地质样品正构烷烃组分分离纯化的部分问题探究

用实验室自配的标准正构烷烃样品分别经硅胶或氧化铝柱层析后发现,等量溶剂洗脱的情况下硅胶对长链正构烷烃无吸附而氧化铝具有一定吸附性。进一步通过用植物样品测试4种层析柱填充方法,发现不论是只用氧化铝填充还是上部硅胶下部氧化铝和上部氧化铝下部硅胶,都会对长链正构烷烃产生一定的吸附,且这种吸附效果随着碳链的增长而增强。在实验条件下,当碳链加长到C36时,用硅胶加氧化铝填充层析柱的吸附量已达到20%左右,而只用氧化铝填充层析柱的吸附量则高达50%。故建议对研究高碳数正构烷烃的地质样品组分提取时用单一的硅胶柱层析方法。同时,实验显示对于一些杂质多的正构烷烃样品经过尿素络合后比络合前"干净"得多。18个黄土-古土壤和植物样品平均回收率为50%左右,经过尿素络合后的样品正构烷烃各组分相对含量基本不会发生改变,也不会产生明显的同位素分馏效应。因此在进行非正构组分干扰较大的正构烷烃各组分相对含量或同位素分析时,可以选择尿素络合的方法来将其纯化。     

防城港海域沉积物中正构烷烃分布和来源解析

正构烷烃由于其化学性质稳定,在自然界中普遍存在,是表征有机质来源的良好标志物。利用气质联用仪(GC/MS)对2021年9月采集的防城港海域表层沉积物中的正构烷烃进行检测,对其含量、分布特征进行分析,运用特征参数对其来源进行解析。结果表明：正构烷烃含量在(67.51～850.08)×10^-9(干重)之间,均值为476.69×10^-9(干重),高值区主要分布在企沙半岛南部海域;主要由连续分布的n-C₁₄～n-C₃₅正构烷烃同系物组成,呈双峰分布,前峰群偶碳数优势,后峰群奇碳数优势;陆、海源烷烃比(∑T/∑M)、碳优势指数(CPI)和陆、海源烷烃优势比(TAR)均指示研究区正构烷烃受陆源影响明显;平均链长(ACL)、烷烃指数(AI)和Pmar-aq进一步表明其主要来源于陆源草本植物;T-ALK/C₁₆比值表明研究海域受到石油污染影响;姥鲛烷和植烷比值(Pr/Ph)表明研究海域沉积物中正构烷烃形成于氧化环境。     

正构烷烃在海湾沉积物与悬浮颗粒物中的粒径分布及其环境行为

为初步探讨粒径大小对污染物迁移循环机制的影响,分析了广东省海陵湾水体中的悬浮颗粒与表层沉积物中不同粒径颗粒的质量分布特征和正构烷烃的空间分布。结果表明,此区域水体中的悬浮物的絮凝临界粒径约在细颗粒(Φ30μm)范围内。悬浮颗粒与表层沉积物中的正构烷烃的富集能力受多种因素作用,其中不同粒径组分的有机质的组成与类型及污染物的来源是重要的影响因素。水体底层细粒径中nC31的浓度增加说明水流作用与颗粒物粒径大小是影响海底沉积物再悬浮的重要参数。     

天津地区河流沉积物中中等分子量正构烷烃的分布特征

分析了天津地区几条具不同环境功能特征的河流沉积物中正构烷烃的组成，重点介绍了中低分子量正构烷烃的分布特征，并通过与表层土壤、大气降尘及TSP中正构烷烃的分布特征的对比，分析了中等分子量正构烷烃的成因。分析表明，天津地区主要河流沉积物和大气降尘中正构烷烃普遍具有正十七烷（nC17）明显优势的特征，nC17单体烃同位素值也相对偏低，与来源于化石燃料的正构烷烃化合物存在明显的差别。在土壤和TSP中不存在这一现象，表明正十七烷化合物来源水体中的低等水生生物体，推测主要来源于藻类生物。由于这类化合物含量明显高于其他化合物，具有环境地球化学意义。     

