冲绳海槽南部表层沉积物地球化学特征及其物源和环境指示意义

对冲绳海槽南部陆架、陆坡和海槽 33个表层沉积物进行了元素地球化学分析,结果表明研究区沉积物的主要化学组成为SiO₂ 、Al₂ O₃ 和CaO,这三种组分占沉积物总量的 6 8%左右。多数元素在陆架和陆坡的变化范围较大,在海槽区相对稳定。向海槽方向随沉积物粒径变细,SiO₂ 和CaO减少、Al₂ O₃ 和其它多数元素含量增加。常量元素和Al₂ O₃ 的比值分布特征表明,本区沉积物由物源区经由陆架向海槽输送,沉积物主要由陆源碎屑沉积组成,此外还有生物碎屑沉积和自生沉积。陆架区部分微量元素富集因子 (EF)与长江和黄河沉积物的富集因子对比结果表明,本区的沉积物与长江沉积物的关系更为密切。陆坡区Cu、Pb、Zn、Co、Ni和Cr的富集因子较高是由于生物的富集作用造成的,Mn的富集主要是自生沉积的结果。用R型因子分析方法对沉积物的化学组成进行了分析,结合元素的分布特征,给出了四个主因子所对应的沉积环境和特征元素组合,分别为 1)陆架型的元素组合 :SiO₂ 、TiO₂ 、Zr、CaO和Sr,2 )陆坡型的元素组合Fe₂ O₃ 、MgO和P₂ O₅,3)海槽型的元素组合 :Al₂ O₃ 、K₂ O、Cu、Zn、Co、Ni、Cr和Ba,4 )反映沉积环境氧化-还原属性的元素组合 :MnO和FeO。     

北部湾东部海域表层沉积物常量元素地球化学特征及其物源指示意义

对南海北部湾东部海域61个站位表层沉积物的常量元素分析结果表明,研究区沉积物中的常量元素以SiO2、Al2O3和CaO含量最高,平均含量分别为61.83%、11.18%和5.32%,其中SiO2、Al2O3代表了陆源碎屑组分,CaO代表了生物碎屑组分。沉积物中常量元素的含量与沉积物类型密切相关,表明元素的丰度受沉积物粒度控制明显;而元素较低的富集系数,指示沉积物中的碎屑物质主要为地壳来源。元素相关分析和R型因子分析表明,沉积作用、粒度效应、海洋生物作用和自生作用等,对沉积物中常量元素的分布起着主要控制作用。在因子分析基础上,应用Q型聚类法并综合元素空间分布规律和富集特征,把研究区分为六个地球化学分区:Ⅰ区沉积物主要来源于北部湾北部的河流输砂和近岸侵蚀物;Ⅱ区为琼州海峡东侧来砂、昌化江以及红河等其他河流输砂以及北部湾周边近岸侵蚀物的混合沉积;Ⅲ区主要为红河输砂;Ⅳ区沉积物主要来源于海南岛西部和南部近岸侵蚀物,另外海洋生物活动和自生作用也是该区沉积物的重要物质来源;Ⅴ区和Ⅵ区为北部湾湾内沉积物与外海沉积物共同作用下的混合沉积,其中Ⅵ区部分海域的沉积物受到自生作用影响。     

西南印度洋洋中脊表层沉积物地球化学特征及其热液活动指示意义

洋中脊热液硫化物勘探技术的滞后,严重制约了对海底热液硫化物资源的勘探开发。以我国西南印度洋硫化物勘探合同区域采集的25个表层沉积物样品为研究对象,基于主量、微量和稀土元素检测数据,采用元素含量特征、相关性分析、元素对比值、特征元素三角图解,以及稀土元素分馏特征值等手段,开展沉积物热液信息研究。结果表明:样品所代表的大部分研究区域内主要为钙质生物沉积,部分样品元素地球化学特征受沉积物中玄武岩风化碎屑的影响,龙旂热液区的部分样品中表现出一定的热液迹象,稀土元素分馏特征和配分模式、（Al+K）?Mg?（Fe+Mn）三角图解可较好地指示热液活动。研究不仅为我国在西南印度洋的硫化物勘探提供基础数据参考,同时也是对海底热液硫化物勘探的沉积物地球化学找矿理论和方法的初步探索。     

