鸭绿江河口及近岸地区沉积物中重金属分布的影响因素分析

对鸭绿江河口不同地区沉积物中重金属分布特征和埋藏通量的垂向变化进行了分析;探讨了其独特的动力环境等因素对重金属分布的影响;评价了鸭绿江河口地区重金属污染状况及潜在生态风险程度.结果显示,自1920年代到2000年以来,除了Cu的含量和埋藏通量逐年减小之外,Cr、Ni、Zn、Cd、Pb、As和Hg的浓度和埋藏通量具有逐渐增加的趋势;鸭绿江河口地区重金属总体污染程度为重到严重,其中西水道沉积物的重金属总体污染程度和总潜在生态风险程度均最高,重金属污染已经对鸭绿江河口地区的生态环境构成了严重的危害;粒度控制效应不是鸭绿江河口地区重金属分布的最主要影响因素;Cu和其他几种重金属有着不同的来源;最大浑浊带独特的动力机制是造成中水道重金属(除Cu外)的高值分布区和最大浑浊带内的高悬沙浓度分布区相对应的最主要原因.     

近岸和河口地区稀土元素地球化学研究进展

稀土元素对研究和探索水体许多宏观、微观过程能起到很好的表征作用。对河口水体痕量稀土元素分离、富集和测定进行了总结，综述了近岸和河口地区稀土元素元素化学研究的最新进展，讨论了稀土元素近岸和河口地区地球化学研究的意义，回顾了过去研究中的不足及其对后续研究工作的指导意义，并展望了近岸和河口地区稀土元素地球化学研究的发展方向。     

熊耳山上宫金矿稀土元素特征及对金矿物质来源的指示意义

上宫金矿矿化样品与熊耳群安山岩、燕山期花岗岩有着相似的稀土元素特征,其物源关系更为密切.不同类型矿石的稀土总质量分数存在较大差别,总体呈现出矿化程度越强稀土总量越低的特征.大部分金矿石与铅锌(银金)矿石均表现出弱的Eu、Ce异常,其中 δEu金矿石均值(0.84)>δEu铅锌矿石均值(0.75),δCe金矿石均值(0.88)<δCe铅锌矿石均值(0.96),造成这种现象的原因可能是热液交代或成矿热液为富Cl–的还原性流体.(Sm/Eu)样品/(Sm/Eu)球粒陨石-(Sm/Eu)样品图解显示,上宫金矿各类样品能近似拟合成一条直线,说明了岩浆热液为成矿提供了最初的热源和物源,而安山岩和片麻岩的接触交代可能对成矿提供了部分物源.矿石样品和蚀变岩样品中均出现不同程度的Tb、Tm元素正异常,说明成矿物质来源可能受到了地壳岩石的影响.上宫金矿田δEu-Au相关图解显示,成矿过程中,随着Au元素的富集,Eu元素也出现相对富集.     

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.     

北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

对北部湾东部海域70个表层沉积物样品的稀土元素(REE)分析结果表明,研究区沉积物 REE 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的 Eu 异常等特征.REE 组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约,具有典型风化上陆壳 REE 特征,其源岩以上陆壳的长英质岩石为主.根据研究区沉积物 REE 分布规律,研究区可划分为4个地球化学分区,各区域上陆壳标准化曲线明显的不同.物源判别显示研究区的西部、海南岛西南侧(Ⅰ区)呈多源沉积特征,来自以下几个物源区:(1)海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物;(2)由南向北输入的外海沉积物(冬季);(3)夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物.研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)与北部湾西部沉积物来源是相同的,主要来源于红河输砂.东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀.研究区东北部(Ⅳ区)沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀.此外,部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部     

胶州湾李村河口沉积物稀土元素地球化学特征

在胶州湾李村河口钻取两个柱状沉积物样，分层进行REE含量测定。本区沉积物REE分布模式为右倾，富集轻稀土，具中等Eu负异常，与东海、黄海等近海陆源沉积物相似。同时与崂山花岗岩REE配分特征十分相近。因此，李村河口沉积物REE地球化学特征主要是源区物质崂山花岗岩稀土配分特征的继承与发展，基本未受人类活动的影响。     

