杭州湾及其邻近海域沉积物中Fe、Mn、Ca、Mg的地球化学研究

本文通过对杭州湾及其邻近海域29个站位的表层沉积物化学、粘土矿物及碎屑矿物资料的分析,详细研究了开放型海湾沉积物中Fe、Mn、Ca、Mg元素地球化学特征。研究表明,1)与同类型海湾相比,杭州湾显示高Fe、Mn、Mg低Ca的特点。表明物质来源丰富,而生物作用较弱;2)Fe、Mn主要来自长江和钱塘江径流搬运,受粘土控制。Mg主要来自粘土对海水中Mg2+的吸附,同时受上覆水盐度的影响;3)北区元素间关系明显的比南区强烈,表明南区物质来源较北区复杂;4)主断面沉积物中Mg/Ca由河口向海洋增加,并与有机碳呈明显的正相关,显示杭州湾及邻近陆架区可能发生着原始碳酸盐（钙）白云岩化的反应。     

太平洋北部铁锰结核富集区沉积物的元素地球化学特征

本文对太平洋北部铁锰结核富集区沉积物的元素地球化学作了较为详细的研究。因子分析提供的信息表明,元素的分布主要受三个因子控制:（1）粘土及Fe、Mn氧化物水化物胶体的吸附作用;（2）生物化学作用过程有关的自生沉积作用;（3）海底页岩风化及附近海区的火山喷发作用。元素的来源:（1）Fe、Mn、Cu、Co、Ni、Zn、Cr、Cr、Mg、Al、Ti、K共生,主要来自粘土吸附;（2）C_有机、N、Sr、Na及Si、Ca、Sr主要来自生物化学过程沉积;（3）Pb主要来源于岩石碎屑（火山喷发碎屑）。     

贵州威宁窑上组沉积物物源特征及沉积控制因素分析

根据威宁草海第四纪窑上组沉积物主量元素和REE特征,探讨沉积物物源特征、气候演变情况、沉积物堆积控制因素。结果表明:Al、Mg、Ca、K、Na和Ti的含量变化在剖面上一致,它们的相关系数很高(0.522~0.985)。Fe含量和Mn含量呈正相关形式,与Al、Mg、Ca、K、Na和Ti呈负相关。Fe2O3含量在土黄色粘土的铁质层很高(42.86%~50.57%)。样品中REE球粒陨石标准化配分模式与贵州土壤、贵州碳酸盐岩风化壳配分模式很相似,与峨眉山玄武岩配分模式不一致,但其含量略低于贵州碳酸盐岩风化壳的含量;沉积物主要来源于碳酸盐岩,且碳酸盐岩强烈风化成土作用使REE超常富集,在剖面上呈现高ΣREE(平均219.38μg/g)。通过Mg/Ca、MgO/Al2O3、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3、(Fe2O3+Al2O3)/(MgO+CaO)、(K+Na+Ca+Mg)/(Fe+Mn)、(Al+Fe+Mn)/(K+Ca+Mg)和(MgO+Na2O+CaO)/Al2O3等气候指标研究,表明在草海窑上期为湖泊沉积时期,气候经历了由温暖湿润向冷干的转变。同时,认为物源性质、构造运动、气候等共同控制该区沉积物形成。     

渤海东部与黄海北部表层沉积物的元素地球化学记录

为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。     

北太平洋锰结核伴生沉积物中某些金属元素的地球化学行为探讨

通过对海洋沉积物及其粘土组分的研究发现,金属元素Fe、Mn、B、Ba、Cu、V、Y等的含量与锰结核的丰度成正相关,也与粘土组分、有机物含量呈正相关,表明粘土组分是某些金属元素及有机物富集的载体;同时发现Mn、Fe、受火山、热液及碎屑的影响,致使这种相关性不及其他元素明显。     

北太平洋锰结核伴生沉积物中某些金属元素的地球化学行为探讨

通过对海洋沉积物及其粘土组分的研究发现,金属元素Fe、Mn、B、Ba、Cu、V、Y等的含量与锰结核的丰度成正相关,也与粘土组分、有机物含量呈正相关,表明粘土组分是某些金属元素及有机物富集的载体;同时发现Mn、Fe、受火山、热液及碎屑的影响,致使这种相关性不及其他元素明显。     

