东海泥质区表层沉积物中锰、铁和铝的赋存形态及影响因素研究

2007年11月在东海泥质区采集了表层沉积物样品,用连续提取法对金属元素的赋存形态进行了分离,测定了各形态中锰、铁和铝的含量。结果表明,锰主要赋存于碳酸盐结合态,含量为0.04～0.19mg/g,平均0.13mg/g;铁主要赋存于易还原态(铁锰氧化物结合态),含量为1.1～2.3μg/g,平均1.5mg/g;大部分站点的铝主要赋存于易还原态,含量为0.4～1.1mg/g,平均0.7mg/g。沉积物主要成分对金属赋存形态产生影响,CARB态、ERO态Mn、Fe和Al分别随沉积物中碳酸钙、水合铁锰氧化物含量的升高而增加,且ERO态金属与水合铁锰氧化物的相关性显著;有机物的含量的对OSM态金属的影响则不明显。非残渣态Fe和Al的含量随水深增加而降低,主要是由于沉积物中ERO态Fe和Al受陆地径流输入和水体中清除作用的影响,导致近岸沉积物中有较多的活性Fe、Al;离岸距离增加则沉积物中活性Fe、Al含量减少。     

东海内陆架泥质区表层沉积物稀土元素的分布特征

通过对东海内陆架泥质区30个表层沉积物样品中的稀土元素、主微量元素、TOC、CaCO3、沉积物粒度进行了分析,讨论了影响稀土元素分布的原因。结果显示东海内陆架中ΣREEs为182.8～221μg/g,均值为206.5μg/g,明显高于黄土、黄河及雅鲁藏布江中稀土元素的含量,与长江、瓯江中稀土元素含量接近。稀土元素的球粒陨石标准化配分模式及(La/Yb)N比值显示,轻稀土显著富集,存在显著的δEu异常。稀土元素上地壳标准化配分模式显示稀土元素与上地壳之间不存在显著的分馏,稀土元素存在显著的"四分性"。稀土元素与粒径、有机质、CaCO3之间不存在相关性,表明研究区中稀土元素含量不受上述3个因素的控制。元素比值及稀土元素上地壳标准化配分模式显示研究区稀土元素主要源于长江。     

东海内陆架泥质区表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过分析东海内陆架泥质区表层沉积物的粒度、有机质(TOC)、常量元素氧化物(SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,P2O5,TiO2,MnO),探讨东海内陆架泥质区常量元素空间分布特征及其地质意义。结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物中常量元素氧化物组成较为稳定,含量最高的2种组分为SiO2和Al2O3,两者组分占沉积物总量的72%左右。常量元素氧化物的含量与沉积物类型密切相关,SiO2,CaO,P2O5倾向于富集在粗颗粒沉积物中;Al2O3,K2O,MnO则倾向于富集在细颗粒沉积物中;而MgO,Na2O,Fe2O3和TiO2基本不受沉积物类型影响。R型因子分析结果表明,东海内陆架泥质区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3组,第1组包括SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,TiO2,P2O5和MnO;第2组包括CaO,K2O,CaCO3和TOC;第3组包括Na2O,可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物沉积和海洋化学沉积。     

东海内陆架泥质区沉积物生物硅分布及其影响因素

采用连续提取方法对东海内陆架泥质区表层沉积物进行了生物硅测定,得出研究区生物硅空间分布特征。结果表明,受中国东部海域低硅质骨骼供给量及高溶解作用的沉积背景的控制,沉积物中生物硅质量分数为0.66%~1.26%,平均值为0.95%,整体上属于低值海区。生物硅的空间分布上不均一,呈明显的分带性,可能主要受研究区特定流系格局控制下的陆源碎屑物质冲淡作用影响。另外,生物硅与沉积物中有机质正相关,而与沉积物粒度组成相关性不明显。     

山东半岛南部近岸全新世泥质区表层沉积物

泥质区沉积记录是全新世海洋环境演变的重要信息载体。中国近海沿岸发育着若干小型泥质沉积体,比较明确的有南海西部近海的泥质区,但尚未进行研究。通过对山东半岛南部近岸海域采集的浅地层剖面资料精细解释后发现,在该区近岸海域存在一个小型泥质沉积区,主要分布在青岛崂山头以北至乳山口附近的近岸海域,整体上平行海岸线呈条带状分布,由近岸向海逐渐变薄,等厚深度分布平行于岸线,沉积中心位于鳌山湾海域,沉积中心最厚可达22.5 m。AMS¹⁴C测年结果表明,该泥质区形成于全新世。本文利用在泥质区采集的表层沉积物的粒度、黏土矿物、碎屑矿物、地球化学元素等分析测试结果,对比研究区周边主要入海中小河流物质成分和黄河物质成分,探讨了山东半岛南部近岸海域泥质沉积区的沉积特征和物源情况。结果表明,该泥质区的形成是黄河与周边入海河流共同作用的结果。     