柴达木盆地原油单体正构烷烃碳同位素研究

利用GC—C—MS技术测定柴达木盆地原油单体正构烷烃碳同位素组成，研究它们的碳同位素组成特征和分布型式，以探究原油的戍因。测试结果表明：柴迭木盆地西部原油的单体正构烷烃碳同位素组成较重，分布在-23．7‰、～-28．5‰之间，分子碳同位素分布曲线呈波浪式，反映原油来自超咸水—咸水的盐湖相沉积环境。柴达木盆地北部原油的单体正构烷烃碳同位素组成为-25．3‰、～-33．4‰，分子碳同位素分布曲线呈U型和波浪式两种型式，根据单体正构烷烃的碳同位素组成和分布型式特征，认为柴迭木盆地北部原油属于煤成油和湖相偏腐泥型、混合型母质成因。     

湖北梁子湖沉积物正构烷烃与多环芳烃对环境变迁的记录

对梁子湖沉积柱91～345 cm段中正构烷烃和17种多环芳烃含量进行了分析,发现在整个沉积柱中,长碳链正构烷烃的比例和17种多环芳烃含量的变化具有良好的一致性,二者都是从181～194 em(14C定年显示其对应的沉积年代为我国历史上的春秋战国时期)开始突然增高,指示了陆源有机质输入的剧增.认为这种变化正是春秋战同时期我国自然环境条件的改变以及由此引起的人类活动的增加在湖泊沉积记录中的反映.     

东海赤潮高发区沉积物柱状样中正构烷烃和脂肪醇的分布与来源

选取了东海赤潮高发区4个站位的沉积物柱状样,通过测定δ13C_TOC值,利用δ13C的双端元模型计算了沉积物中TOC的海源和陆源贡献率,并分析了正构烷烃和脂肪醇的组成与分布,探讨了其来源。结果表明,东海赤潮高发区沉积物中,正构烷烃以高碳数烷烃为主,有明显的奇碳优势,且呈双峰群分布;各站位总正构烷烃（T-ALK/μg/g）含量随深度有不同的变化;碳数奇偶优势指数（CPI）、陆源海源优势烷烃比（TAR）、平均链长（ACL）等正构烷分子指标,反映出在调查海区陆源正构烷烃的输入占主导,且以草本植物为主。直链烷基醇主要来源于陆地高等植物,4个站位的植醇经历了相似的生物化学过程,说明沉积环境较一致;菜籽甾醇与甲藻甾醇的比值指示了调查海区浮游植物种群的历史变化,由于水体富营养化的日益加重所导致的赤潮由简单的硅藻赤潮向硅藻甲藻混合型赤潮转变。     

新疆阿尔泰全新世双湖沉积物正构烷烃分布及其环境意义

文章对新疆阿尔泰双湖沉积物进行了古气候、古环境变化研究。双湖（48°52'N,87°02'E）位于阿尔泰山中部,是山谷岩石滑塌阻塞形成的堰塞湖,湖长约1200m,宽度约300m,最大水深9m。项目使用重力钻在双湖中心钻取了172cm无扰动岩芯,根据核素测年（¹³⁷Cs,²¹⁰Pb,AMS¹⁴C）建立了9.1cal. ka B.P.以来的时间标尺,以正构烷烃分布特征（ACL_23~33、nC₂₇/nC₃₁、P_aq）为指标,重建了该区的古植被、古气候变化。沉积物中正构烷烃以高碳数为主,中长链正构烷烃存在显著的奇碳优势。链长指标（ACL_23~33）、nC₂₇/nC₃₁指标、P_aq之间具有很强的相关性关系,表明指标可能受到相似的气候驱动因素影响,反映了区域植被和湖泊水生生物的演替历史：9.1~8.8cal. ka B.P.期间水生植被输入较少,陆生植被中草本植物相对占比较高;8.8~3.3cal. ka B.P.期间大型水生植物大量繁殖,汇水区木本植物增多;3.3cal. ka B.P.至今湖泊周围的木本植物减少,草本植物相对占比增多,水生植物输入减少。双湖沉积物ACL_23~33指标自9.1cal. ka B.P.以来呈逐渐增加的趋势,可能表明温度逐渐增加,这一结果与前人在该区利用泥炭br-GDGT重建的温度序列具有相似的变化趋势,但在百-千年尺度上,温度变化不一致,可能与指标的敏感性和定年精度有关。

