北黄海BS24岩芯稀土元素地球化学与重矿物组成对北黄海晚全新世沉积演化过程的指示意义

北黄海泥质区具有地理位置独特、陆源物质供应丰富、沉积环境复杂等特点,为了更好地理解全球变化背景下对北黄海“源-汇”过程的影响,对北黄海泥质区边缘BS24岩芯沉积物进行了AMS14C测年、粒度、黏土粒级稀土元素和重矿物组成特征分析,以判识沉积物的来源、沉积环境特征,并进一步探讨北黄海的沉积演化过程。研究表明,BS24岩芯轻重稀土元素具有明显分异,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线右倾,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,上陆壳标准化的δEu和δCe无明显异常。稀土元素的变化趋势较为一致,以170 cm为界,上段波动幅度较大,下段含量相对稳定。岩芯中共鉴定出30种重矿物,以黑云母(37.46%)和自生黄铁矿(22.39%)最为常见,辉石和氧化铁矿物及不稳定矿物含量低。黏土粒级及极细砂组分特征指示,BS24岩芯晚全新世以来主要接受黄河物质的沉积。BS24岩芯自生黄铁矿含量的变化可能指示了北黄海冷水团强度的变化。650 cal. a BP以来,北黄海冷水团强度增强,自生黄铁矿含量降低;650～1 560 cal. a BP期间,研究区处于还原环境,北黄海冷水团强度减弱,营造的缺乏对流性环境为自生黄铁矿的富集提供了有利条件。     

北黄海西部的全新世泥质沉积

细颗粒沉积物在海洋动力条件下被侵蚀、搬运、堆积过程及其对自然环境的影响是国际地圈生物圈计划(IGBP)关注的内容之一,陆架区细颗粒沉积物的输运、堆积、再悬浮过程与物质循环有着紧密的关系[1]。泥质沉积中记录了环境变迁的信息,通过对现代环境下的细颗粒沉积的研究,可以了解沉积物的形成环境及堆积过程,有助于恢复古代的沉积历史和沉积环境。     

北黄海冷水团环流结构探讨──潮混合锋对环流结构的影响

简述北黄海冷水团环流结构研究现状，指出已有研究成果中的主要问题，然后用一个诊断模型给出了冷水团环流结构，得到冷水团环向主要存在于海洋上层接近冷水团边界处，径向运动也主要存在于断面两端，上层为离岸流，下层为向岸流；冷水团中心的上升流极为微弱，且仅存在于海洋上层，温跃层下的冷水团中心区域的流动极为微弱，几乎为“死水”一般，上述环流结构对冷水团中心部分的温、盐度长期保持不变及跃层底部溶解氧最大值的形成和     

北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏特征

北黄海西部泥质区沉积环境稳定、沉积记录连续,是重建过去周边流域变化与黄海海洋环境信息的良好载体。目前围绕北黄海西部泥质区沉积有机碳的研究工作多局限于通过表层沉积物揭示其现代分布特征,对于该泥质区长时间尺度沉积有机碳埋藏过程与机制的研究相对薄弱。通过北黄海西部泥质区W03岩芯的总有机碳指标,重建了全新世以来北黄海西部沉积有机碳的埋藏特征,探讨了气候及海洋环境变化对北黄海西部沉积有机碳埋藏的控制机制。研究表明：海平面上升的停滞期（10.3～9.8 cal.kaBP）,发育硬质黏土层,有机碳以陆源输入为主（60.7%）,动荡的沉积环境导致总有机碳含量相对较低,平均含量仅为0.22%;海平面上升期（9.8～7.0 cal.kaBP）,海源有机碳的贡献增加（47.7%）,相对稳定的沉积环境有利于该时期有机碳的埋藏;高海平面以来（7.0 cal.kaBP至今）,黄海环流体系逐渐形成,陆源有机碳输入随着东亚冬季风驱动的沿岸流强度变化发生相应的改变,海源有机碳的贡献继续增加（50.0%）,总有机碳的含量升高至0.58%。北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏主要受控于海平面变化和海洋环流体系的运动。     