近3 ka来东海陆架北部泥质沉积物地球化学特征

对东海陆架北部泥质区的FJ04孔进行了元素含量分析、粒度分析以及AMS14C测年,讨论了元素含量与沉积物粒度的关系,采用R型因子分析讨论了元素间的组合关系。研究表明,近3 ka来FJ04孔元素含量稳定,大部分元素含量随沉积物粒径变细呈增加趋势,Ca和Sr的含量呈减少趋势,Ba、Th和P与沉积物粒径的相关性很差。因子分析结果表明,FJ04孔元素含量变化是"元素粒度控制"、自生钙质组分加入、海水和孔隙水影响、源区风化程度以及沉积环境氧化还原状态等综合作用的体现。     

东海近岸泥质区柱状沉积物的百年内沉积粒度变化及其影响因素

通过对东海近岸泥质区ZC13 和ZA3 柱状沉积物的²¹⁰Pb 同位素测年和粒度分析, 分别得到了两柱状沉积物的沉积速率以及粒度特征。结果显示: ZC13 和ZA3 柱状沉积物低端对应的沉积年代分别为55 a(1955～2009 年)和140 a(1871～2010 年), 平均沉积速率为0.89 cm/a 和0.82 cm/a。ZC13 柱状沉积物以砂质粉砂为主; ZA3 柱状沉积物由顶部至100 cm 粒度组分及相关参数变化稳定, 岩性上表现为较细的黏土质粉砂, 显示较为稳定的沉积环境; 100 cm 以下岩性总体上表现为较粗的粉砂质砂, 粒度参数变化较大, 表明沉积环境受到一定的扰动。研究认为, 粒度随年代的变化受沉积物来源及沉积动力的影响。这些研究结果为研究东海近岸海域环境演变提供了研究依据。     

东海内陆架泥质区沉积速率

对东海内陆架泥质区7个重力柱状样进行了210Pb活度分析测试,计算所得沉积速率为0.79~3.66 cm/a,平均值为1.97 cm/a,最高值出现在研究区最北端的CJ12-11号孔,属于东海高沉积强度区,其他6个柱状样沉积速率较低,属于次高沉积强度区。表层210Pb活度值分布与沉积物类型密切相关,可能主要受控于黏土矿物含量的高低;而表层210Pb活度值与悬浮体浓度则呈现出明显的正相关关系。另外,沉积速率与粒度参数综合分析,揭示了近百年来东海内陆架泥质区沉积作用稳定、泥质区呈向北扩张的趋势。     

东海陆架北部泥质区悬浮体的絮凝沉积作用

1997年2月在东海北部取得悬浮体和底质样品，通过粒度分析和扫描电镜及能谱分析，探讨了陆架北部泥质区悬浮体的絮凝沉积作用，结果表明，生物因素是泥区悬浮体的发生絮凝的机制之一，可影响悬浮体在海水中的行为，生物活动产生的软组织，分泌物和粘膜等有机中将矿物矿屑和生物骨屑结构，吸附和捕集在一起形成絮凝体而迅速沉积，在悬浮体含量较低，水化学环境相对稳定的东海陆架，絮凝作用是泥质区得以形成的关键过程之一。     

热释光在南黄海、东海表层沉积物研究中的应用

提出了海洋沉积物热释光的测量方法。对南黄海和东海350个表层沉积物样品进行了热释光测量,研究了它们的热释光强度和发光曲线特征,探讨了沉积物热释光强度与其他指标之间的关系,讨论了热释光作为海洋沉积物的一个研究参数的原理和可行性。研究发现,沉积物热释光强度与砂、粘土和平均粒径有很好的相关关系;根据发光曲线的特征对研究海区进行了分区,发光曲线有明显的区域特征,这与各区的沉积环境有关。因此,热释光特征有可能成为研究海洋沉积物和沉积环境的一个替代指标。     

东、黄海沉积物中叶绿素的分析

研究了 2 0 0 0年 1 0月和 2 0 0 1年 5月东、黄海航次所采集的沉积物中叶绿素 a及其降解产物脱镁叶绿酸的含量与分布 ,比较了沉积物样品在不同氧化还原条件下培养后的叶绿素 a含量的变化。结果表明 ,整个东、黄海表层沉积物中叶绿素 a的含量是以长江口附近的 E4站含量最高 ,1 0月份为 2 .4 8μg/ g,5月份为 3.0 1μg/ g;对各站位 ,随深度增加叶绿素 a和脱镁叶绿酸的含量呈递减趋势 ,到一定深度含量不再变化 ;个别站位叶绿素 a和脱镁叶绿酸的含量在随深度增加而降低的过程中产生了小的突跃 ,可能是由于生物扰动和环境变化引起的 ;脱镁叶绿酸作为叶绿素 a的主要降解产物随深度增加成为叶绿素存在的主要形式 ;充空气和氮气培养均能增加表层沉积物中叶绿素 a的含量 ;比较了 2 0 0 0年 1 0月份沉积物中叶绿素 a与上层水柱中叶绿素 a的相对含量 ,就 5个站位的平均值而言 ,沉积物中的叶绿素占上层水柱中叶绿素的 36 .9% ,而长江口附近的 E4站沉积物中叶绿素的相对含量为 1 1 1 .1 % ,说明这部分含量是不容忽略的     