南沙海域西南海区表层沉积物地球化学特征

对南沙海域西南海区101个站位表层沉积物中的元素含量及分布特征分析表明：①元素含量的分布规律是Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr含量从陆架到陆坡直到深海明显递增；Ca、Sr含量由陆架到陆坡递增，由陆坡向深海锐减；Si含量在陆坡低，在陆架和深海高。②沉积物中元素的分布和含量变化与沉积物类型有密切关系。粗粒沉积物中Si、Sr含量较高，细粒沉积物则相对富集Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr等元素，并且随沉积物变细，其含量亦增加，在粘土中含量最高。③SiO2与其余常量组分均呈负相关，且随水深的增加，含量逐渐减少。Al、Fe与大多数常、微量元素(Si、Ca、Sr除外)呈正相关，Ca、Sr与大多数元素呈负相关，而它们本身呈强正相关。Co、Ni、Zn、Ba、Zr与Cu呈正相关，表现为亲铜性。④本区元素的分布主要受沉积物类型、物质来源、水深和生物生产力的影响。     

西南印度洋中脊48.6°~51.7°E沉积物地球化学特征

为了深入了解西南印度洋中脊调查区表层沉积物的物质来源和沉积环境,对大洋第30航次在该区域获取的21个表层沉积物样品进行了物相鉴定和主量元素、微量元素及稀土元素含量测试,分析结果显示,样品可分为Si质沉积物和Ca质沉积物两类,其中Si质沉积物富含Si、Mg、Fe、Al,稀土元素含量特征、轻重稀土元素分馏特征,以及稀土元素的北美页岩归一化曲线均表明沉积物保留了N-MORB的特征,主要为基性岩、超基性岩的风化产物;而Ca质沉积物富Ca、LOI、Sr,稀土元素以及微量元素之间的分配均指示沉积物物源为生源主导;所有站位均显示了两类沉积物不同程度的混杂,表明物质来源具有一定的多样性,调查区总体为稳定的偏氧化环境。     

太平洋西部深海沉积物中Fe、Mn、Mg地球化学

本文详细描述了取自太平洋西部7个岩心沉积物中Fe、Mn，Me的分布、来源及地球化学特征。由于Fe、Mn、Mg的含量与火山碎屑矿物和沉积物类型有关，这对太平洋西部的沉积环境起着标志作用。     

福建沿海经济带生态地球化学调查与评价

介绍了福建省沿海经济带生态地球化学调查的主要成果。总体上该区地球化学环境质量优良,Ⅰ类和Ⅱ类土壤占全区总面积的98.44%,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤占全区总面积的1.56%,主要分布在中心城市内,主要污染元素为Hg、Cd、Cu;质量好、适合海水养殖的第一类沉积物样品占92.36%,质量较差的第二类沉积物样品占6.84%;地表水和浅层地下水样中大部分元素处于自然低背景含量状态,部分水样Mn、Fe超标。该区存在的生态地球化学问题有:①山地土壤pH值低,Ca、Mg缺乏;②岛屿、半岛及台地土地贫瘠;③河口平原土壤、海湾沉积物重金属元素含量高。较高的自然背景含量、强酸性的表生环境和工业污染的共同作用,造成部分农产品有害元素含量超标。     

中国近海沿岸泥的地球化学特征及其指示意义

中国海域辽阔，分为渤海、黄海、东海和南海4个海区。各海区沿中国大陆均有呈斑块状或条带状的泥质沉积分布。选取各沿岸泥的代表性样品，采用先进的XRF和ICP－MS等方法，测定了K、Li、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Fe、Ti、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、La、Ce、Th。元素的地球化学研究表明：渤海和黄海、东海、南海沿岸泥的地球化学特征分别与黄河、长江、珠江沉积物的地球化学特征一致，显示了元素的物源效应；从渤海到南海，由于气候的变化使沿岸泥中某些元素有所流失或富集，显示了元素的气候效应；中国沿岸泥元素的丰度相对接近中国大陆沉积物的丰度，而异于西太平洋褐色粘土和深海粘土的丰度，显示了元素的亲陆性。     