南黄海西部陆架区表层沉积特征与物源分析

对南黄海西部陆架区626个海底沉积物进行了沉积特征分析,包括粒度和黏土矿物测试。研究结果表明,研究区的表层沉积物类型主要包括砾石、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂质泥和泥。依据表层沉积物成因,将调查区分为4个区:苏北近岸老黄河细粒沉积物区、中东部的残留砂沉积区、西北部的准残留砾石区和东北部的山东半岛水下楔形体末端沉积区。研究区的黏土矿物组合类型主要为伊利石-蒙皂石-绿泥石-高岭石,组合类型与黄河黏土矿物组合类型相同,表明主要物质来源于黄河。研究区中东部分布有粉砂质砂和砂,具有滨岸环境的沉积特征,而与现在所处的沉积环境不相一致,它们被解译为形成于全新世早期的滨岸环境,并在海底留存至今,属残留沉积。     

西南黄海环流及其对浒苔分布的影响

本文基于高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System)模式在中国海区域1980—2019年共40 a的模拟结果,研究了西南黄海环流的存在性及成因、季节变化特征等,并初步探究了西南黄海环流与黄海浒苔灾害年际差异之间的关系.结果表明:顺时针方向的西南黄海环流终年存在于山东半岛南部35.0°...     

北黄海西部海底沥青的地球化学特征

为了预测北黄海西部海域的含油气远景,利用沉积物矿物鉴定、红外光谱和有机气相色谱对150个站位542个表层样和柱状样中的沥青进行分析测试,结果表明,北黄海西部海域存在相当数量的沥青组分,主要分布在粒度较细的研究区西部,主要走向NNE,其次为NW。不同深度沥青颗粒的OEP值显示,北黄海西部海底存在轻微油污染。结合前人对北黄海烃源岩和前中生界基底的研究成果以及沥青高含量分布区的位置,预测沉积物中的沥青组分可能来自另一套烃源岩——下古生界灰岩。     

北黄海泥质区多环芳烃与黑碳的沉积记录

在北黄海中部泥质区采集柱状沉积物样品,对多环芳烃(PAHs)和黑碳(BC)的含量和来源进行研究。结果表明:(1)PAHs的含量变化范围为207~611ng/g;BC的含量变化范围为0.560~1.32mg/g;(2)对比低分子量(LMW)和高分子量(HMW)PAHs含量的历史变化趋势,发现1980s之前的PAHs主要来自于生物质的低温燃烧,之后主要来自于化石燃料的高温热解;(3)1920s之前,PAHs与BC含量基本保持稳定且处于较低值。1920s-1980s,PAHs含量受工业化和煤炭发展的影响较大,开始出现增长趋势。1980-1990s,由于能源消耗量的大幅度增加,导致PAHs和BC的含量迅速升高并达到最大值(1996年)。1990s初期-2000s初期,由于清洁能源的使用等原因,PAHs与BC含量都开始下降。(4)对PAHs和BC含量进行Spearman相关性分析,得出在1920年之前和1920-1980年之间,BC和PAHs含量无显著性相关(r=-0.25,P0.05,n=34;r=0.06,P0.06,n=11);而1980年之后,BC和PAHs含量呈显著性相关(r=0.90,P=0.04,n=5)。     

春季北黄海表层海水中溶解游离氨基酸的分布与组成研究

于2007年4月用高效液相色谱法分析北黄海42个站位表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)浓度的分布特征及组成。本次调查还分析了Chl a的浓度分布以及DFAA与Chl a之间的关系。结果表明:北黄海表层海水中DFAA浓度的变化范围为0.19～1.15μmol·L~(-1),平均浓度为(0.52±0.24)μmol·L~(-1);Chl a的浓度变化范围为0.24～4.76μg·L~(-1),平均值为(1.02±0.81)μg·L~(-1)。总体看来含量最多的个体氨基酸分别为丝氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸,它们占DFAA含量的70.7%;而在高Chl a浓度与低Chl a浓度站位间DFAA的组成存在较大差异。本次调查发现DFAA与Chl a浓度间存在一定的相关性(R=0.344,n=42,P0.05)。     

北黄海秋季黄鮟鱇摄食习性的初步研究

根据2007年秋季在黄海北部海域进行的定点底拖网调查,对黄鮟鱇(Lophius litulon)的摄食习性进行了初步研究。结果表明,黄鮟鱇在秋季主要以底层鱼类和虾类为食,优势饵料生物是矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)和脊腹褐虾(Crangon affinis),其中矛尾虾虎鱼在食物组成中所占的比例最高,是黄鮟鱇最重要的饵料生物。典范对应分析表明,水深、经度和纬度对黄鮟鱇的食物组成有显著影响(P0.05),而体长、性别和性腺成熟度则没有显著影响(P0.05)。黄鮟鱇摄食矛尾虾虎鱼和脊腹褐虾的体长范围分别是32~152 mm和34~79 mm,平均体长分别为(80.8±1.88)和(53.2±3.11)(S.E.)mm,它与2种饵料生物的体长之间没有显著的相关关系。黄鮟鱇与矛尾虾虎鱼和脊腹褐虾体长的比率分别为1.19~5.14和2.38~6.02,平均值分别为(2.67±0.09)和(4.23±0.29)(S.E.),黄鮟鱇与2种饵料生物体长的比率与黄鮟鱇的体长之间存在极显著的正相关关系。     

