太平洋中部柱状沉积物中的自生矿物

根据《海洋四号》861—881航次获得的岩心资料,通过对沉积物类型的观察,对其中的几种自生矿物钙十字沸石、蒙脱石、重晶石、微结核、非晶质SiO_2等矿物的成因和与沉积物类型的相关性进行了探讨。     

Large phillipsite crystal as ferromanganese nodule nucleus

We report here the occurrence of, to date, the largest (21 × 10 × 8 mm) phillipsite crystal forming the nucleus of a diagenetically formed ferromanganese nodule from the Central Indian Ocean Basin (CIOB). Assuming an average rate of ferromanganese nodule accretion as ~ 2 mm/Ma and that of phillipsite growth as ~ 0.65 mm/Ka, the nucleus material appears to have been growing for ~4.5–5 Ma. Originally surfaced as a rock fragment from late Miocene volcanism, this nucleus was later altered to phillipsite under alkaline, silica-undersaturated, low-temperature conditions through the length of the Neogene sedimentary hiatus.     

印度洋钙质软泥和硅质软泥稀土元素组成和富集机制

本文针对采自印度洋深海中最常见的两类生物成因沉积物——钙质软泥和硅质软泥,开展了全岩样和不同粒级组分中常微量元素、稀土元素和Y（REY）含量的系统分析,探讨了两类沉积物中REY的组成特征、物质来源和富集机制。研究表明,钙质软泥以富含CaO和Sr为主要特征,硅质软泥则富集SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等。钙质软泥中∑REY平均含量为40.56×10-6,轻稀土元素（LREE）略有富集,REY有向细粒沉积物中富集的特征,PAAS标准化后全岩样和不同粒级组分均表现为Ce负异常、Eu和Y正异常;REY以自生来源为主,继承了海水的组成特征,同时也受到了热液流体物质和洋底玄武岩风化产物的影响。硅质软泥中∑REY的含量为248.54×10-6,LREE相对富集,REY在4φ以细的沉积物中富集;研究站位沉积物中∑REY含量处于边界品位附近,但在细粒级沉积物中重稀土元素（HREY）含量则达到了工业品位;该类沉积物细粒组分中REY主要来自陆源或火山碎屑组分中黏土矿物和铁锰氧化物吸附作用,粗粒组分中REY来源则主要与生物作用相关;硅质软泥中REY的富集与沉积物中磷灰石等矿物相关,部分不同来源的REY可能是在沉积之后的成岩过程中再次分配向磷灰石、钙十字沸石等矿物中富集。     

南海中沙天然气水合物资源远景区海底沉积物的物理力学性质研究

根据南海中沙天然气水合物远景区沉积物样品的分析资料,从物理力学特征各方面对本区海底沉积物进行了综合工程地质特征研究。结果表明,本区海底沉积物类型全部为淤泥,工程地质性质相近,以高含水率、高孔隙比、低密度及高塑性为主要特征,抗剪强度很小,压缩系数均大于0.5。土体沉积环境为水动力强度较弱的深海半深海环境。     

太平洋东部CC48孔沉积物稀土元素地球化学研究

研究样品于１９８８年采自太平洋东部ＣＣ４８孔。通过对沉积物稀土元素地球化学特征的分析发现：（１）各种类型深海沉积物的稀土含量有所差别，以稀土元素总量而论，深海粘土＞硅质软泥＞硅钙质软泥＞钙质软泥；沉积物中的自生矿物、硅质生物成因的非晶质ＳｉＯ２及碎屑矿物对稀土元素起富集作用，而生物ＣａＣＯ３则起分散作用。（２）稀土元素含量随深度发生变化。为地层划分提供了依据，应用元素地层学方法将岩芯分成５个层段。     

海南岛东南浅海表层沉积物粒度特征及沉积环境

对海南岛东南浅海377组表层沉积物样品(平均水深112.3 m)开展粒度测定及沉积物类型划分,并运用统计规律及沉积输运趋势分析,探讨了底质沉积物分布格局与物质来源及沉积动力环境关系.结果表明,海南岛东南浅海沉积物类型复杂,共分布13种沉积物类型,粒度组成以粉砂和砂为主,平均粒径均值为5.73Φ,优势粒级为细粉砂级(6～...     