湛江湾海域表层沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

通过对湛江湾近海海域表层沉积物样品粒度和稀土元素(RE E)测试分析,系统地研究海域沉积物稀土元素地球化学特征并探讨其物质来源.结果表明,研究区沉积物的稀土元素含量变化较大,平均值为163.23μg/g,湾外的REE含量(168.61μg/g)高于湾内的REE含量(142.17μg/g);不同类型沉积物的稀土元素含量存...     

南极普里兹湾表层沉积物微量元素分布特征及其物源指示意义

利用电感耦合等离子体质谱仪测定了中国南极科考21~27航次期间获取的普里兹湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Al、Fe、Mn的含量,分析了普里兹湾微量元素的分布特征,结合沉积物粒度分布、生物硅含量,并利用富集系数和主成分分析的方法,探讨了微量元素的物源指示意义。研究结果表明:普里兹湾沉积物中的微量元素含量与南大洋其他海域具有很好的可比性。Cu、Zn、Cr、Co、Fe、Mn含量在陆坡深海区明显高于冰架边缘区和陆架区;Al、Pb含量在冰架边缘区较高;而Cd含量在陆架区相对较高。人类活动对普里兹湾沉积物中的微量元素没有明显的影响,南极大陆岩石风化产物和海洋生物源性沉降是其主要来源。冰架边缘区及陆架破折处P2-9站位的微量元素主要为岩源性输入。陆架区、陆坡深海区的微量元素Cu、Zn、Cr、Co、Fe、Mn明显受到生源性物质输入的影响。而普里兹湾沉积物中Cd则主要来源于硅藻的吸收利用及硅质软泥的富集。     

福建南日水道及其邻近海域表层沉积物地球化学特征及物源指示

福建南日水道是沟通兴化湾与台湾海峡能量和物质转换的重要航道,其海洋沉积物所包含的物源信息对探讨中国东部海域的水文特征及沉积特点具有重要意义。本文对南日水道及其邻近海域兴化湾的海洋表层沉积物的粒度与粒径参数、主微量元素及稀土元素组成进行了分析。结果显示：南日水道沉积物以砂质粉砂为主,但远岸海域浅部存在细粒粘土质粉砂,水动力条件总体中等,横向上,远岸相对近岸水动力条件减弱;兴化湾沉积物粒度随深度加深呈变粗趋势,水动力条件由浅至深也逐渐加强,但总体相对南日水道较弱。对研究区表层沉积物主微量元素进行的R型因子分析结果显示：南日水道沉积物受粗碎屑组分（如石英、生物碎屑等）、细粒陆源碎屑矿物、水动力条件以及海洋化学沉积作用因素制约;兴化湾沉积物受陆源碎屑沉积、海洋生物沉积作用因素制约。稀土元素配分图以及分异参数物源判别图显示南日水道与兴化湾沉积物的源区较为相似,主要受浙闽河流物质以及浙闽沿岸流携带的长江源物质的控制。     

古红河沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

莺歌海盆地内的大量沉积物是验证与青藏高原隆升有关的河流流域变化争论的理想材料.因此,对南海西北部莺歌海盆地6口井沉积物样品进行了稀土元素分析,结果发现,位于盆地中央轴部位的N4、N5及N6井沉积物自晚渐新世到更新世具Eu元素正异常的特征,显示其母岩应为红河流域内大量基性-超基性变质岩和火山岩;位于盆地东侧斜坡带的N1和N2井沉积物则受控于以Eu元素负异常为标志的海南岛;位于盆地东南侧的N3井沉积物晚渐新世明显受到基性物源的影响,使Eu元素呈现正异常的特征,到上新世该井沉积物主要受控于海南岛物源.越南中北部马江断裂带中古生界变质岩区以及红河流域的变质岩区为该地区提供了大量基性沉积物,造成该地区沉积物具Eu元素正异常的特征.可以认为,红河源区从晚渐新世一直到更新世时期流域内母岩类型基本保持稳定,没有大的流域母岩类型突变事件发生.因此,如果红河在其演化历史上发生过流域面积袭夺事件,其时间也只能在晚渐新世之前或更新世之后.     

