南海表层沉积物铅的环境质量状况及其来源的铅同位素示踪

表层沉积物中的铅除主要在河流的入海口的浅海陆架区富集外,在深海的中央海盆区由于粒度效应亦有一定的富集,火山物质的加入不是富集的主要原因。南海表层沉积物铅的背景值计算表明,陆坡区铅背景值（2118×10-6±1264×10-6）与陆坡区柱样铅含量实测值接近,深海盆区背景值（2787×10-6±782×10-6)低于深海盆区柱样铅含量实测值。陆架区铅背景值（1957×10-6±1995×10-6）,低于中国海岸带铅背景值,全区铅背景值（2287×10-6±1454×10-6)与全球页岩铅的平均值接近,深海盆区的铅背景值（2 787×10-6±782×10-6)远低于现代深海粘土铅含量。南海沉积物铅的分布特征和背景值计算表明,南海沉积物铅含量变化总体处于自然变动范围内,除河流入海口出现异常外,大部分站位的铅含量均在正常范围内。地质累积指数法和富集因子计算结果表明,南海表层沉积物总体无铅污染,只是在近岸的珠江口区和台湾岛西南部浅海区沉积物受到了轻度的污染。南海表层沉积物的铅同位素在陆架区、陆坡区和深海盆变化趋势基本相同,指示南海不同海区沉积物中铅具有相似的主体来源。南海表层沉积物铅同位素继承了扬子块体的铅同位素组成特征,其铅同位素处于在红河和湄公河河流沉积物钾长石铅同位素值范围之内,指示红河、湄公河和珠江等河流将扬子块体的陆源铅输入到了南海沉积物中。     

辽东湾北部海域表层沉积物氧化还原电位及其主要影响因素

通过2007年秋季对辽东湾北部海域表层沉积物氧化还原电位（Eh）的现场调查,分析了该海域表层沉积物Eh的现状,并从底质特性、上覆海水以及河流输入等方面深入探讨了Eh的影响因素。结果表明,该海域表层沉积物Eh变化范围在-24.8 mV~-366.7 mV之间,已由20世纪90年代的O2/H2O、有机物、MnO2/Mn2+、Fe(OH)3/Fe2+体系控制的弱还原环境转变为由SO2-4/HS-、S/HS-体系控制的还原环境,分布基本呈现自辽东湾东北部向西南部逐渐降低的趋势。表层沉积物中有机质是氧化还原反应必不可少的因子,但可能由于调查海域沉积速率较高和较强的还原环境的影响,有机质对Eh的分布及变化影响不明显;表层沉积物中硫化物含量和温度的高低直接影响到Eh,Eh随着硫化物含量和温度的升高而降低。上覆海水中溶解氧含量的高低也是影响Eh的一个重要因素,尤其是在溶解氧含量相对较高的调查海域影响更为显著,Eh呈现随着溶解氧的降低而降低的趋势。另外,河流输入也是影响该调查区域Eh的一个重要因素,但影响范围主要在以双台子河口为中心的冲淡水能达到扇形区域内。近二十年来,陆源排污及海上养殖等人类活动不断加强,造成了有机质与硫化物等污染物质的不断增加,使得辽东湾北部海域表层沉积物Eh逐渐降低,氧化还原环境发生了明显转变,同时表层沉积物的温度、上覆海水溶解氧、河流的输入及其与海水的混合作用等多种因素造就了该海域目前的氧化还原电位的分布变化特征,也一定程度上反映着该地区的污染分布状况,因此有必要采取相应措施,加强对该海区的环境保护力度,保持地区经济的可持续发展。     

