南海北部陆坡天然气水合物的沉积物孔隙水地球化学研究进展

孔隙水地球化学异常是天然气水合物勘探的重要工具之一,南海北部陆坡地区拥有良好的天然气水合物成藏潜力,孔隙水地球化学异常在南海的天然气水合物勘探中发挥了重要作用。其中与水合物直接相关的氯离子含量异常被用于识别神狐及东沙海域钻探区的水合物层和计算水合物饱和度。除直接指标外,浅表层沉积物中的硫酸盐含量及其他与早期成岩作用有关的地球化学异常作为间接指标可用于水合物的找矿预测,研究者们通过对硫酸盐还原过程的判别、硫酸盐甲烷接触界面的计算等方面对南海北部陆坡不同海域的沉积物甲烷通量进行了评估,预测出水合物可能的成藏区域。其他如碘含量、氧化还原敏感元素、氯同位素、地球化学模型等新的地球化学指标和计算机手段也被应用于南海北部陆坡区水合物成藏研究并取得了不错的成效。     

琼州海峡表层沉积物元素地球化学特征

通过对琼州海峡表层沉积物中54项指标统计、元素组合特征分析、沉积物环境质量评价、锆英石资源潜力评价和元素比值研究,结果表明,SiO₂、Al₂O₃和TFe₂O₃是研究区表层沉积物中的最主要组分,元素的含量与粒度存在明显的相关性;元素组合以亲粘土组合为主;海峡沉积物环境质量良好,锆英石资源潜力巨大;海峡东部和中部海域海流动力较强,属氧化沉积环境。     

胶州湾沉积物地球化学特征的初步研究

1．胶州湾表层沉积物主要来自入湾水系区域。沉积物平均化学成分与水系区主要类型岩石平均化学成分基本一致，约相当于中性岩的化学成分。二者的主要不同点在于：来自陆源区的Na、K、Ca、Mg和P大量存在于海水或海水-生物循环系统内，从而导致沉积物中这5种元素的平均含量显著地低于陆源区。     

套子湾表层沉积物地球化学特征的研究

本文对套子湾表层沉积物中的pH、Eh、硫化物、氮、磷、有机质、铜、铅、锌、镉地球化学特征进行了分析研究.并讨论了如下几个关系:①与沉积类型之间的关系;②其相关性与环境的关系。③与矿物的关系;④与水和风等作用的关系;⑤与水化学的关系;⑥重点分析了表层沉积物中化学要素与生物的相互关系。这不仅为该湾的开发治理.生物养殖等提供科学依据.并进一步证明沉积物地球化学.在环境化学和生态学研究等方面的理论意义。     

西太平洋深海沉积物孔隙水稀土元素地球化学特征及意义

为探索深海孔隙水中稀土元素的生物地球化学循环过程,对太平洋菲律宾海九州-帕劳海脊东、西两侧的两个钻孔沉积物进行了高精度的孔隙水采样工作,分析了主、微量元素和稀土元素的地球化学特征,并对稀土元素的浓度、配分模式以及分馏特征进行了详细的讨论。结果表明：这两个钻孔沉积物均处于氧化环境,表现出海水-沉积物界面和浅层孔隙水（2.5～20 cm）中相对富集轻稀土和中稀土,而中层（25～60 cm）和深层沉积物（＞65 cm）孔隙水中则相对富集重稀土元素的特征。初步推断有机质和锰（氢）氧化物的分解和吸附作用是造成孔隙水中稀土元素分馏的主要因素。相比于九州-帕劳海脊的东、西两侧海域,孔隙水中的稀土元素浓度和分馏程度存在一定的差异,周围环境中的矿物组成和锰（氢）氧化物等是其主要的控制因素,但是研究区域深海孔隙流体并不能为海洋贡献稀土元素。     