黄、东海柱状沉积物中生物硅含量的分析

对东、黄海2 0 0 0年10月和2 0 0 1年5月2个航次所获得的表层及柱状沉积物样品进行分析,在单点提取测定方法的基础上采用连续提取方法,利用斜率校正法扣除非生物硅的干扰,测定了东、黄海柱状沉积物中生物硅的含量。从整个东、黄海海域来看,沉积物中生物硅的含量<1% ,属于低含量海域;讨论了沉积物样品处理方法对分析结果的影响,在此基础上分析了不同海区柱状沉积物中生物硅的分布特征以及沉积物中叶绿素、水体中硅酸盐、叶绿素、N/P比值等生态要素与沉积物中生物硅分布的相关关系。     

东海海表面温度长期变化趋势研究

通过对卫星海表面温度资料的分析，研究了东海表面温度的长期变化趋势。发现东海存在41个月左右的变化周期，并与ENSO有一定的关系。海表面温度变异最大的区域在东海北部由长江口至济州岛南部区域。     

Environmental record from the mud area on the inner continental shelf of the East China Sea since the midHolocene

Paleoclimate record was revealed in Core MZ01 covering the mid-Holocene in age, located in the mud area of the inner continental shelf of the East China Sea. The ancient environment featured low-energy shallow sea shelf deposition formed mainly by coastal currents. The results show that temporal variation in geochemistry corresponds with the climate changes inferred from historical record. Relatively low MgO/Al₂O₃, CaO/K₂O and high Al₂O₃/Na₂O, K₂O/Na₂O, MnO/CaO values reflected a warm and humid climate in general, and vice versa. Therefore, these chemical indices could be applied to identify the variation of palaeoclimate in eastern China. The authors reconstructed the history of mid-Holocene climatic variation of the inner continental shelf of the East China Sea. From 8 300 a BP to 4 200 a BP, the climate was moderately warm and humid. From 4 200 a BP to 2 000 a BP, the climate turned cool and dry, and the regional climate frequently fluctuated in alternation of cool-dry periods (3 700 a BP, 2 850 a BP and 2 400 a BP) and warm-wet periods (3 250 a BP and 2 650 a BP). After 2 000 a BP, the climate of the study area gradually turned warm again, while the Little Ice Age, a cold event centered at around 250 a BP was indicated by those geochemical indices as mentioned above.     

中国东海北部泥质区敏感粒度组分对东亚季风演变的响应

本文运用粒级一标准偏差方法对FJ04孔146cm以上部分进行敏感粒度组分分析与提取,证明选取的敏感粒度组分是本区重要的环境替代性指标,其平均粒径的变化可以用来指示东亚季风的强弱。获得了东海北部泥质区3ka以来东亚冬季风强度的演化过程,结果表明东亚季风经历了两个主要的演变阶段：①3．1．15kaB．P．为东亚冬季风较弱,...     

东海陆架北部泥质区沉积动力过程的季节性变化

利用东海陆架北部泥质区（济州岛西南）及其周围不同季节５个航次的悬浮体资料和相应的底质粒度资料,对该泥质区沉积动力过程的季节性变化规律进行了分析。结果表明：东海陆架北部悬浮体的高含量区并不与该区的沉积中心（泥质区）相吻合,泥质区的形成需有物源的充沛供应和涡旋的动力效应相结合。泥质区沉积作用时空变化具有强烈的季节性。冬季泥质区悬浮体供应充足,涡旋中心向泥质区东南扩展,是本区接受悬浮体沉积的关键季节。夏、秋二季泥质区的大部分区域缺少悬浮体物源,涡旋中心向北退缩,致使泥质区沉积作用强度降低,并且主要影响泥质区的西北区域。春季泥质区沉积作用强度和影响范围大于夏、秋两季,但小于冬季。     

黄、东海陆架海域温度垂直结构类型划分与温跃层分析

基于黄、东海陆架海域1997—1999年4个季节调查的CTD资料,采用拟阶梯函数逼近法对温度垂直剖面拟合逼近,然后按拟合均方差和跃层强度对黄、东海陆架区的温度垂直结构进行类型划分,共划分为6个类型:三层结构型(T型)、主跃层上位型(U型)、主跃层下位型(L型)、多阶梯状结构型(M型)、异常结构型(A型)和垂直均匀型(H型)。分析结果表明:温度垂直结构类型在黄海区域为:春季呈L型;夏季呈U型;秋季呈T型;冬季呈H型。东海北部春季基本呈T型;夏季西部呈T型,东部呈U型;秋、冬季演变为H型;东海南部春、夏季主要呈L型;秋、冬季除近岸出现逆温类型外,大部分区域呈H型。利用风和潮的混合卷挟模式阐述了各种温度垂直结构的形成机制,最后给出了黄、东海陆架海域的主温跃层特征值的区域分布和季节变化。