孟加拉湾中部表层沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

通过对孟加拉湾中部110个表层沉积物进行稀土元素(REE)测试分析,揭示了研究区稀土元素含量和分布特征,并讨论了其物质来源。结果表明,研究区稀土元素含量介于93.90×10-6~220.80×10-6之间,平均含量为138.25×10-6,接近上陆壳含量。REE整体表现出轻稀土富集、重稀土含量相对均一的特征,Eu呈明显负异常,无明显Ce异常。应用富集系数、判别函数及∑REE-(La/Yb)N等方法判别其物质来源,结果证实研究区沉积物主要为喜马拉雅山和青藏高原来源,还有一部分物质来自中印度半岛,而伊洛瓦底江物质对研究区沉积物组成影响不明显。G-B(恒河-布拉马普特拉河)沉积物标准化后的稀土参数聚类分析表明,印度源区的主要影响范围位于研究区西侧,其控制因素主要是物质供应方式及孟加拉湾表层环流,尤其是东印度沿岸流(EICC)对印度源区物质的输运。     

印度洋东经90°海岭现代沉积物稀土元素组成及其物源示踪意义

基于印度洋东经90°海岭42个表层沉积物的粒度和稀土元素(REE)组成及其空间分布特征,判别了研究区现代沉积物的主要来源,并结合水动力格局等要素探讨了东经90°海岭北部区域沉积物输运方式.结果显示,研究区42个表层沉积物总稀土含量(∑REE)为26.37～156.8?μg/g,平均值为57.35?μg/g,特点是轻稀土...     

安达曼海东南部海域表层沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

对取自安达曼海东南部海域的95个表层沉积物样品进行了稀土元素(REE)地球化学研究,揭示了区内稀土元素分布特征及其指示的物质来源。结果表明研究区沉积物REE总量变化范围为31~228μg/g,平均值为117μg/g。沉积物REE球粒陨石配分模式呈现轻稀土元素相对富集而重稀土元素平坦,无明显Ce异常,呈现中等程度的Eu负异常等特征,表现出明显的陆源属性。REE的富集和分布受物质来源、沉积物类型、生物碳酸盐以及重矿物含量共同制约。根据沉积物REE特征参数将研究区分为4个物源区,各区沉积物稀土元素UCC标准化模式明显不同。物源判别分析显示,研究区西北部(Ⅰ区)沉积物主要来源于伊洛瓦底江陆源物质的输入;马来半岛西部浅海内陆架区(Ⅱ区)沉积物可能主要来自马来半岛沿岸水系输入的陆源物质以及现代近岸侵蚀;研究区北部(Ⅲ区)为残留沉积区,主要为全新世海侵形成的残留砂质沉积;研究区中部和南部大部分海域(Ⅳ区)为多源混合沉积区,主要为受印度季风驱动的西南季风流所搬运的伊洛瓦底江和马来半岛河流输入的陆源物质,该区沉积物受马来半岛入海物质影响更大。     

孟加拉湾中部表层沉积物常微量元素地球化学:物源指示意义

通过对取自孟加拉湾中部的110个表层沉积物样品进行了常微量元素测试分析,探讨了其物质来源。在所有测试元素中,Si含量最高,其次为Al,且这两种元素的分布特征基本一致。化学蚀变指数（CIA^*）平均值为72.07,指示研究区沉积物风化程度位于喜马拉雅源区和印度源区沉积物之间。因子分析和判别函数计算分析表明研究区沉积物主要来自喜马拉雅源区和印度源区。使用Ti标准化后的元素比值反演模型估算的喜马拉雅源区和印度源区对研究区沉积物的相对贡献比例分别为83.5%和16.5%。其中,喜马拉雅源区对研究区东部沉积物贡献相对较大,而在研究区西部印度源区贡献比例相对东部为高。喜马拉雅源区物质向研究区输运的主要动力机制包括浊流及其溢流、表层季风环流携带的河流冲淡水,而印度源区物质主要通过表层季风环流特别是东印度沿岸流向研究区输运     

长江口外海域表层沉积物稀土元素的含量分布与物质来源分析

对长江口外海域187个表层沉积物样品稀土元素的电感耦合等离子体质谱法分析,研究了稀土总量分布特征及与Fe2 O3 TiO2、Cr、Co等元素含量和沉积物粒径的相关性,对长江口外海域沉积物物质来源进行了探讨.结果表明,长江口外海域沉积物稀土元素总量(CREE)平均含量为186.5 μg/g,最大值为307.2 μg/g,最小值为126.7μg/g,标准差系数为0.15,反映不同站位CREE差异较小;稀土富集与重矿物有密切关系;稀土元素的球粒陨石配分模式均呈现Eu负异常,模式具负斜率,表明表层沉积物物质主要来源于大陆地壳.相关分析表明,CREE与CFe203、CTiO2、CCr和CCo有较为明显的正相关关系,其中CREE与CTiO2的线性相关较好(r=0.90).从稀土元素地球化学特征的区域变化来看,长江口外海域中北部沉积物主要来源于黄河物质;西部沉积物主要来源于长江及浙江沿岸物质输入,局部有黄河物质存在;中部区域沉积物主要与长江及黄河物质东南、西南方向扩散有关;南部区域主要为长江物质输入.     