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。     

福建近岸罗源湾沉积环境及表层沉积物物质来源探讨

东亚大陆边缘近岸泥质物源研究对于认识地球表生过程、物质循环以及气候变化等问题十分关键,但目前对沿岸半封闭型海湾的物质来源研究还尚不深入。本研究以东亚大陆边缘浙闽泥质区罗源湾为研究区,通过对罗源湾表层沉积物粒度组成的分析发现,罗源湾表层沉积物粒度组成以粉砂为主,各粒度参数分区明显,湾内西北部近岸潮滩颗粒较细,湾内顶部、东部潮汐通道附近和东南部大部分区域颗粒较粗。粒度参数也表明罗源湾大部分区域沉积环境较稳定,湾内顶部、潮流通道与东部潮滩连接处水动力较强。对罗源湾与闽江、起步溪以及长江表层沉积物的稀土元素特征参数、配分模式进行对比发现,罗源湾表层沉积物δEu、UCC配分模式与闽江和起步溪相差甚远,而与长江表层沉积物更为接近。结合判别函数（DF）、微量元素比值判别图以及La/Yb-REE关系图解分析结果表明,罗源湾表层沉积物主要来自浙闽沿岸流携带的包括长江沉积物、长江口杭州湾沉积物在内的泥质沉积物,以及波浪和潮汐对周边基岩的剥蚀产生的碎屑物质。此外,罗源湾顶部入港溪流在洪水期产生的洪冲积物对湾的顶部也有一部分的物质贡献。

     

苏北废黄河三角洲地区浅表沉积物特征和指示意义

苏北废黄河三角洲是中国东部沿海研究海陆交互作用的重要区域,在该区域开展槽型钻和基坑剖面调查,同时采集泥炭层样品进行¹⁴C测年,结果显示废黄河三角洲区域浅表主要分布以淤泥质黏土、黏土或砂黏互层的“千层饼”状沉积物为主的潮坪-潟湖-砂坝相沉积层,以及以细砂、粉砂等砂质为主的废黄河沉积层,其形成时间分别为5—7 ka B.P.(中全新世早—中期)及12—19世纪黄河夺淮期间。因此认为全球性气候变化是废黄河三角洲区域沉积环境演变的主导因素,中全新世早—中期全球性的气温升高和降雨增多造成入海沉积物的增加,形成了全区广泛分布的以潮坪、潟湖、砂坝等微地貌为主的海陆交互相沉积;12—19世纪黄河夺淮期间携带大量泥沙入海,与人类改造活动共同控制了废黄河三角洲现代地貌的形成。     

南通市沿江地区潜水稀土元素地球化学特征及其指示意义

以粒径0.45μm为悬浮态和溶解态区分界限,采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)法,测定并分析了南通市沿江地区潜水的稀土元素质量浓度、形态、分布特征和分配模式,为识别地下水污染来源提供依据。结果表明:潜水中稀土元素质量浓度很低,溶解态稀土元素的质量浓度均值和空间分布均衡性高于悬浮态。潜水中溶解态轻稀土元素质量浓度、分布均匀性高于溶解态重稀土元素。潜水溶解态稀土元素质量浓度在Eh50mV时,与Eh值正相关;在Eh50mV时呈负相关。潜水溶解态稀土元素呈现Ce负异常,Eu正异常,北美页岩标准化分配模式则表现出轻稀土元素富集现象。溶解态轻稀土元素质量浓度与pH值呈负相关,溶解态重稀土质量浓度与pH值呈正相关。潜水溶解态轻稀土元素富集程度与水动力条件呈现显著的负相关关系,并在空间分布上呈现水平分带,这为从区域水动力条件角度认识地下水中物质的富集效应提供了新的途径。     

云南程海沉积物粒度对水深的指示意义

不同湖泊盆地构造以及流域水文过程的差异导致湖泊沉积物粒度的指示意义有所不同。文章以云南程海表层岩芯为研究对象,分析取自不同水深的表层岩芯沉积物粒度（1 cm、5 cm以及137Cs-峰层位）和碳酸盐含量（2cm、5cm以及137Cs-峰层位）,探讨其与水深的空间相关性;通过对垂直钻孔岩芯粒度的分析,并结合过去50余年来的湖泊水位记录,探讨沉积物"粒度-水深"在时间尺度上的关系。结果表明：1）在空间分布上,沉积物平均粒径和水深呈显著反相关关系,即程海沉积物平均粒径随水深增加（减小）而变细（变粗）,且该"粒度-水深"空间分布模式得到沉积物碳酸盐含量空间分布规律的支持;2）在时间尺度上,水深的时段沉积物粒度细,水浅的时段沉积物粒度粗;与"粒度-水深"的空间关系一致。我们推测上述"粒度-水深"的时空变化关系与湖泊面积变化导致的采样点与岸边/河口的距离有关。在此基础上,进一步分析了程海近千年的沉积物粒度与水位变化关系：中世纪暖期和现代暖期粒度偏粗,程海处于低湖面;小冰期程海沉积物平均粒度偏细,对应于高湖面。上述基于"粒度-水深"关系推导的水位变化与我们前期基于岸边地质证据得出的水位变化,以及历史文献记载的水位变化一致,验证了本文获得的"粒度-水深"关系的可靠性。     