三亚东部近岸海域表层沉积物重金属元素地球化学特征及环境质量评价

本文对三亚东部近岸海域表层沉积物中7种重金属元素的地球化学特征和空间分布特征进行了研究,并应用地积累指数法和尼梅罗综合指数法对各重金属的污染程度进行了评价。研究发现, 三亚东部近岸海域表层沉积物中重金属含量总体较低,符合《海洋沉积物质量》一类标准,大多数重金属元素含量的空间分布主要受元素的“粒度控制律”制约,其物质来源主要为陆源细粒沉积。地积累指数法和尼梅罗综合指数法的评价结果均表明,研究区表层沉积物的重金属未达到污染程度,属清洁状态,环境质量良好。     

渤海湾西部表层沉积物粒度及黏土矿物特征分析

对渤海湾西部海域和西岸入海河流中76个表层沉积物样品进行粒度及黏土矿物分析,研究表明该区有3种沉积物类型,黏土质粉砂分布于整个研究区,约占表层样的90%,是研究区最主要的沉积物类型;研究区黏土矿物以伊利石为主,黏土矿物组合为伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石;渤海湾西部表层沉积物主要来源于海河等渤海湾西岸入海河流中的陆源碎屑物,滦河对研究区基本没有影响,黄河对研究区的影响变得比较小。对于研究渤海湾西岸的沉积特征及沉积物物源、了解陆地河流对于研究区海洋沉积环境的影响有着一定的科学意义。     

曹妃甸近岸海域石油烃污染物的来源与空间分布研究

以曹妃甸邻近海域为研究区,利用生物标志化合物地球化学参数分析了表层沉积物中石油烃类的主要组成和分布特征,探讨了石油烃污染物的来源。结果表明,曹妃甸邻近海域表层沉积物中正构烷烃为混源,且陆源贡献小于海洋源。地质构型藿烷、甾烷在甾萜类化合物中为优势组分,且萜甾烷参数显示了有机质成熟度较高。饱和烃的多种地球化学参数显示了该区域表层沉积物可能受到成熟度较高的石油烃输入及其后期微生物降解的影响。该研究将为曹妃甸近岸沉积物输移研究提供基础资料,进而为曹妃甸围填海工程的科学决策提供相关科学数据。     

基于浅地层剖面的海底浅表层沉积物物理性质参数反演技术研究

海底浅表层（小于1 m）沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号（频率几千赫兹）在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效地利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。     

渤海中部表层沉积物中重金属赋存相态及来源

近年来由于环渤海经济圈的快速发展,渤海接受了来自周边河流、沿岸排污及海上油气开采所产生的大量的重金属等污染物质,使得渤海的生态环境系统面临前所未有的压力。本文采用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）对采自渤海中部的25个表层沉积物样品中的Cu、Co、Ni、Zn、Pb、Cr、Cd等重金属元素的含量和赋存相态进行了分析,探讨了重金属分布规律、污染状况及来源。研究结果表明,Cu、Co、Ni、Zn、Cr在渤海湾的近岸区域和渤海中部泥质区有较高的含量,而Pb和Cd则在整个研究区的含量都较高;表层沉积物中Cu、Co、Ni、Zn、Cr主要以残渣态形式存在,而Pb和Cd则具有较高的非残渣态含量;生态风险评价结果表明该区表层沉积物未受到Co、Ni、Cr的污染,Cu、Zn、Pb和Cd则为未污染-中等程度污染。重金属元素Co、Ni、Cr以自然来源为主,在沉积物中的分布主要受沉积物物质组成的影响,而Cu、Zn、Pb,尤其是Cd,则受到了人类活动的显著影响。黄河沉积物是研究区表层沉积物中重金属的主要来源,影响范围涵盖了本区大部分区域,但在研究区的北端受到滦河来源物质的影响,渤海湾和研究区中部则受到海河物质和大气沉降来源重金属的一定影响。     

Last glacial emplacement of methane-derived authigenic carbonates in the Sea of Japan constrained by diatom assemblage,carbon-14, and carbonate content