沾化凹陷新近系沉积岩地球化学特征及其物源指示意义

采用ICP-MS详细研究了沾化凹陷新近系馆陶组(Ng)和明化镇组(Nm)沉积岩的微量元素地球化学特征.结果显示:样品稀土元素(REE)质量分数相对较高,w(ΣREE)介于106.4×10-6～390.9×10-6间,馆陶组和明化镇组的平均值分别为198.83×10-6,203.18×10-6,高于大陆上地壳(UCC)和后太古宙页岩(PAAS)的平均值;稀土元素配分曲线显示LREE富集、HREE平坦和中等负Eu异常[δ(Eu)介于0.66～0.83,平均值为0.75]的典型后太古宙沉积岩特征.样品过渡族元素Cr、Co、Ni质量分数较低,与UCC相近,稍低于PAAS;高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th质量分数则相对比它们在UCC和PAAS中的质量分数高.泥岩样品的REE、Nb、Ta、Th质量分数明显高于粉砂岩和细砂岩,表明黏土矿物的吸附作用对这些元素的富集有重要的控制作用;但稀土元素的配分模式和特征参数,以及不活动元素之间的比值[如w(La)/w(Co),w(Co)/w(Th),w(Cr)/w(Th),w(Zr)/w(Hf)]并不受粒度效应的影响.微量元素地球化学特征指示沾化凹陷新近系馆陶组和明化镇组沉积岩的源岩以中酸性的长英质岩石为主,可能主要来自盆地东部的胶东隆起区,而南部鲁西隆起区广泛出露的太古宇岩石对盆地供应的碎屑量较小;物源供应的变化表明馆陶组上段沉积时期,东营水系和车沾水系开始衰退,而垦青水系仍较发育.     

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。     

准噶尔盆地表层沉积物的稀土元素特征与物源指示

准噶尔盆地的新生代沉积的物质来源对认识中亚地区乃至全球气候环境演变、亚洲内陆干旱化以及粉尘输送路径等关键科学问题都具有重要的意义,但目前对盆地内沉积物的物质来源的研究还比较粗略。文章以准噶尔盆地内不同类型的表层沉积物为研究对象,通过对稀土元素特征的研究进一步探讨盆地内不同沉积的物质来源与相互联系。研究结果表明：准噶尔盆地不同区域表层沉积物的稀土元素含量（不含Y元素）变化较大,变化范围为55.54~194.44 μg/g;大部分样品的δCe值在0.95~1.05之间,未见明显的Ce异常,指示了盆地内整体干旱环境下较弱的风化成壤作用,而Eu异常和UCC标准化配分模式表现出的复杂变化,可能指示了准噶尔盆地表层沉积物物质来源的多源性。根据盆地内表层沉积物的稀土元素总量、配分模式以及δEu值表现出的不同特征,结合了盆地内的区域地形和盛行风向等要素,认为盆地东部的戈壁砂和周围山地的基岩碎屑物之间存在着一定的物源继承,同时强劲的西北风也为该地带来了来自盆地北部和中部的物质来源;北部的阿尔泰山碎屑物质是盆地北部戈壁砂和沙漠砂的主要物质来源,但戈壁砂表现出的Eu中度亏损和较高的ΣREE值可能代表着该区域还存在更为广阔的物源;盆地西部各类沉积物之间表现出的稀土元素特征的相似性表明该地缺乏外界物质的参与,物源具有明显的局域性;盆地南缘的沙漠砂和河流表层沉积物主要来源于天山碎屑物质经冰川磨蚀及寒冻风化等作用形成的粉砂粒级物质,但是该地的黄土在地形和风向的影响下表现出了复杂的物质来源,盆地中的沙漠、天山碎屑物质、盆地东部的戈壁砂,甚至于中亚广大荒漠区的粉尘都为黄土提供了部分物源。

