值段代表了冷湿的气候环境; ΣREE和δCe的低值与δEu的高值段反映了暖湿润的环境信息.结合地貌、岩性及微体古生物,综合分析表明苏北平原在第四纪曾遭受了多次海水淹覆, 海-陆交互堆积作用明显,从古海湾逐渐发育堆积最后由河流冲积物覆盖成陆.     

中国黄土中的粘土矿物及其在地层剖面中的变化趋势—洛川和陇西黄土剖面的初步研究

黄土剖面系由相互叠复的黄土-古土壤层组成。黄土地层的研究结果表明,一个完整的黄土剖面包括有早更新世的午城黄土、中更新世的离石黄土上部和下部、晚更新世的马兰黄土,最近研究表明,在马兰黄土之上还有全新世黄土存在。     

黄海中北部和渤海东部表层沉积物轻矿物特征及其指示意义

对采自黄海中北部和渤海东部的233个表层沉积物样品的轻矿物含量、分布特征和矿物组合等进行了分析,对其指示意义进行了讨论。结果表明,轻矿物组成主要是现代黄河物质与海区周边近源物质相互叠加的结果,黄、渤海潮流系统对轻矿物的分布具有重要影响。现代黄河物质主要分布于渤海南部、环山东半岛泥质区、北黄海西部泥质区和南黄海中部泥质区,以高含量的云母为典型特征。辽东半岛东南侧近海一带的高成熟度细砂质沉积则可能为全新世海侵所形成的残留沉积。钾长石是近源花岗岩等酸性岩浆岩的敏感指标。云母分异指数可用来指示云母类矿物的搬运路径,表征云母类矿物之间的水动力分异程度。以云母为示踪剂,本文揭示了两条黄河悬浮物质的运移路径：大多数云母主要沿山东半岛北侧,绕经成山角,向南黄海输送;另有少部分在北黄海西部冷涡环流的驱动下,从山东半岛北侧近海向北黄海西部泥质区搬运,然后再沿黄海暖流的路径向渤海东部输送。     

长江口全新世沉积区及其沉积层序

长江口位于长江三角洲前缘,其范围自徐六径经昆山至嘉善一线以东,北接苏北平原,东濒东海。区内全新世沉积广泛发育。但由于它在时间和空间上的不平衡发育,因此,研究全新世沉积物的特征及其在区域上的分布规律,对本区深人掌握水文地质和工程地质条件,市政建设、交通航运和阐述长江河口的演变过程等,都具有重要意义和实用价值。