We studied diatom assemblages and CaCO₃ contents of methane-derived authigenic carbonates from the eastern margin of the Sea of Japan and assessed the formation time of these samples. Radioactive ¹⁴C date was determined in selected samples to obtain the maximum age of the time. The results of our study suggest mass formation of carbonate nodules in a glacial period within ∼40 ky, consistent with a published U/Th dating result of carbonate nodules in the study area. Diatom assemblages and contents in the carbonate nodules (abundance of ∼10⁶/g, dominance of neritic-littoral species, warm/cold water species ratio lower than ∼25) differ from the near-seafloor sediments in the study area, which have characteristics of Holocene sediments in the Sea of Japan, and suggest cementation of glacial sediments. Laminated sediments in some nodule samples are glacial sediments because laminations are records of a low sea level period in the semi-enclosed ocean. Similarity of diatom assemblages and contents in all carbonate samples is another evidence of glacial sediments in nodules. Glacial sediments with oceanic cold water species as low as Holocene sediments restricts the sediment age to before 20 cal. ky BP. Carbonate contents higher than 78 wt% suggest the cementation of poorly compacted sediments near the seafloor, and the date of carbonate cementation is, therefore, close to that of the cemented sediments. Most carbonate nodule samples in this study were formed in a glacial period and detection of ¹⁴C restricts this period to within ∼40 ky.     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物的稀土元素及其物源判别

对山东半岛东北部滨浅海区306个海底表层样品进行了稀土元素含量和粒度测试,从稀土元素的角度出发,探讨了研究区表层沉积物的稀土元素地球化学特征及其物质来源。结果表明,表层沉积物中稀土元素总量的分布与沉积物类型有良好的对应性。高值区呈舌状由西北向东南伸展,正好对应粉砂类型区;而低值区则对应于砂质粉砂和粉砂质砂,说明了本研究区稀土元素分布基本遵循“元素粒度控制规律”。研究区沉积物的稀土元素球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分模式与黄河沉积物非常接近;基于若干稳定元素比值的计算对比,验证了研究区沉积物与黄河入海沉积物具有相同的物源区。     

南海东部海域表层沉积物类型的研究

南海东部海域表层沉积物可被分为11种类型:含岩块砾石黏土质粉砂、贝壳珊瑚砂、黏土质粉砂、钙质黏土、钙质软泥、有孔虫砂、深海黏土、含铁锰微粒粉砂质黏土、硅质黏土、含火山灰硅质黏土、含火山灰粉砂质黏土.这些类型按物源和成因可被分为陆源碎屑、钙质碎屑和硅质碎屑、火山碎屑3大类型,其中陆源碎屑分布面积约占50%,钙质碎屑占20%,硅质碎屑和火山碎屑各占15%.在物质来源、海底地形、火山作用、生物作用、水动力条件等因素影响和控制下,由于沉积环境的差异,故区内褐色类沉积物最多(60.68%),灰色类沉积物次之(38.20%),黄色类沉积物最少(1.12%).台湾省以南到17°N以北海区沉积物以陆源沉积物分布为主;巴士海峡以西海区沉积物较粗,常含砂岩块和砾石;东沙群岛以东海区钙质生物碎屑沉积丰富;中、西部海区以含铁锰微粒沉积物为主;中、南部海区水深大,主要分布硅质沉积物;南部海区、礼乐滩北缘沉积物受礼乐滩珊瑚碎屑影响大,沉积物类型为钙质软泥.     

麦哲伦海山区MD、ME、MF海山富钴结壳特征

麦哲化海山区MD、ME、MF海山具有三层构造的结壳特征，研究表明，结壳可分为上部较致密层、中部疏松层、下部致密层。致密层构造单一，含很少脉石矿物；疏松层构造杂乱，含有大量脉石矿物；较致密层介于两者之间，壳层矿物有锰相矿物（主要为水羟锰矿）、铁相矿物和次要矿物（粘土矿物、钙十字沸石、石英、方解石、磷灰石等）。不同壳层地球化学特征具有明显差异性，Ce异常表明在结壳从下层到上层的生长过程中，环境的氧化性逐渐减弱，结壳^10Be测年结果表明，疏松层的生长速率最大，其次为致密层，较致密层的生长速率最小。推测区的最老的结壳的生长年代为中新世晚期，在4Ma以前，区内水动力条件很弱，氧化性较强；4－3．1MaBP水动力条件较强，氧化性较弱；2．6MaBP以来，水动力条件为强－弱波动期，氧化性较弱。     