南太平洋东劳扩张中心表层沉积物氨基酸组成所揭示的生物地球化学意义

通过对南太平洋劳盆地东劳扩张中心(ELSC)表层沉积物进行水解氨基酸(THAA)分析、氨基酸对映异构体比值(D/L)分析及总有机碳(TOC)分析,对沉积物中氨基酸含量和来源、有机质降解程度和采样区域生物活动性及温度特征等问题进行了探讨。结果表明,ELSC区域样品中有机质含量较低,TOC含量为0.70～2.15 mg/g(干重),THAA含量为30～511μg/g(干重),热液活动区域原位化能合成作用对沉积物中氨基酸的相对富集有较大的贡献。沉积物中THAA含量和生物群落活动状况与分布范围有关,样品矿物组分对氨基酸的保存亦有一定的影响。由于各采样点热液活动、沉积物类型、生物群落的类型及分布均有所不同,样品中个体氨基酸的组成分布特征有较大差异。以TOC中氨基酸态碳所占百分比TAAC%作为指标对样品有机质活性进行了判别,热液喷口区域样品有机质新鲜程度要普遍高于非热液喷口区域样品,高温热液环境对氨基酸降解途径有一定的影响。样品中个体氨基酸D/L比值变化范围较大,天冬氨酸(Asp)为0.08～0.46,谷氨酸(Glu)为0.06～0.19,丝氨酸(Ser)为0.01～0.81,丙氨酸(Ala)为0.10～0.30。根据样品中THAA含量、TAAC%及个体氨基酸的D/L比值可以粗略判断生物活动性的大小及细菌对THAA的相对贡献,但并不能准确地区分热液活动活跃区域和非活跃区域在温度和生物活动性方面的差异。     

云南抚仙湖近现代环境变化的沉积物粒度记录

通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的放射性核素210Pb和137Cs的测试,确定了过去129年的湖泊连续沉积序列。利用210PbCRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与137Cs时标计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因。根据抚仙湖的湖区特点,对沉积物的粒度特征进行了分析。抚仙湖柱芯的粘土（<4 μm）、细粉砂（4～16 μm）和粗粉砂（16～63 μm）含量分别占约36%,44%和18%。粒度参数根据矩值法求得,平均粒径（值）为6.48～7.92,分选系数So为1.27～1.42,偏度SKD分布范围在-0.18～0.04之间。将整个柱芯的计年结果与粒度特征相结合,自1878年以来,抚仙湖的环境演化大致可以划分为4个阶段:自然演化阶段,人为扰动阶段,人为改造阶段,后期治理阶段。人类活动在特定的历史时期会对湖泊环境变化产生较大的影响。     

南海西沙海槽沉积物细菌多样性初步研究

对来自南海西沙海槽的深海沉积物进行总DNA提取,并构建细菌16S rDNA文库。细菌16S rDNA系统发育分析表明沉积物中细菌分属4个类群：变形杆菌(Proteobacteria)、浮霉菌(Planctomycene)、低G+C含量革兰氏阳性菌和放线菌(Actinobacteria),它们分别占总体的49%、22%、22%和7%。Proteobacteria类群又以δ Proteobacteria亚群占优势,其他分属α 和γ Proteobacteria亚群。Planctomycene和低G+C含量革兰氏阳性菌两个常见于浅海的类群,在西沙海槽沉积物的丰度高于其他深海沉积物,可能是随沉积物被浊流搬运至海槽。     

贵州喀斯特地区河流的研究--碳酸盐岩溶解控制的水文地球化学特征

测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的河流枯水期的主元素、Sr2+离子浓度和Sr同位素比值。这些河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。这些河流及其支流有高的溶解盐,TZ+变化范围为：2.1～6.3 meq/L,高于全球河流的平均值(TZ+=0.725 meq/L)。河水含有较高的溶质浓度,河水水化学组成以Ca2+和HCO-3为主,其次为Mg2+和SO2-4,Na++K+和Cl-+Si分别只占阳离子和阴离子组成的5%～10%。 这些河流的化学和同位素组成主要受其自流盆地的地质特征控制。流经碳酸盐岩地层的乌江水系河流具有较高的Sr浓度（1.1～9.70 mol/L）和较低的87Sr/86Sr比值（0.7077～0.7110）,与流经碎屑岩地层的沅江水系的清水江河流中较高的87Sr/86Sr比值（0.7090～0.7145）及较低的Sr浓度（0.28～1.32 mol/L）形成鲜明的对比。 流域盆地的地理岩性控制了河水的化学组成和同位素组成。对河水的化学计量分析表明河水化学组成受碳酸盐岩溶解控制,而碳酸盐岩主要受碳酸和硫酸作用而溶解。乌江流域受硫酸作用特别明显,表明硫酸主要来源于燃煤或流域盆地硫化物矿物氧化而形成的大气输入。化学元素和同位素比值之间的相互关系表明3个主要来源为：石灰岩、白云岩和硅酸盐岩的风化。同时估计了碳酸盐岩和硅酸盐岩的化学风化速率,结果表明流域盆地的碳酸盐岩风化速率远远高于许多世界大河。岩石风化过程中硫酸的出现或土地的过度使用或土壤植被的退化等都可能是导致流域的碳酸盐岩风化速率如此高的原因。      