     

东北地区五大连池湖相沉积物正构烷烃和单体碳同位素特征及其古植被意义

对中国东北地区小兴安岭与松嫩平原过渡带五大连池青石钻孔湖相沉积物进行了有机地球化学分析,检测出丰富的正构烷烃生物标志化合物.本文主要讨论了正构烷烃的分布及其单体碳同位素组成特征.正构烷烃具有前峰型和双峰型两种分布特征,表明其有机质为混合来源,包括低等菌藻类生物和陆生高等植物输入.正构烷烃的分布特征表明,自35.2ka B.P.以来,nC27/nC31和ACL指标共同记录了东北地区小兴安岭与松嫩平原过渡带的植被以草本为主.对C27、C29和C31长链正构烷烃进行了单体碳同位素测定,并利用二元模式估算了C3和C4植物相对生物量,结果表明,自35.2ka B.P.以来,研究区的植被以C3植物为主.期间在典型冷暖气候事件中,受温度变化的影响,C3/C4植物的相对生物量有明显的变化,在全新世大暖期(6.0ka B.P.),受温度升高影响,C3植物的生物量显著减少,C4植物的生物量则明显增加;而在两次典型冷气候事件(中全新世降温事件8.2ka B.P.和新仙女木事件12.9ka B.P.)时期,受温度降低影响,C3植物的生物量有增加的趋势,C4植物的生物量则相对呈减少的趋势;在末次冰盛期21.0ka B.P.时,受明显低温特征的影响,C3植物生物量高达80.0％,这可能是当时低温的气候特征抑制了C4植物的生长.研究结果对探索我国东北地区C3/C4植物分布格局,并为评估未来气候演化对该地区植被格局和农业生产的影响提供科学依据.     

咸水湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与成因

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊,对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成,并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比,研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的,其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构...     

珠江三角洲陈村钻孔剖面沉积特征及有机碳同位素古环境意义

陈村剖面位于佛山市陈村镇。AMS14C及OSL测年结果显示,剖面自晚更新世中晚期以来开始沉积,结束于全新世晚期,由老至新经历了河流相—河口湾相—三角洲相沉积环境。根据有机碳同位素曲线变化特征,结合孢粉、有孔虫等鉴定结果及沉积环境综合分析,将剖面划分为4个演化阶段:1晚更新世,34.15~24.5ka BP,属河流相沉积环境,δ13Corg平均值为-28.13‰,对应MIS 3期冷—稍湿气候,期间小幅波动;2晚更新世—全新世早期,24.5~9ka BP,属河流相沉积环境,δ13Corg平均值为-29.8‰,对应MIS 2期干冷气候及全新世早期温—干气候,YD事件得以记录;3全新世早—中期,9~6.7ka BP,属于河口湾—三角洲相沉积环境,δ13Corg平均值为-27.97‰,变化幅度小,对应暖—湿气候;4全新世中—晚期,6.7~0.44ka BP,属于三角洲相沉积环境,δ13Corg平均值为-26.94‰,变化幅度大,冷暖变化显著,气候特征为热湿—偏凉—暖干。     

珠江口沉积地球化学特征与古环境演化过程

利用ICP-AES法和重铬酸钾氧化还原容量法测定珠江口沉积物中的微量元素和总有机质含量, 结合沉积物粒度参数, 采用因子分析方法识别控制沉积物化学组成和元素行为的3个因子: 流域侵蚀因子、表生沉积作用控制因子和海洋环境控制因子.研究发现, 3个控制因子的得分曲线基本反映了该地区气候干湿、冷暖的强弱变化, 可作为恢复古气候环境的代用曲线; 在本岩心所代表的沉积年代中共有5次较为明显的环境变化, 为深入研究珠江三角洲区域古环境、古气候演化提供了重要的参考依据.      