     

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。     

南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

对南海北部白云深水区沉积物稀土元素的研究表明,渐新世至中新世的物源发生较大变化。渐新世时期,白云深水区不同区域稀土元素的分布特征差异明显,表明沉积物物源不同。深水区北部沉积物主要来自古珠江物源区,深水区东、西部沉积物中含有较多中基性火山物质,南部则主要包含基性火山物质,说明当时南海北部地区构造活动较强,存在较多火山活动,火山活动由北向南基性成分增多。渐新世末的白云运动使南海北部深水区产生强烈持续沉降,造成陆架坡折带北移,白云深水区从渐新世浅海陆架环境演化为中新世陆坡深水环境,中新世期间沉积物主要来自深水区北部的珠江三角洲物源,深水区东部存在东沙隆起源区,而深水区南部沉积物在中新世仍受到基性火山活动的影响。     

长江三角洲地区晚新生代沉积物岩石磁学特征及其物源指示意义

对长江三角洲地区7个晚新生代钻孔沉积物的岩石地层和磁化率特征进行详细对比,并进一步选择浦东机场孔（PD孔）进行了详细的岩石磁学测试,讨论了该地区的晚新生代沉积物物源的演变。结果显示沉积物磁性的4次显著变化：  1）各钻孔上新世磁性强弱差异明显;   2）早更新世早期本区普遍表现出弱磁性;   3）从早更新世中晚期至全新世,磁性强度一般随粒度粗细变化波动,即砂质沉积磁性强,泥质沉积磁性弱;   4）晚更新世晚期以来,细颗粒沉积物的磁性较明显增强。磁性参数分析显示上新世和早更新世早期磁性矿物晶体颗粒较细,早更新世中晚期-晚更新世以粗晶粒磁性矿物为主,全新世细晶粒磁铁矿再次占主导。我们认为上述磁性变化反映构造沉降控制下现代长江三角洲地区物源区的不断扩大。     

刘家峡水库表层沉积物微量元素地球化学特征

采用多元统计的方法对刘家峡水库表层沉积物中25种微量元素的含量、相关性、来源及控制因素进行了分析。结果显示:研究区表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值超过了170 μg/g,Cd、Mo和Tl的含量平均值都在1 μg/g以下,其它元素含量平均值则在2.01~104.34 μg/g。元素Cu、V、Co、Cr、Ni、Rb、Li、Cd、Be、Pb、Sc、As、Ga、Nb、Sn、Cs、Tl、Th和Al₂O₃等存在较为明显的相关性,且它们分布规律基本相似。因子分析表明,水库中微量元素分为3个主要来源,第一组分的元素分布受控于矿物岩石的自然风化剥蚀,其贡献率为63.20%;第二组分的Zr和Ba主要受河流沉积物中元素的迁移和转化的影响,其贡献率为12.51%;第三组分的Sr则主要受控于生物成因,其贡献率为9.76%。另外,研究区重金属元素中,Zn和As含量远超过了全球页岩平均值,值得进一步的深入研究。     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其物源指示意义

过对珠江口盆地惠州凹陷HZ21井珠江组碎屑岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合分析,发现研究区碎屑岩中MnO、Na2O、P2O5和TiO2含量与PAAS中这几种组分的含量相近,但是,与PAAS相比,研究区碎屑岩富集SiO2,贫Al2O3、Fe2O3、K2O和MgO。泥岩中亲石元素Ba的含量略低于上地壳丰度,而远高于下地壳丰度;过渡元素Cr的含量略高于上地壳丰度,而远低于下地壳丰度;不相容元素Th的含量略高于上地壳丰度值,远远高于下地壳丰度。砂岩中亲石元素Ba的含量与上地壳丰度相近,但远高于下地壳丰度;不相容元素Th在NSQ1、NSQ2层序略低于上地壳丰度值,在NSQ3、NSQ4层序中则高于上地壳丰度值。REE分布模式与上地壳相似,轻稀土元素富集,重稀土元素均一,Eu负异常,且在NSQ1、NSQ2中,Eu异常值大于PAAS的Eu异常值,而NSQ3、NSQ4的Eu异常值小于PAAS的Eu异常值。主量元素比值和非迁移性微量元素图解显示源岩以长英质岩石为主,NSQ1、NSQ2层序以沉积岩钙质泥岩物源为主,而NSQ3、NSQ4层序为花岗岩、碱性玄武岩和沉积岩钙质泥岩混合物源的特点。从SiO2-K2O/Na2O、La-Th-Sc判别图及Ce异常值的分析认为,源区的构造背景具有被动大陆边缘的特征。Al2O3/Na2O比值及化学蚀变指数（CIA）反映了该地区整体处于湿热气候条件,但NSQ1、NSQ2层序湿热程度较高,风化程度较强,而NSQ3、NSQ4层序湿热程度较低,风化程度较弱。
      