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五段属于浅海碳酸盐层系,间夹蒸发岩层。盆地中东部通常含有白云岩,它们是主要油气储集层。一些研究者把它们看成近地表回流白云岩。然而白云岩的岩石学和地球化学表明这些白云岩具有埋藏成因的证据。〓〓马家沟组白云岩（马五段）具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为5 500×10-6～6 200×10-6,Mn为170×10-6~210×10-6,稳定同位素氧组分为-7.093‰～-9.932‰PDB,（平均值为-8.671‰PDB）,稳定同位素锶（87Sr/86Sr）为0.709 766～0.708 65（有硅质碎屑物的放射性87Sr的影响）。薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述特征表明白云岩可能在埋藏条件下形成。〓〓白云岩稀土元素的分布模式与海水的稀土元素分布有明显的差别,缺少Ce和Eu的负异常,表明交代流体不会是海水或蒸发海水。包裹体的均一化温度为160~220℃,盐度为5wt%～25wt%,暗示白云石化作用温度高,压力大,交代流体为卤水。〓〓密西西比谷型（MVT）矿化作用（方铅矿和闪锌矿）以及共生的低温热液矿物——钾长石、萤石、石英、黄铁矿等表明白云岩具有区域热液特征。     

137Cs剖面的沉积信息提取——以香港贝澳湿地为例

通过建立模型,对采自香港大屿山岛贝澳湿地三个站位的沉积样品的137Cs实测剖面与模型计算剖面的比较分析,得出三个站位的沉积速率分别为0.24 cm/a、0.21 cm/a、0.34 cm/a,除P1站位外,P2、P3站位由于受到潮水的作用,表层沉积物受到侵蚀,侵蚀量分别为4.8 cm和7 cm。该结果与常用的时标方法所的结果进行了比较,P1站位由上述模型所得的结果与常用的时标方法所得的结果一致。可以看出,在稳定的沉积环境下,常用的确定时标的方法可以较准确地计算出沉积速率,而在堆积与侵蚀变化的沉积环境下,常用的确定时标的方法就存在一定的缺陷。该工作为137Cs剖面的沉积信息提取进行了有益的尝试。但上述模型中,由于采用日本东京地区的137Cs大气沉降通量记录替代香港地区的137Cs大气沉降通量记录,并没有考虑 137Cs的扩散效应,所以该模型还有待进一步的改进。     

桂西南柳桥地区上二叠统大隆组层状硅质岩成因和沉积环境

对桂西南上二叠统大隆组层状硅质岩地球化学的研究发现:陆源主量元素Al、Ti等含量较高,并呈很好的相关性（R>0.90）;热液来源的主量元素Mn和Fe等含量偏低,并具有较小的负相关关系（R=－0.30）;陆源元素(Al、Ti、Hf、Zr、Th等)与总稀土元素含量具有较高正相关性（R为0.70～0.83）;Al Fe Mn三角图解指示研究区的硅质岩为非热液成因。这些说明陆源物质是硅质岩形成的重要物源,结合硅质岩中含有大量的硅质生物（放射虫和海绵骨针等）的事实,我们认为研究区硅质岩是在生物作用为主,并有大量物源物质和少量热液物质（可能与大断裂导致的玄武岩喷发有关）和火山物质混入的条件下形成的。Ce/Ce*、(La/Yb)Shale、(La/Ce)Shale和∑REE与细粒沉积物沉积环境的关系以及(La/Ce)Shale—Al2O3/(Al2O3 +Fe2O3)图解等说明研究区硅质岩沉积环境为大陆边缘的中下部。Th/U和Ceanom指示了硅质岩形成于氧化环境。      

地下侧积砂坝建筑结构研究及储层评价——以孤东油田七区西Ng52+3砂体为例

分析了在不同沉积环境下侧积砂坝的沉积模式,研究了侧积体的空间组合特征,并利用模式预测的方法建立侧积砂坝的建筑结构模型。研究表明,孤东油田七区西Ng52+3侧积砂坝是小型河流形成的,其侧积体的空间组合模式为水平斜列式,侧积体的宽度为80～240 m,倾角为5°～12°。薄片、扫描电镜分析证实,七区西Ng52+3的成岩作用较弱,原始的粒间孔隙保存完好,储层孔隙度平均为32.3%,渗透率为3 500×10-3 μm2。侧积砂坝内含有高岭石、蒙脱石、伊利石等粘土矿物,使其储层物性变差。     

次生孔隙带预测新技术及其在大庆长垣以西地区的应用

次生孔隙成因机制复杂,控制次生孔隙发育的因素众多,综观各种理论,从机理上看,砂岩的溶蚀及次生孔隙的形成都可归结到与有机酸及无机酸有关.目前,国内外对次生孔隙带的定量研究还只处于起步阶段.碎屑岩层的埋藏作用,对储层物性有双向的作用:一类是负向作用,使储层物性变差;另一类是正向作用,即使储层物性变好.本研究结合大庆长垣以西...     