珠江口伶仃洋ZK1钻孔的磁性地层学研究

伶仃洋地区年代格架的建立对区域古环境的重建及海陆交互作用的研究具有重要意义.利用磁性地层学和AMS 14C测年对珠江口伶仃洋ZK1钻孔(113°40′E、22°34′N,孔深100.3 m)0～32 m岩心进行了系统的年代学研究.5个样品的AMS 14C测试年龄为(486±120)～(2268±149)a BP.岩心的...     

遥感方法研究珠江口近二十多年来土地覆盖的变化

土地覆盖变化是全球变化研究的重点之一，尤其是河口地区，对环境变迁十分敏感。对珠江口东部地区1979年的Landsat MMS、1990年Landsat TM和2000年Landsat ETM影像的土地覆盖分类，并进行对比研究表明，此间，总体水域面积和绿地（包括森林和耕地）面积减少，建筑区和裸露地面积增加。但不同区域土地覆盖类型变化有明显的区别，西部主要是由于沉积作用和围海造地，造成水域面积减少，且20世纪90年代围海造地速率比80年代要大得多。东部海域沉积作用不是主要因素，局部海岸可能还存在侵蚀作用。交椅湾区水域面积变化不大，岸线位置也基本稳定，而且80年代的水域面积有所增多，是由于陆地人工水塘增多的结果。蛇口区主要是由于港口码头等建设，导致水域面积减少，码头向海域延伸的结果，90年代明显加大了码头建设的规模和速度。     

珠江口西部海域表层沉积物重金属元素多尺度空间变化特征

笔者应用因子克里格分析方法,研究了珠江口西部海域388个表层沉积物中7种重金属元素Cd, Ni,Cu,Zn,Pb,Cr和As的空间结构特征,识别并分离了重金属元素不同尺度的空间主成分及其分布特征,探讨了不同空间尺度重金属的物源及控制因素。结果显示,研究区7种重金属元素在空间上存在块金尺度、局部尺度(变程为60 km的球状结构)和区域尺度(变程为160 km的球状结构)3种尺度的空间变化。以迭代算法模拟了研究区重金属元素线性协同区域化模型。根据不同尺度上区域化因子的主成分得分分布特征可知:局部尺度上,F₁因子(Zn,Cr,Ni,Cu)和F₂因子(As)的高值区表现为"牛眼"状局部特征,并分布在陆地沿海的河口或者港湾区,指示了可能受人为污染成分影响的重金属区域。其中,雷州半岛东部沿海是最可能的重金属污染区,其空间分布主要受控于局部的地形、海流等因素。F₂因子不同于F₁的空间分布,主要在于As不同于Zn,Cr,Ni,Cu等的地球化学行为。区域尺度上,F₁(Zn,Cr,Ni)和F₂(As)因子主要反映了不同陆源母岩物质的影响。Zn,Cr,Ni等主要源于华南大陆陆源母岩物质,而As主要受到海南岛陆源母岩物质的控制。F₁和F₂因子得分高值区整体上表现为NNE向自陆地向较深海域延伸的"片状"分布特征,推测其主要受到海平面变化及NNE向区域性海洋环流的控制。     

珠江口盆地文昌X-2油田新近系珠江组低阻油层成因机理

珠江口盆地文昌X-2油田珠江组发育一套低阻油层,该套油层电阻率与水层电阻率非常接近,给储层流体识别和含水饱和度计算带来较大困难,目前其低电阻率成因机理尚不够明确。基于铸体薄片、CT扫描、X衍射等实验分析资料,结合地质、测井资料和导电数值模拟技术,从宏观与微观角度对低阻油层的成因机理进行了详细分析。研究结果表明:若条带状分布的泥质含量高于20%,泥质在岩石中连续性较好,可提供较好的导电网络,因此油层电阻率仍然低于1.6Ω·m,与水层差距不明显。低幅度构造和浅海沉积环境是低阻油层形成的主要宏观成因,复杂孔隙结构、细岩石粒度、高束缚水饱和度、高含量且条带状分布泥质是低阻油层形成的主要微观成因。     