山东半岛东部海域表层沉积物微量元素分布及物源指示意义

依据山东半岛东部海域79个站位表层沉积物微量元素测试结果,分析了研究区微量元素含量空间分布特征,识别了沉积物来源,探讨了其控制因素和沉积物输运模式。结果表明,研究区表层沉积物微量元素中Ba和Sr平均质量比最高,分别为465μg/g和198μg/g;Ba含量整体呈中间低、四周高的趋势; Sr整体呈近岸高、离岸低的分布特征。除Ba和Sr外, Cr、Cu、Ni、Pb、Co和V含量空间分布特征基本一致,整体呈近岸低、离岸高的分布特征。通过m(Cr)/m(V)-m(Ni)(m表示元素质量比,μg/g)散点图判别,研究区沉积物主要来源于黄河物质,南部可能有少量长江物质输入。微量元素的分布受物源和粒度效应的控制。研究区微量元素除Ba、Sr外,其余元素与平均粒径呈正相关, Sr元素则与平均粒径呈负相关性,Ba与沉积物粒径无明显相关性。黄海沿岸流携带黄河物质绕过成山头后在研究区发生沉积,同时受到北上黄海暖流的阻隔,在研究区南部发生混合扩散后沉积。研究成果对于补充完善山东半岛泥质区的物源和输运机制具有重要意义。     

塞舌尔群岛东北部海域现代沉积物黏土矿物特征及来源分析

本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石（35%）、坡缕石（20%）、蒙皂石（20%）、高岭石（16%）、绿泥石（10%）。根据沉积物黏土矿物相对含量和空间分布规律,可将研究区分为2个亚区（I区、II区）。I区覆盖研究区北部大部区域,物质来源主要为阿拉伯半岛、印度半岛西南部以及索马里海岸沙漠的风尘物质;II区位于研究区南部的塞舌尔群岛以东,主要接收塞舌尔高原风化物质。综合分析研究区细颗粒物质来源、空间分布规律及区域动力环境特征,南亚夏季风搬运阿拉伯半岛、印度西部及索马里海岸沙漠风尘物质向南输运是影响I区黏土矿物组成的主要因素;南赤道逆流驱动塞舌尔高原富高岭石、绿泥石的细粒风化物质向东扩散,控制了II区黏土矿物组成特征和空间分布规律。     

山东半岛南部滨浅海区QDZ03孔稀土元素组成与物源判别

对最近在山东半岛南部滨浅海区获得的全取心QDZ03孔做了稀土元素地球化学分析,探讨了稀土元素组成特征和钻孔沉积物物质来源。根据钻孔稀土元素的垂向变化特征,并结合沉积物粒度、颜色、测年等其他指标,QDZ03孔可分为5段,包括2个海相段和3个陆相段,海相段的稀土元素总量略大于陆相段。钻孔稀土元素总量为83.87~219.26μg/g,平均值为167.55μg/g,与北美页岩平均值相当,高于上部地壳和黄河沉积物平均值。通过稀土元素配分模式、Ce-La元素的DF判别函数及LREE/HREE与ΣREE关系分析认为,钻孔沉积物物质来源在晚更新世前后发生了一定的变化,在晚更新世前,物源可能是混合源或受到后期环境改造影响较大,晚更新世以后,钻孔沉积物主要受到五龙河和黄河沉积物的影响,尤其是近2 000a以来,钻孔沉积物物质与黄河沉积物接近程度最高。     

西菲律宾海表层沉积物稀土元素地球化学特征及物源指示意义北大核心CSCD

西菲律宾海地质作用复杂,其表层沉积物稀土元素地球化学特征对其沉积物来源具有明显指示意义。基于西菲律宾海吕宋岛至九州帛琉洋脊之间海域表层沉积物样品的常量元素和稀土元素组成,通过对不同类型沉积区稀土元素组成、配分模式和稀土元素La/Yb和Sm/Eu比值进行研究发现,研究区沉积物中稀土元素组成受沉积物类型和物质来源控制,沉积物中黏土矿物、铁锰氧化物自生颗粒和磷灰石是稀土元素的主要富集相;吕宋岛与本哈姆高原之间海盆的沉积物含有来自吕宋岛蛇绿岩的物质,而中央裂谷以西海盆区和含结核黏土区沉积物主要由陆源风尘物质、海底火山物质和自生组分组成。     