南黄海和东海北部沉积物的地球化学 Ⅱ、微量元素的地球化学特征

本文对黄海中南部10个沉积物样品和东海北部24个沉积物样品用等离子光谱做了Ba，Be、Co、Cr、Ga、Li、Mn、Nb、Ni、P、Pb，Sr、V、Zn、Y和Yb的分析，并对该区沉积物中元素的丰度和不同类型沉积物中微量元素的分布规律做了研究。通过对区内微量元素与主要元素的相关图解分析表明，大多数微量元素与主要元素Al、Mg、K呈正相关，其高值区与粘土沉积物相一致，低值区与粉砂质沉积物相吻合；Be、Sr、Mn的高含量与粘土沉积物无关、     

湄州湾沉积物地球化学特征

根据湄州湾表层沉积物70个样品18个化学成分的分析结果,得出:本海区沉积物属于海相陆源物,其中细颗粒主要来自台湾海峡,粗颗粒来自当地陆域;化学成分含量按聚类分析,可归为三组:粘土矿物组、碳酸盐组和分散组,微量元素Zn,Cr,Be,Cu和Sr的含量与地壳及台湾海峡相似,但低于胶州湾,说明该海区污染很少。     

克里特海（东地中海）滑坡区沉积物特征

海底滑坡在全球陆缘的各处都有分布。克里特岛的南部记录了大量的滑坡事件。我们在这方面的研究工作主要集中在克里特海——一个介于希腊海槽和克里特岛北部火山弧之间的弧前盆地。本文介绍了P336航次科考有关克里特海构造、沉积物土工原位以及实验室测试结果,并对那些构造活动强烈的海底陆坡区的滑塌作用进行了研究。研究的主要目的是确定沉积物的物理性状和摩擦稳定性,以及这些特性与潜在的触发机制,如构造削峭作用、超孔隙流体压力、弱粘土层或地震震动之间的关系。     

模拟由陆坡失稳形成的沉积载荷流体：应用于尼斯机场陆坡

受地震加速度、沉积物超荷载或超孔隙压力等外部机制的触发,开阔陆架或峡谷内可能会出现斜坡失稳的情况。这些斜坡失稳可以迅速释放出大量的物质,形成驱动滑坡或各种流动的重力。滑坡发生后,滑体沿着陆坡向下的加速移动会对水体（海啸成因）、沉积结构和构造产生不同影响。一些滑坡没有足够的能量流动,因此当它们开始滑动后可能会突然终止。其它一些滑坡则发生剧烈变形,加速并形成可以产生流动（具有紊流、混合、沉积分异等特征）的重力。本次工作的目的是将三维斜坡失稳分析（Samu3D;Sultan等,2007）得出的初始条件与一个模型框架相结合,     

冲绳海槽沉积物孔隙水地球化学特征及其指示意义

通过对东海外陆坡–冲绳海槽GSW1孔沉积物孔隙水δ13C、δ18O、δ11B、δ37Cl同位素和Cl−、${\rm{SO}}_4^{2-} $、K+、Na+等离子指标的分析,探讨了沉积物早期成岩作用、流体来源、迁移和氧化环境的变化。研究发现,GSW1孔孔隙水溶解无机碳主要来自海水和有机质,${\rm{SO}}_4^{2-} $浓度随深度下降比较平缓,Cl−浓度远低于海水,该孔表层沉积物中硫酸盐消耗主要由有机质硫酸盐还原作用（OSR）所控制,甲烷厌氧氧化作用（AOM）发生在4 m以下更深的层位。OSR产生的H2S向上扩散富集并被氧化,是导致GSW1孔110～360 cm处 ${\rm{SO}}_4^{2-} $浓度未明显下降的主要因素。孔隙水${\rm{SO}}_4^{2-} $浓度整体随着深度增加呈减小的趋势,表明GSW1孔沉积环境由氧化、次氧化环境逐渐转变为还原环境。δ11B、δ37Cl值垂向变化波动较大,一方面受到早期成岩阶段有机质降解的影响,也可能与孔隙流体扩散以及沉积物/孔隙水相互作用有关。     