北冰洋西部表层沉积物粘土矿物分布及环境指示意义

楚科奇海及邻近的北冰洋深水区表层沉积物中粘土矿物的分布受源区母岩和海区环流结构所制约。来自加拿大马更些河的物质富含高岭石和伊利石,对研究区东北部和北部沉积物的影响较大;来自阿拉斯加西北部的河流和海岸带物质富含绿泥石,高岭石含量变化较大,对阿拉斯加西北部近海沉积物的影响明显;来自西伯利亚的物质富含绿泥石,对研究区西部沉积物的影响较为明显。自白令海峡进入的太平洋水携带富含蒙皂石的育空河物质横穿楚科奇海陆架向北扩散,导致楚科奇海中部沉积物中的蒙皂石含量高;同时,粘土矿物自身的粒度分异在某种程度上也促使蒙脱石在离岸距离较远的中部海区富集。     

山东半岛东北部海底表层沉积物粒度分布特征和沉积作用研究

通过对海底表层沉积物的粒度分析,探讨了山东半岛东北部滨浅海底质沉积物的类型和分布特征。结果表明,该区的底质类型主要为粘土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂三种类型,其中粘土质粉砂约占该区沉积物分布面积的60%以上,呈侧倒的“Y”字形由西北向东南展布,沉积物各粒级组的含量与海流的方向和强弱有明显的相关性。     

黄骅港地区潮滩过程与港口选址

对黄骅地区潮滩过程的基本特征进行了讨论,结果表明,该区潮滩发育主要受黄河泥沙的控制,黄河从本区或其附近入海期间是潮滩迅速淤涨期,当黄河远离本区时,潮滩便开始退缩进入调整期。目前本区潮滩过程的主要物质是潮滩本身的沉积物。漳卫新河的来沙是本区的主要物源。本潮滩的潮下带宽达9km以上,破波带外界在约4．0m水深处,港址选在泥沙活跃的破波带内是值得商榷的。建议港口建设应尽量避开破波带．     

文登近岸海域表层沉积物分布特征及影响因素

根据2013年文登近岸海域130个表层沉积物样品资料,分析了研究区表层沉积物分布特征,结合表层沉积物起动流速、波浪破碎水深和潮流数值模拟等资料,初步探讨了表层沉积物分布格局的影响因素。结果表明,研究区表层沉积物主要包括砂、粉砂、黏土质粉砂等8种类型,由岸向海粒径变细、分选变差。母猪河、昌阳河主要影响研究区东部沉积物的分布,黄垒河主要影响研究区西部沉积物的分布,河流的存在控制着研究区沉积物分布的基本格局。"波浪掀沙,潮流输沙"控制了表层沉积物的分异,形成了研究区中部颗粒较粗,东西两侧颗粒较细的沉积物分布规律。     

孟加拉湾南部表层沉积物稀土元素组成及其物源指示意义

基于孟加拉湾南部98个表层沉积物的稀土元素组成及其空间分布特征,判别了研究区表层沉积物主要来源,并结合水动力环境等探讨了孟加拉湾南部区域沉积物输运方式。结果表明,研究区表层沉积物稀土元素总含量范围为67.62~180.67μg/g,其平均值为100.85μg/g,且具有轻稀土富集、重稀土均一、明显的Eu负异常的特征。基于稀土元素主要参数,可将研究区分为两个区域,Ι区位于研究区西部,Ⅱ区位于研究区东部。根据球粒陨石标准化后的La/Yb-Sm/Nd物源判别图解可知,研究区表层沉积物的最主要来源为恒河-布拉马普特拉河搬运的喜马拉雅山侵蚀物质,其对整个研究区均有重要影响;次要来源为戈达瓦里河-克里希纳河输送的印度半岛物质,其主要影响范围为研究区西侧的Ι区。不同源区沉积物在研究区的输运过程主要受控于季节性表层环流,其驱动力为印度季风系统。