东海陆架HY126EA1孔沉积物稀土元素地球化学

HY126EA1孔沉积物稀土元素总量(∑REE)变化范围不大,分布范围为123.45～187.12μg/g,平均值为164.07μg/g,接近于全球沉积物平均稀土元素含量(150～300μg/g)的下限,高于黄海、东海表层沉积物的平均含量,低于渤海、南海表层沉积物的平均含量.各类沉积物以及不同时期同类沉积物的稀土元素标准化曲线的变化趋势非常一致,表明这些沉积物具有相同的物源区.∑REE,δEu和δCe在垂向上具有明显变化,反映了沉积物源区气候环境的阶段性变化.     

陆架环流作用下的北黄海中北部细颗粒物质输运

海洋泥质沉积是流域、古气候及海平面变化信息的重要载体,对该粒级物质的系统研究,是获取环境信息的重要手段。为此,采集北黄海中北部表层沉积物80件,经室内筛分处理,并对细颗粒组分（<63 μm）进行了稀土元素（REE）测试。结果显示REE的含量及分布模式在长山列岛东西两侧差异显著:东侧物质明显富集REE,尤其轻稀土元素（LREE）,Eu元素则明显缺失,指示了受鸭绿江的显著控制;长山列岛以西,REE除含量降低外,分布模式也变平缓。造影剂马根维显（Gd-DTPA）在磁共振成像（MRI）中的大量使用,可能是造成Gd明显富集的主要原因。此外,辽南沿岸物质的来源及分布与以往认识存在差异,以往认为辽南沿岸泥质沉积为鸭绿江为主的辽东半岛河流的远端泥沉积,而本文的研究发现:辽东半岛东侧长山列岛至大连湾外海域以黄河来源物质为主,鸭绿江物质对北黄海西部泥质区的贡献在西侧大于东侧,其中陆架环流对物质输运发挥着重要作用。     

庙岛群岛西部海域表层沉积物常量和稀土元素的分布特征及其物源指示意义

通过对庙岛群岛西部海域表层沉积物常量、稀土元素的系统研究,探讨了表层沉积物元素地球化学特征、控制因素及其物质来源。结果表明,庙岛群岛西部海域表层沉积物常量元素以SiO₂和A1₂O₃为主,SiO₂含量随着沉积物粒径变粗逐渐增大,Al₂O₃含量随着沉积物粒径变细逐渐增大。稀土元素(Rare Earth Element,REE)呈现轻稀土元素(Light Rare Earth Element,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Element,HREE)平坦以及中等程度的Eu负异常等特征,轻重稀土分异明显,稀土元素球粒陨石配分曲线与黄河沉积物类似。通过因子分析和相关性分析发现研究区沉积物的元素含量主要取决于陆源碎屑,海洋生物沉积和化学作用对沉积物元素含量有一定的影响,元素含量基本服从粒度控制规律。物源判别结果显示,庙岛群岛西部海域沉积物主要来源于黄河物质和辽河物质,并且从南到北辽河物质的混合比例逐渐升高,黄河物质的混合比例逐渐降低。     

马来半岛彭亨河和吉兰丹河沉积物稀土元素特征及其物源示踪

通过对马来半岛东部彭亨河28个站位和吉兰丹河22个站位表层沉积物进行稀土元素（REE）测试,对比分析了稀土元素的组成特征和分布规律,探讨了稀土元素组成的控制因素和物源示踪意义。结果表明,彭亨河沉积物稀土元素含量介于24.88～304.29 μg/g之间,平均含量为165.22 μg/g,吉兰丹河沉积物中稀土元素含量介于126.02～281.40 μg/g之间,平均值为181.15 μg/g。彭亨河大部分沉积物上陆壳(UCC)标准化模式为重稀土相对轻稀土富集,吉兰丹河沉积物轻重稀土无明显分异。沉积物源岩和矿物组成对两条河流的REE组成起到了重要的控制作用,化学风化对彭亨河REE组成的影响大于吉兰丹河,而彭亨河沉积物粒度组成显著差异也导致了其REE含量变化范围更大。δEu_UCC-(Gd/Yb)_UCC关系图中彭亨河和吉兰丹河沉积物分区明显,表明其可作为定性判别两条河流来源的有效指标,并可用于海区沉积物来源的示踪和定量识别。     