沉积物孔隙水地球化学异常:天然气水合物存在的指标

沉积物孔隙水氯度、氧同位素和硫酸盐浓度梯度是指示天然气水合物存在的指标之一，成功的实例 表明：孔隙水氯度明显降低，而δ^18OSMOW向深部升高，线性的，陡的硫酸盐梯度和浅的硫酸盐－甲烷界面（SMI），都是天然气水合物可能存在的标志。     

南沙海槽区表层沉积物的地球化学特征

对南沙海槽区73个表层沉积物的地球化学及沉积环境特征进行了研究。微量元素主要有Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、Sr、Ba和Zr，表现为亲陆性，常量组分为SiO2、AI2O3、TFe、CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO、PO25、TiO2，表现为边缘海向深海过渡的沉积环境特点。沉积物质含有粘土组分、碳酸盐型生物碎屑组分、陆源碎屑非粘土组分以及火山碎屑、岛源物质，沉积环境与水深关系密切，在200m以浅，沉积物的供给复杂，沉积环境多变，在200m以深，沉积物的供给和沉积环境稳定。     

冲绳海槽分级沉积物的地球化学特征

通过对冲绳海槽中段表层沉积物样品的分级测试,总结出不同粒级沉积物中元素的含量和赋存形式特征。粗粒级（＞63μm）中以陆源碎屑矿物和碎屑矿物晶格中类质同象元素赋存,细粒级（＜63μm）中粘土矿物及其吸附作用对常量、微量和稀土元素的富集有重要影响。     

闽江下游及河口沉积物总碳的地球化学特征

分析了闽江下游及河口区的表层水质、悬浮物和沉积物样品,探讨了沉积物总碳的地球化学特征和影响因素,及与其他河流的异同.结果表明,对于相同站位,夏季沉积物总碳占比平均为1.74%,略高于秋季的1.70%,两者差异不明显.研究区沉积物总碳占比为1.21%~4.84%,平均为1.82%,从水口水库至福州市区河段,其含量逐渐升高,在北港达到最高值,而后由河口向外海逐渐降低,呈现"低-高-低"的分布特征.秋季悬浮物含量和化学需氧量(COD)高值区范围大于夏季,且含量也更高.研究区悬浮物含量、COD、颗粒态总碳均呈现先升后降的分布特征,悬浮物中总碳的含量则呈现从库区经河口向外海减少的趋势.沉积物总碳与悬浮物总碳、悬浮物含量、COD总体显著相关,悬浮物的沉降-再悬浮-再沉降过程是影响沉积物总碳分布的重要因素;人类活动产生的污水、农田和畜禽水产养殖废物是有机物的主要来源.闽江口沉积物总碳含量低于黄河、长江,而与其他中小型河口相近,处于国内河口较低水平,这与流域内源岩特性、有机物输入量以及沉积物粒度等相关.北港段沉积物总碳含量显著高于其他河流,有机污染较为严重,将成为影响水体水质的潜在因素.     

大亚湾沉积物中氮和磷的地球化学形态分配特征

本文介绍了大亚湾沉积物中N和P的地球化学形态(包括形态总量、有机态、无机态及其细分态)的分析方法,并对7个测站沉积物中该两元素的各种形态分配特征进行了研究。结果表明:N和P的总量、有机态和无机态都具有几乎完全相同的分布规律;N和P的主要地球化学形态分别是有机态和无机态,分别占各自总态的80％和60％左右,有机态中的N/P比值非常接近于浮游生物体中该两元素组成典型比值16;N和P的各种形态含量与其相关的结合成分都有较好的相关关系。     

福建海岸带沉积物中6种氧化物的地球化学特征

据1985年福建海岸带调查资料,对该区表层沉积物中Mno、Fe_2O_3、MgO、Al_2O_3、CaO、TiO_2的地球化学特征进行研究,结果表明:除CaO 外,其他氧化物在主要港湾中的平均含量分布呈北高南低的特征。Fe_2O_3、MgO、Al_2O_3、TiO_2含量与沉积物粒径相关性好,表明了沉积物类型制约着这几种氧化物的含量分布。Fe_2O_3与MgO、Al_2O_3,TiO_2与MgO、Al_2O_3相关性好,体现了在沉积过程中这些物质存在着伴生关系。本区活性Mn 占总Mn 量78.7%,而活性Al 和Ti 只分别占各自总量的10.3%和11.8%。三沙湾和湄洲湾沉积物中的Mn、Fe、Mg、Ti 相对于Al 有所富集。     