泉州湾洛阳江河口潮间带沉积物中重金属来源分析

采用ICP-MS检测技术,对泉州湾洛阳江河口潮间带3个沉积柱中重金属Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Fe的含量与垂向分布特征进行了分析,并结合因子分析、聚类分析和元素地球化学特征对柱中各重金属元素的来源进行了探讨。结果表明,泉州湾洛阳江潮间带柱状沉积物中主要受污染元素为Cu、Zn、Cd、Hg,以人类活动输入为主;V、Mn、Co、Ni、Fe主要受地球化学背景值影响,以自然来源为主。并利用V和Fe作为参考元素,将数据进行标准化,以目标元素和V对应Fe的变化趋势做了归一化分析并作散点图,得出的结论与因子分析和聚类分析的结果一致,说明该方法适用于区分沉积物重金属的自然来源和人为来源。     

东太平洋海隆热液活动区沉积岩心的地球化学研究

东太平洋隆是现代海底热液活动及热液沉积分布最为广泛的构造环境之一。本文对采自 EPR13°N 现代海底热液活动区附近的两个沉积物岩心分别进行了元素地球化学分析，并结合沉积物中有孔虫壳体对岩心进行关键层位 14C 年代学研究。目的在于通过对比距现代海底热液喷口不同距离的两岩心的地球化学特征，研究热液活动在岩心沉积物中所何存的地球化学记录，探讨海底热液活动对洋中脊附近沉积作用的贡献，以及热液活动在一定地质历史时期内的变化规律。显示，距热液喷口区相对较近的 B13－26 岩心沉积物含有丰富的热液特征组分，绝大多数微量元素和 REE 都与 Fe和Mn 成较强的正相关关系，而与 Al、Na、Ca、Mg、Ti 等元素相关性较弱或呈负相关，说明这些元素的富集机制主要是热液成因非晶质 Fe－Mn 化合物对热液及海水中元素的吸附作用。距热液喷口区相对较远的 B13－62岩心上部沉积物中元素的富集特征与 B13－26 岩心相似，但中下部沉积物中 Fe 与 Mn 无明显的相关关系，说明这些元素的富集主要受深海粘土沉积的影响，而受热液活动的影响减弱或消失。由于与海隆扩张轴距离的不同，两岩心受热液活动影响的强度不同。由海隆扩张轴向外，沉积作用受热活动的影响逐渐减弱，正常深海沉积作用逐渐加强。两个岩心沉积物地球化学上的共性是 Ca 和 Sr 都与其他元素呈现负相关关系或极微弱的正相关关系，表明生物碳酸盐沉积作用的独特性。有孔虫 14C 年龄测定结果表明，B13－26 岩心 35～250cm 段年龄十分接近，前后相差仅在几百年内。根据年龄测量中的误差范围，可以断定这段沉积物岩心是短时间内快速沉积的产物。结合热液活动特征性元素在岩心中的分布特征，判断该岩心段记录一次强烈的热液活动事件，从而形成了典型的事件沉积。在 B13－62 岩心的45～50cm 处测得有孔虫的 14C 年龄为距今 32900±530 yr。由于 14C 测年方法上的局限性，在岩心 135～140cm 处 14C 测年只能给出大于40000 yr 的结果。显然，B13－62 岩心处早期并没有受到热液活动明显的影响，沉积速率非常缓慢，只是在近期受到了热液活动的影响，形成了上部富含 Fe、Mn、Zn、Cr、Co、Ni、V 等热液活动特征元素的沉积。     

东海DGKS9617岩芯物源研究

东海内陆架东北部DGKS9617岩芯以55cm为界明显地分为两个沉积相,岩芯下部(55～851cm)潮流作用明显,为浅海潮流相,而上部(0～55cm)潮流作用不明显,为浅海相沉积。岩芯的重矿物含量特征,Fe、Mn、V、Cr、Ni、Cu、Zn等7个元素的判别函数计算结果,以及碳酸盐分析和Ba-Sr-Zn三角判别图均一致显示岩芯沉积物的重矿物和元素地球化学特征与长江沉积物类似,柱样沉积物主要来源于长江,虽然不同沉积相的沉积环境差别较大,但其物质来源并未发生变化。     