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。

     

珠江河口沉积物粒度特征及其对底层水动力环境的指示

珠江口伶仃洋及邻近海域沉积物粒级变化大。频率分布曲线形态的变化揭示了珠江河口不同区域泥沙来源的差异。在平面分布上,粗粒级含量从西北部和北部向东南部迅速降低,而细粒级含量高值往往出现在河口中部。表层沉积物平均粒径梯度变化方向与珠江口悬浮物的运移方向大致吻合。反演获得的底层海流不同区域的优势速度与实测资料相符。两者较好地指示了沉积物多年平均优势海流速度和方向,表明利用沉积物粒度数据比较成功地反演出了珠江口沉积物推积前的搬运水动力环境。     

海底热液沉积物稀土元素组成及其意义

总结了海底热液及其沉积物的稀土元素组成特征和控制因素。热水沉积物作为热液与海水混合的产物,其稀土元素组成及配分模式随海水混入的比例增加而发生一系列变化,反映了二端元流体不同混合程度的地球化学特征。Ｅｕ异常、Ｃｅ异常以及ｗ（Ｙ）／ｗ（Ｈｏ）比值是用来示踪古流体形成的物理化学环境及流体组成的重要参数。     

稀土元素的某些地球化学行为及对热液铀成矿的指示意义

通过对热液铀矿床稀土元素的研究,发现岩浆热液矿床、变质热液矿床及地下水热液矿床中铀的矿化作用,伴随有稀土元素,特别是重稀土元素的富集现象,主要是二者的迁移形式相同,富集条件类似。铀主要以碳酸铀酰络合物的形式迁移,CO_2是主要成分。迁移形式相同的铀、重稀土元素在合适的物理化学条件下,因络合物分解而共同沉淀富集,故重稀土的富集现象是热液铀成矿良好的指示。     

东海陆架平北地区残留沉积物磁性特征及其油气指示意义

利用1994～1995年在东海陆架平北地区获取的370个柱状样，对该区残留沉积物作磁性测试和磁性矿物鉴定，以进行陆架残留沉积物磁性特征与深部油气渗漏关系的研究。磁性测试显示本区存在两种磁性异常，即磁化率异常和饱和等温剩磁异常。根据磁性参数特征和多种矿物的物理学鉴定结果，确定导致本区磁化率异常的矿物为陆源碎屑磁铁矿，导致剩磁异常的矿物为自生或次生铁硫化物胶黄铁矿和磁黄铁矿。证据显示本区剩磁异常是油气渗漏的产物；而磁化率异常则主要指示古滨海砂的分布。由此提出，在本区的油气化探中剩磁参数是有效的化探磁性指标。     

鸭绿江河口西岸潮间带柱状沉积物中重金属的分布特征及其对流域变化的响应

2010年和2011年在鸭绿江西水道和西岸潮间带共采集4根柱状样,通过对2mPb测年、粒度、总有机碳、重金属元素等多指标综合分析,探讨了：（1）鸭绿江河口西水道和西岸潮间带柱状沉积物中重金属的垂向分布及其来源：（2）重金属分布的粒度控制作用：（3）不同时期的粒度和重金属分布变化及其对流域变化的响应。结果表明：f1）Cu和zn可能来源于有机质降解的内源释放：Cr和Ni表征了岩石风化剥蚀形成陆源碎屑的自然来源：Cd和Pb反映了人类活动的影响。（2）除西岸潮间带的Cd和Pb含量可能部分受来源影响外,研究区的粒度效应是控制鸭绿江地区重金属含量分布的最主要因素。（3）粒度变化与流域演变密切相关,重金属含量对流域变化和人类活动响应明显,大致以1940年、1970年、1995年为界分为四个沉积阶段：1940年以前,自然演变对鸭绿江河口西岸潮间带的重金属分布控制明显,而1940年来至今,人类活动的控制作用日益凸显。     

云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分（C1）、细粉砂组分（C2）、粉砂组分（C3）、细-中砂组分（C4）、粗砂组分（C5）,拟合众数粒径范围为0.6~423.0 μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。     

沉积物中细菌叶绿素的环境指示意义

沉积物中的光合细菌与细菌叶绿素（BChl）包含着丰富的古湖泊和古海洋信息。对光合细菌的生存环境,BChl的分布、保存、演化规律等方面进行了阐述,并探讨了湖泊和海洋沉积物中BChl的环境指示意义。BChl作为厌氧光合细菌的主要色素,不但可以指示水体中厌氧光合细菌的演变,而且能够反映化变层深度变化和水体环境特征,揭示季节性和年际尺度的气候变化。同时,根据沉积物中BChl含量可以估算古气候环境下湖泊和海洋的厌氧初级生产力。