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。     

Amino acid biogeo- and stereochemistry in coastal Chilean sediments

The spatial distribution of total hydrolysable amino acids (THAA) and amino acid enantiomers (d- and l-forms) was investigated in sediments underlying two contrasting Chilean upwelling regions: at ∼23 °S off Antofagasta and at ∼36 °S off Concepción. The contribution of amino acids to total organic carbon (%T_AAC: 7-14%) and total nitrogen (%T_AAN: 23-38%) in surface sediments decreased with increasing water depth (from 126 to 1350 m) indicating that organic matter becomes increasingly decomposed in surface sediments at greater water depth. Changes in the ratio between the protein amino acid aspartate and its non-protein degradation product β-alanine confirmed this observation. Furthermore, estimates of THAA mineralization showed that sedimentary amino acid reactivity decreased with both increasing water depth as well as progressive degradation status of the organic matter that was incorporated into the sediment. Reactivity of organic matter in the sediment was also assessed using the Degradation Index (DI) developed by [Dauwe, B., Middelburg, J.J., 1998. Amino acids and hexosamines as indicators of organic matter degradation state in North Sea sediments. Limnol. Oceanogr.43, pp. 782-798.]. Off Concepción, DI was successfully applied to examine the degradation status of sedimentary organic matter at different water depths. However, unexpected results were obtained at the Antofagasta stations as DI increased with sediment depth, suggesting more degraded organic matter at the surface than deeper in the cores. The contribution of peptidoglycan amino acids to THAA was estimated from the concentrations of d-aspartate, d-glutamic acid, d-serine, and d-alanine. Peptidoglycan amino acids accounted for >18% of THAA in all investigated samples. In surface sediments peptidoglycan amino acids accounted for a progressively larger fraction of THAA at increasing water depths (up to >26%). Further, the contribution of peptidoglycan amino acids to THAA increased with increased sediment depth and age (up to 288-year-old) reaching up to 59%. Independent estimates based on d-amino acid concentrations in selected laboratory strains, bacterial counts and the sedimentary concentrations of d-amino acids indicate that a large fraction of the measured d-amino acids (>47 to >97%) originated from cell wall residues rather than from enumerated cells.     

Interaction of organic compounds with calcium carbonate—III. Amino acid composition of sorbed layers

Nitrogenous organic compounds in sorbed surface layers and in calcified organic matter associated with calcium carbonate sediment particles consist of 40–50% amino acids, 2% amino sugars and 25% ammonia. In grain size classes > 20 μm these compounds are mainly contained in the calcified protein of carbonate secreting organisms but with smaller grain sizes—and consequently increased specific surface area—they are contained in sorbed layers at the mineral surface. The composition of the sorbed layer is characterized by a predominance of neutral amino acids, a relative enrichment of basic and weakly polar amino acids, and a deficiency of acidic amino acids in comparison with the proteinaceous matter of calcifying organisms. The respective abundances for sorbed and calcified matter are: 505 and 380 Res./ of neutral amino acids, 262 and 450 Res./1000 of acidic amino acids, 92 and 51 Res./l000 of basic amino acids, and 141 and 129 Res./1000 of weakly polar amino acids.The composition of the sorbed layer appears to be the result of sorption of proteinaceous matter from solution since it reflects the free and peptide-bound amino acid composition of seawater. The characteristic amino acid assemblage could also be the result of preferential decomposition of protein and subsequent enrichment of neutral and basic amino acids; however, sorption from solution appears more likely since the total amount of amino acids sorbed to calcium carbonate (0.58 mg m ^?2) corresponds closely to the amount of protein known to cover one m² of aqueous substrate in monolayer arrangement. Sorption from solution is further supported by the low arginine/ornithine ratios in both the sorbed layer and the natural dissolved organic matter. This process might lead to a characteristic amino acid spectrum in fine grained calcareous sediments that reflects the composition of the dissolved organic matter in seawater rather than that of the carbonate secreting proteinaceous matter.     

鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7烃源岩有机地球化学特征及沉积环境研究

通过对鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7段烃源岩的分析,研究区长7段烃源岩有机碳平均含量为3.22%,生烃潜量均值为12.8 mg/g,氯仿沥青“A”均值为0.55%,可以划分为较好-好的烃源岩,具有良好的生烃潜力。利用有机岩石学分析、热解分析,并结合饱和烃生物标志物分析,发现研究区长7段烃源岩有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主,有机质以菌藻类生源为主,并伴有部分高等植物生源。烃源岩有机质成熟度R_o值介于0.42%~0.76%之间,并且热解T_max也主要集中在440~455 ℃之间,并且正构烷烃分布特征及甾、藿烷异构化参数说明烃源岩有机质处于低熟-成熟度阶段。根据饱和烃中甾藿烷参数、三环萜烷参数、伽马蜡烷指数、β-胡萝卜烷相对含量以及姥植比参数特征,研究区长7段烃源岩沉积环境为湖相淡水弱氧化-弱还原环境。     

Modifications in the solubility and precipitation behavior of various metals as a result of their interaction with sedimentary humic acid

The sedimentary humic acid or its acid-hydrolysate, consisting of various amino acids, was found effective in dissolving unusually large quantities of metals (up to 682 mg/g of organic matter) from their insoluble salts. The presence of humic acid in the reaction media which had favorable conditions for the precipitation of metals as carbonates, hydroxides or sulfides, prevented the formation of insoluble metal salts. Infrared analysis suggests that the metals added to various anionic systems and humic acid do not react with the anion. The most likely mechanism of reaction appears to be a complex formation between metals and organic matter which keeps the metal in solution.The enhanced solubility and consequent decrease in precipitation of metals under the influence of humic compounds, as evidenced in these studies should play a leading role in the accumulation of metals in sedimentary deposits.     

岩溶区原始林土壤微量元素含量与有效特征

以贵州茂兰、海南俄贤岭、云南西双版纳勐远仙境国家公园和绿石林自然保护区内具有典型岩溶地貌特征的原始林为研究对象,调查岩溶原始林地土壤4种微量元素（Cu、Fe、Mn、Zn）全量和有效态含量。结果表明,岩溶区原始林地土壤全铜、全铁、全锰和全锌含量分别为0.03~0.08 g·kg-1、35.6~57.4 g·kg-1、0.74~5.83 g·kg-1和0.13~1.03 g·kg-1,均超过国家背景值的平均值。研究区土壤Cu、Fe、Mn和Zn有效态含量分别为1.09~3.51 mg·kg-1、11.6~62.9 mg·kg-1、48.3~173 mg·kg-1和4.17~37.6 mg·kg-1,根据土壤微量元素有效态评价标准,4种微量元素有效态含量均处于较高水平。原始林地土壤Cu、Fe、Mn和Zn的活化率均值分别为5.48%、0.10%、6.44%、4.19%,表明岩溶区森林土壤Cu、Mn和Zn供素水平高,Fe供素水平低。4个原始林地土壤微量元素有效性综合指数（Et）为茂兰（21.0）>绿石林（12.8）≈勐远（12.7）>俄贤岭（5.15）,且Et与全氮和有机碳含量呈显著的正相关。      

评价生物气生成量、生成期的碳同位素平衡法及其应用

生物气的生成期对其成藏有至关重要的制约作用,但目前国内外尚缺少可信、有效方法来对此进行评价。针对这一难题,考虑到无论生物气的生成机理如何,转化前的有机质和转化后的残余有机质及产物的13C、12C的总量应该守恒,本文探索并建立了评价生物气生成量的碳同位素平衡法,并利用松辽盆地的实际分析数据,对这一评价方法（模型）进行了标定和应用。结果表明:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型有机质累计产生物成因甲烷气的量分别约为193.94 ml/g、175.64 ml/g、161.71 ml/g。区内源岩生物气的生成量约为385.4×1012 m3;生物气的主要生成期在嫩江组沉积末期之前;区内生物气的可能资源量介于11.40×1011～24.8×1011 m3之间。     

Amino acids in the Karelian shungites

The study of amino acids in the Precambrian shungite rocks of Karelia showed that their contents vary within 25–89 μg/g depending on proportions between shungite and mineral components. It was established that the amino acids exhibit an excess of L-enantiomers. In the shungite rocks, they form organomineral complexes with silica and aluminosilicates, being built in the globular structure of shungite matter. There are several sources of amino acids in shungites: secondary synthesis, microbial pollution, and original amino acids of organic matter in shungite rocks.