Detailed seafloor geomorphology of the western region of the North Yellow Sea,China: The result of Holocene erosional and depositional processes sculpting the offshore continental shelf

High-resolution multi-beam/single-beam bathymetric data and seismic profiling data from the latest surveys are used to map and interpret the detailed seafloor geomorphology of the western region of the North Yellow Sea (NYS), China. The mapping area covers 156 410 km2, and incorporates a flat shelf plain, subaqueous accumulation shoals, tidal scouring troughs, and tidal sand ridge groups. Offshore areas with water depths less than 50 m in the western region of the NYS are mainly covered by thick, loose sediments, forming wide spread accumulation geomorphological features; these include the Liaodong Peninsula subaqueous accumulation system containing shoals and rugged scouring troughs, and the large mud wedge of the Shandong Peninsula. In the central part of the NYS, there is a relatively flat residual shelf plain with coarser sediment deposits. This flat shelf plain has a water depth larger than 50 m and a thin layer of sediment, on which there is a large pockmark field caused by seafloor seepage. These geomorphological structures indicate that modern sedimentary processes are the main driving force controlling the sculpture of the current seafloor surface landform. Extensive strong tidal current systems and abundant sediment sources provide the critical external forces and essential conditions for the formation of seafloor geomorphology. The tectonic basement controls the macroscopic morphological shape of the NYS, but is reflected very little in the seafloor geomorphic elements. Our results provide a detailed seafloor geomorphological map of the western region of the NYS, an area that has not previously mapped and also provide a scientific framework for further research into offshore seafloor geomorphology, shelf sedimentary processes, and submarine engineering construction in this region.     

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.     

Effects of topography on the sub-tidal circulation in the southwestern Huanghai Sea (Yellow Sea) in summer

A nested circulation model system based on the Princeton ocean model(POM) is set up to simulate the currentmeter data from a bottom-mounted Acoustic Doppler Profiler(ADP) deployed at the 30 m depth in the Lunan(South Shandong Province,China) Trough south of the Shandong Peninsula in the summer of 2008,and to study the dynamics of the circulation in the southwestern Huanghai Sea(Yellow Sea).The model has reproduced well the observed subtidal current at the mooring site.The results of the model simulation suggest that the bottom topography has strong steering effects on the regional circulation in summer.The model simulation shows that the Subei(North Jiangsu Province,China)coastal current flows northward in summer,in contrast to the southeastward current in the center of the Lunan Trough measured by the moored currentmeter.The analyses of the model results suggest that the southeastward current at the mooring site in the Lunan Trough is forced by the westward wind-driven current along the Lunan coast,which meets the northward Subei coastal current at the head of the Haizhou Bay to flow along an offshore path in the southeastward direction in the Lunan Trough.Analysis suggests that the Subei coastal current,the Lunan coastal current,and the circulation in the Lunan Trough are independent current systems controlled by different dynamics.Therefore,the current measurements in the Lunan Trough cannot be used to represent the Subei coastal current in general.     

1989年东海陆架水团及高密水环流的季节变化

本文利用１９８９年的观测资料，分析了水团及高密水环流的季节演变特征。结果表明：东海高密水在陆架上存在一个季节性的变化过程，核心区有一个气旋型的密度环流；这个环流秋、冬季较弱，春、夏季较强；在该环流的产生过程中，它可以影响邻近水团的分布；在春季，邻近水团在东海高密水周围形成一个环状分布     

西南黄海夏季环流数值模拟研究

本文采用Regional Ocean Modeling System（ROMS）来研究西南黄海夏季环流,模拟的结果与浮标和锚定观测符合的很好。表层的海流流向东北,离岸一侧的流速大于近岸的流速,表层以下为约沿着25米等深线的气旋式流动。我们通过一系列过程导向实验研究海表风应力和底层温度锋面对环流的影响,结果表明,东南风驱动了表层东北向流动,底层温度锋面驱动了表层以下气旋式流动。底层温度锋面形成于近岸垂向混合充分水体和离岸层化水体之间。     