东印度洋沉积物的地球化学和矿物学特征

对东印度洋沉积物的地球化学研究目的是为了确定它们的区域化学变化特征及影响因素．对500多个样品进行了涂片研究、整体地球化学、相关分析和地化分区分析研究．用这些结果来确定东印度洋的沉积物分布模式和沉积环境．     

黄海、渤海埋藏古河道区沉积物的地球化学特征

晚更新世以来,我国北方陆架海区受冰川气候变化的影响,曾经发生过多次沧桑变化及陆海变迁,黄海、渤海陆架区在冰川时期多次裸露成陆。当时陆架区发育的河流受后期海平面上升的影响而淹没在海底,进而埋藏于不同厚度的海相沉积物之下,成为陆架区的埋藏古河道。Лeнд?epr(1972)曾认为低海面时期黄河只流入渤海而没有进入黄海,在黄海北部发现的古河道是古鸭绿江。近代我国陆架海区古地理环境变迁的研究中,又有许多关于埋藏古河道的报道(耿秀山,1981;秦蕴珊等,1988;李凡等,1991);根据古河道出现的地理位置,以及部分沉积学标志提出,晚更新世末期低海面时期,古黄河曾经在南黄海陆架自北向南流动(李凡等,1993)。杨子赓(1985)根据浅地层地球物理测量资料推测,末次冰期低海面时期古长江自苏北弶港附近向北东方向延伸,可达北纬34°30′左右。近年来又有人提出,末次冰期时期气侯寒冷、干燥,陆架区处沙漠化环境。这样,晚更新世末期,渤海、黄海陆架区有无河流,陆架上发现的古河道是哪个水系的河流等便引起许多学者的思考。关于晚更新世末期的古地理环境问题尚有待于深入调査研究。然而,近期多次发表的大量高分辨地球物理调查结果表明,渤海、黄海和东海陆架区在晚更新世末期低海面时期有埋藏古河道已经基本上达到共识。在此基础上进一步确定埋藏古河道的属性,即研究古河道属于哪个水系已经成为研究我国北方陆架海区沉积作用发育历史的重要任务。本文旨在根据埋藏古河道区的样品,采用地球化学方法分析其物质来源,进而判断古河道的属性。     

南海北部东沙海域水合物区浅表层沉积物的地球化学特征

对采自南海北部陆坡东沙海域水合物区HD319、HD196A和GC10站位的浅表层沉积物进行了地球化学特征研究。X射线衍射分析和扫描电镜观察表明,沉积物中存在具有天然气水合物和甲烷渗漏指示意义的自生碳酸盐、硫酸盐和黄铁矿。沉积物孔隙水化学组分分析显示,随着埋藏深度加深,SO42-、Ca2+、Mg2+和Sr2+浓度明显降低,CH4、H2S浓度的增加,以及Mg2+/Ca2+和Sr2+/Ca2+比值急剧增加,与世界上水合物区浅表层沉积物孔隙水中离子浓度异常特征吻合。沉积物顶空气游离烃分析结果和孔隙水化学组分变化,特别是SO42-、H2S和甲烷含量的急剧变化,说明研究区有丰富的气源,赋存水合物的可能性非常大,同时指示了研究区硫酸盐-甲烷界面(SMI)较浅,位于海底之下8 m左右。     

西沙西南海域表层沉积物的地球化学特征

对西沙西南海域表层沉积物中元素的含量及分布特征分析表明,该区可明显地分为北部区和南部区,除ＣａＯ和Ｓｒ之外,均为南部区元素含量高于北部区,海洋化学沉积起相当大的作用。