Sources,transport and deposition of surface sediments from the South China Sea

Sediment sources, transport and deposition in the South China Sea (SCS) are addressed based on multiple proxies of 111 surface sediment samples, including clay minerals and rare earth elements. Results reveal that sediment sources in the SCS generally contain volcanic, biogenic and terrigenous materials. Volcanic material is typically distributed west of Luzon Island (including adjacent to Huangyan Island). Carbonate biogenic materials (e.g., coral and foraminifera) develop strongly around the Nansha and Xisha Islands. Terrigenous materials mainly derive from the continent via large rivers (e.g., the Pearl, Red and Mekong Rivers) and from islands via mountainous rivers (e.g. the Gaoping River in Southwest Taiwan and Rajang River in northern Kalimantan). According to clay mineral distributions of surface sediments from the SCS, the sediment transport route is traced. It extends to the central basin and even connects with the Sulu Sea through the Mindoro Strait. Further, based on rare earth element (REE) distribution patterns of the fine-grained fraction and clay mineral assemblage of surface sediments, contributions of various sediment sources are estimated at various locations on the SCS slope.     

南海台西南盆地南部海域19 ka以来沉积物物源与输运机制分析

通过对南海台西南盆地南部海域TS6岩芯沉积物样品稀土元素地球化学特征和黏土矿物组合进行分析,探讨了研究区近19 ka (末次冰消期)以来沉积物物质来源、输运机制及物源变化特征。物源综合分析结果显示,台湾河流是研究区沉积物的主要源区,其中台湾西部河流较东部河流贡献更大,珠江也为研究区输送了部分沉积物。由于各源区物质主要黏土矿物种类及含量存在较大差异,推测研究区沉积物黏土矿物中的伊利石和绿泥石主要由台湾河流提供,高岭石主要由珠江提供,含量较少的蒙脱石由东南部的吕宋岛提供。末次冰消期以来,研究区陆源物质输入量受控于海平面变化而逐渐减少,黏土矿物组合反映的物源变化主要受控于气候和洋流变化,还可能叠加了多种因素的影响。     

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。     

广东近岸海湾表层沉积物的稀土元素特征及其物源示踪

本文对广东省近岸10个典型海湾的表层沉积物进行了系统的稀土元素(rare earth elements,REE)测试和分析,以期发现沉积物的物源组成特征及其控制因素。研究结果表明,同一海湾内沉积物的稀土丰度差异不明显,但不同海湾之间具有一定的差别(133.58—251.77mg.kg 1)。球粒陨石标准化配分曲线表现出轻稀土(La到Eu)富集、重稀土(Gd到Lu)亏损、δEu负异常等典型的陆源沉积物特征;PAAS(Post-Archean Australian Shale)标准化配分模式显示出明显的中稀土(Sm到Ho)富集特征,与已报道的国内河流沉积物REE特征相似。海湾沉积物与入海河流沉积物及流域内的原岩组成特征的比较说明,后者对海湾沉积物的控制作用明显。REE配分曲线的一致性和中稀土富集特征表明海湾沉积物主要来自汇入海湾的山溪及河流输入的沉积物。     

东海内陆架泥质区表层沉积物稀土元素的分布特征

通过对东海内陆架泥质区30个表层沉积物样品中的稀土元素、主微量元素、TOC、CaCO3、沉积物粒度进行了分析,讨论了影响稀土元素分布的原因。结果显示东海内陆架中ΣREEs为182.8～221μg/g,均值为206.5μg/g,明显高于黄土、黄河及雅鲁藏布江中稀土元素的含量,与长江、瓯江中稀土元素含量接近。稀土元素的球粒陨石标准化配分模式及(La/Yb)N比值显示,轻稀土显著富集,存在显著的δEu异常。稀土元素上地壳标准化配分模式显示稀土元素与上地壳之间不存在显著的分馏,稀土元素存在显著的"四分性"。稀土元素与粒径、有机质、CaCO3之间不存在相关性,表明研究区中稀土元素含量不受上述3个因素的控制。元素比值及稀土元素上地壳标准化配分模式显示研究区稀土元素主要源于长江。     

Ferromanganese Nodules and their Associated Sediments from the Central Indian Ocean Basin: Rare Earth Element Geochemistry

Abstract

The rare earth element (REE) distribution in nine deep-sea ferromanganese nodules and their associated siliceous sediments from the Central Indian Ocean Basin (CIOB) have been studied to elucidate the REE relationship among them. Total REE concentration varies from 398–928 ppm in the nodules and 137–235 ppm in the associated sediments, suggesting two- to four-fold enrichment in the nodules compared to associated sediments. REE of nodules and their associated sediments show a positive correlation, suggesting REE are supplied from a common source such as seawater. The positive correlation between REE of nodules and sediments from the CIOB is contrary to the competitive scavenging of REE between nodules and sediment in the equatorial Pacific Ocean. REEs in the nodules are carried by Fe, P, and Ti, whereas in the sediment they are carried by P and Mn phases. A similar REE fractionation pattern with middle REE enrichment over heavy and light REE in both the nodules and their associated sediment suggest fractionation is independent of REE abundance and their carrier phases.