Quantification and characterization of condensed organic matter in sediments from the Pearl River Delta and Estuary, South China

Nonhydrolyzable carbon （NHC） and black carbon （BC） were measured upon treatments with the HCl/HF/trifluoroacetic acid method, and with the combustion method at 375 ℃, respectively in three contaminated soils from the urban area of Guangzhou and twenty-two bulk and size-fractionated sediments from the Pearl River Delta and Estuary, China. The isolated NHC and BC fractions were also characterized using elementary analysis, radiocarbon accelerated mass spectroscopy （AMS）, solid state ^13C cross-polarization and magic angle spinning unclear magnetic resonance spectroscopy （^13C-CP/MAS NMR）, Fourier transformed infrared spectroscopy （FTIR）, and Raman microspectrometry. The results showed that the NHC and BC accounted for 25.6%-84.7 % and 4.14%-17.3%, respectively, of the total organic carbon （OC） with averages of 51.9% and 11.2% in the soils and sediments. For the less contaminated, low OC fiver and estuary sediments （WR and C08）, the OC and NHC concentrations increased with decreasing particle size.     

Concentration distribution and assessment of several heavy metals in sediments of west-four Pearl River Estuary

Grain size parameters, trace metals (Co, Cu, Ni, Pb, Cr, Zn, Ba, Zr and Sr) and total organic matter (TOM) of 38 surficial sediments and a sediment core of west-four Pearl River Estuary region were analyzed. The spacial distribution and the transportation procession of the chemical element in surficial sediments were studied mainly. Multivariate statistics are used to analyses the interrelationship of metal elements, TOM and the grain size parameters. The results demonstrated that terrigenous sediment taken by the rivers are main sources of the trace metal elements and TOM, and the lithology of parent material is a dominating factor controlling the trace metal composition in the surficial sediment. In addition, the hydrodynamic condition and landform are the dominating factors controlling the large-scale distribution, while the anthropogenic input in the coastal area alters the regional distribution of heavy metal elements Co, Cu, Ni, Pb, Cr and Zn. The enrichment factor (EF) analysis was used for the differentiation of the metal source between anthropogenic and naturally occurring, and for the assessment of the anthropogenic influence, the deeper layer content of heavy metals were calculated as the background values and Zr was chosen as the reference element for Co, Cu, Ni, Pb, Cr and Zn. The result indicate prevalent enrichment of Co, Cu, Ni, Pb and Cr, and the contamination of Pb is most obvious, further more, the peculiar high EF value sites of Zn and Pb probably suggest point source input.     

珠江三角洲平原区第四纪沉积物地球化学特征及其控制因素

在珠江三角洲经济区多目标区域地球化学调查基础上,根据珠江三角洲第四纪地质、基底地形、水系走向等方面的资料,在珠江三角洲布署了6条钻孔剖面,共44个第四纪地质钻探,对其晚更新世以来沉积物的地球化学特征进行了系统分析。结果表明:珠江三角洲平原区重金属元素富集,特别是以Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、As为代表的重金属元素较为富集,形成高背景区。不同区域富集元素类型及富集程度呈现较大差异,其中以西北江三角洲各元素最为富集,而潭江三角洲仅U、Al2O3富集,其Cl、Cd、Cu、Sb、CaO等元素含量明显低于全区平均含量,东江三角洲Mo、S、Th、Tl、U等元素富集,Cd、Cl、Co、Cr、Hg、Mn、Ni、Sb、Sr、Ti、V、MgO、CaO、Na2O等元素含量明显低于全区平均含量。元素空间分布差异的控制因素是三角洲平原物质来源差异及沉积体系变迁。