黄海SYDP103孔黏土矿物组成及古气候意义

利用1997年国土资源部青岛海洋地质研究所和韩国资源研究所合作在南黄海东南侧泥质沉积区所取得的两个全取芯钻孔(SYDP102,SYDP103)资料,对SYDP103孔黏土矿物进行了专门研究.结果表明,该孔黏土矿物组合特征为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石型,其物质来源于长江、周边陆源区及相邻海域细粒物质的再改造沉积.沉积区的涡旋作用是本研究区黏土矿物沉积的动力因素.该孔黏土矿物的分布特征和含量变化,与冰消期以来的孢粉组合有明显的对应关系,反映了气候特征决定了黏土矿物的形成组合特征,并与全新世全球性四个气候期(北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期)相吻合.     

7.8 kaBP以来海南岛东南陆架陆源碎屑来源及其环境响应

对取自海南岛东南部的X2站柱状样品进行了粒度、全岩稀土元素和重矿物分析,探讨了7.8 kaBP以来海南岛东南陆架陆源碎屑来源及其环境响应。粒度端元模拟识别出了两个端元,EM1端元对应的是海洋流系搬运的近源与远源细粒物质的混合沉积,EM2对应的主要是近源海南岛河流输入的粗粒物质,两个端元代表着两个不同的输运机制。物源分析结果表明,7.8 kaBP以来X2站陆源碎屑来源较为稳定,主要来源于海南岛。4 kaBP以来,X2站粒度、稀土元素和重矿物特征参数发生了显著改变,与El Nino-Southern Oscillation (ENSO)事件开始增强有很好的对应关系,推测频繁的ENSO事件导致降雨量增加是研究区风化程度增强的主要原因。与全岩稀土元素特征指标相比,X2站重矿物组合受源区风化剥蚀的影响更为显著,后期在环境演化研究中,应适当关注重矿物这一指标。     

东海陆架浙-闽沿岸泥质沉积研究进展

比较全面的回顾了关于东海浙-闽沿岸泥质体以及其形成前的沉积演化历史、泥质沉积的物质来源及其东亚季风/古气候记录等方面的研究进展。分析了目前关于浙-闽沿岸沉积研究中所存在的问题,即,泥质体的物质来源与形成,长江入海历史的陆架沉积物记录,8.2 ka冷事件,年代框架调整及区域对比,代用指标指示意义等多方面问题。提出在东海浙-闽沿岸泥质区,我们需要更多高分辨率的钻孔进行综合研究,其中应该特别加强对泥质沉积物的研究,以期对海陆交界敏感地带的"源到汇"以及全球变化研究取得突破性进展。     

Recent sediment accumulation and origin of shelf mud deposits in the Yellow and East China Seas

Modern (last 100 yr) accumulation rates of shelf mud deposits in the Yellow and East China Seas were investigated using the distribution of excess ²¹⁰Pb (²¹⁰Pb_ex) in sediment core samples. Compilation and merger of new and previously published data helped clarify sediment accumulation in these seas. The estimated accumulation rates, together with data of suspended sediment concentrations, provided findings on the sediment budget, origin, and transport pathway of the mud deposits. The overall accumulation distribution in the Yellow and East China Sea shelf revealed a general, cross-shelf decreasing trend along the sediment dispersal system away from the rivers, except for the South Sea (SSM) and southeastern Yellow Sea (SEYSM) mud patches found along the Korean coast. Notably, ²¹⁰Pb_ex activity profiles within the SSM and the SEYSM yielded a relatively high accumulation rate of 2-5 mm/yr, implying a sedimentation rate of 4-15 × 10⁷ tons per year in this coastal zone. Such an annual accumulation rate is about one order of magnitude greater than the total sediment discharge (6-20 × 10⁶ tons/yr) from Korean rivers, suggesting an additional offshore source. The distribution pattern of the well-defined suspended plume clearly showed the possible transport and exchange of fine-grained sediments between the ECS shelf and the coastal area of Korea, especially during winter. Such a high accumulation in Korean coastal areas is attributable to the sediments supplied from the mud deposit of the ECS (i.e., SWCIM), with origins in Chinese rivers. Therefore, the Korean coastal area may be an important sink for some of Chinese river sediments being transported from the south by the Yellow Sea Warm Current.