黄海北部表层沉积物地球化学特征

研究区位于辽东半岛以南的黄海北部海区,为季风性气候;海域流系属黄海暖流余脉,在区内沿辽东半岛和朝鲜半岛岸线顺时针流动.区内水深较浅,一般小于70 m.海底地势由北、西、西南向中部缓倾,并由中部向南倾向南黄海.黄海北部海岸性质复杂,近岸海域有多个岛屿分布(长山群岛),使其海底地形、地势变得非常复杂.鸭绿江、庄河等河流注入研究区,在区内北东端发育潮流沙脊.由于北东侧河流带入了丰富的陆缘沉积物,研究区东侧沉积物为中细砂-细砂,至中部变为粉砂质砂和砂质粉砂,在西部变为泥质粉砂、粉砂质泥或砂粉砂质泥,表现出从东向西变细的趋势.     

太平洋西部富稀土深海沉积物的地球化学特征及其指示意义

深海富稀土沉积物已成为潜在的战略资源。为探讨富稀土粘土的地球化学特征及其来源和富集机制,对太平洋西部深海区域进行底层水和深层沉积物的系统采样,分析了样品的主、微量元素和稀土元素地球化学特征,并采用氧化还原环境、稀土元素的迁移和分馏以及海洋稀土循环的分析方法对富稀土沉积物的成因进行探讨。结果显示:沉积物的∑REY与Ce/Ce*表现出负相关关系,并与生物成因的P和Ca关系密切。样品Th/U、V/Sc、(La/Yb)_N、(La/Sm)_N和(Sm/Yb)_N值呈系统的变化,沉积物均处于氧化或次氧化环境。底层海水具重稀土富集的特征,海水-沉积物界面轻、中稀土含量上升,下覆的较深层沉积物表现出中、重稀土富集。初步推断沉积物的稀土元素来源于海水,与生物相关的物质是其REY富集和Ce负异常的主要控制因素。宽的氧化或次氧化环境和生物相关氧化物的强吸附能力导致稀土元素未扩散至海水而引起了沉积物稀土元素的富集。     

南鸟岛东南部海域沉积物地球化学特征及其稀土资源指示意义

为了深入了解南鸟岛东南部海域表层沉积物的物质来源及其沉积环境和稀土元素富集情况,对大洋40航次在该区获取的深海沉积物岩心进行了主量、微量以及稀土元素含量测试分析。结果表明:沉积物为典型的深海黏土沉积。稀土元素标准化配分模式及La/Yb、La/Tb等结果表明,研究区沉积物物源受陆源物质主导,同时海山玄武岩及其风化产物与硅质沉积也有一定的贡献;结合δCe值与微量元素相关比值分析,研究区总体为稳定的偏氧化环境;区域内稀土元素富集主要受生物磷酸盐控制,并同时受到铁锰氧化物的影响;受陆源物质沉积作用的广泛影响,区域内表层沉积物中稀土元素质量分数偏低,但随深度增加,稀土元素富集程度规律性渐次升高。根据CaO/P_2O_5-w(ΣREY)相关性非线性拟合,推测在710 cm以下深度可能有富稀土元素深海沉积物的分布。     

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。