特征元素比值在沉积物物源分析中的应用——以东营凹陷王58井区沙四上亚段研究为例

利用Ni/Co、V/Co、Mg/Mn、Mn/Sr、Ba/Mn、Fe/K、Mg/Ca、Ba/Sr、Mg/Al、Al/Na十个特征元素比值,通过分布模式、物源指数、Q型聚类等方法,对东营凹陷王58井区沙四上亚段砂体物源进行了研究。沙四上亚段沉积时期,王58井区存在南北两大物源体系,王58井及其以北地区沉积物主要来自北部物源体系,王斜583和王126井及其以南地区主要为南部物源体系,中部牛114—斜1井一带具有南北混源特点。研究表明利用特征元素比值判别沉积物物源方向,能够有效地避免水动力及成岩作用的影响,更加准确地判断沉积物的物源方向。     

西南印度洋中脊活动与非活动热液区沉积物元素地球化学特征对比

龙旂热液区与断桥热液区分别是西南印度洋中脊典型的活动与非活动热液区。为研究两区内表层沉积物地球化学特征,对共59件表层沉积物进行了元素地球化学测试,对其进行物质组分、富集系数与R型聚类等分析。结果表明:两区内普遍含较高的Ca、Sr、Ba等生源元素和Fe、Mg、Si、Al等围岩元素,而构造、围岩和热液活动等因素的不同,使两区沉积物的元素地球化学特征存在差异。龙旂区沉积物出现了源于超基性围岩的组分并体现在元素聚类组合中,其沉积物中热液富集相关元素Cu、Zn、Fe和Co等。断桥区更高的生源元素含量可能指示其热液活动停止后,主要受生物沉积作用的影响,该区热液相关元素与基性围岩联系紧密,表现出Pb与W的明显富集。     

三水盆地古近系下部湖相沉积的稀土元素地球化学特征及其古气候意义

通过分析三水盆地古近系下部岩心的稀土元素丰度和分布模式,并结合其它地球化学指标(Fe/Mn, Mg/Ca),重建了古近纪早期的古气候条件。岩心中稀土元素总量（∑REE）变化于7.06~230.01 μg /g之间,平均值为142.32 μg/g。接近全球平均大陆上地壳成分（UCC）,略低于北美页岩。沉积物显示轻稀土相对富集、右倾斜型、Eu中度亏损以及Ce异常不明显的稀土元素分布模式。岩心各深度处稀土元素分布模式非常相似,且与UCC的稀土元素分布模式基本一致。表明沉积物具有较为一致的物质来源和形成机理,而且源区具有大陆上地壳性质。岩心沉积时期古气候变化经历了较为干燥—温湿—温湿与干旱气候交替出现—以温湿气候条件为主的四个阶段。总体上显示明显的变湿趋势。     

中太平洋第四纪沉积物地球化学特征及沉积环境

本文采用多元统计分析的方法,研究了中太平洋地区第四纪沉积物中元素含量的地球化学特征,探讨了其物质来源及沉积环境。研究表明:元素含量在垂向上有3次比较明显的变化,Al2O3、Fe2O3、TiO2、MnO、P2O5的含量在早期沉积物中变化不明显,中期含量明显增加,晚期则减少。CaCO3、CaO、Sr在晚期沉积物中含量较高,并与前者常微量元素含量形成明显的互为消长关系。元素的相关性分析和R型因子分析揭示SiO2与Al2O3、Fe2O3、K2O、MnO、TiO2、Cu、Ni、Zr等元素为正相关关系,说明元素组合共生关系好,在沉积物中所起的作用相近,地球化学行为比较相似,主要受陆源碎屑沉积及火山活动的影响;与CaCO3、CaO、Sr之间为负相关关系,说明后者与前者元素氧化物之间内在关系较为疏远,相关性差,沉积物源不同,主要与生物作用有关。中太平洋第四纪的沉积物主要为钙质硅质粘土和钙质软泥,早期沉积物受火山活动的影响较大,晚期与生物作用密切相关,表明该时期沉积物主要形成于陆源、生物源、火山源物资供应比较充足的沉积环境。     

“巫山黄土”常量元素地球化学特征

为了研究"巫山黄土"的地球化学特征,利用X射线荧光光谱仪对"巫山黄土"样品的常量元素进行测试分析,结果表明:(1)常量元素SiO2、Al2O3、TFe2O3、Fe2O3和TiO2含量随着剖面中细颗粒粘土含量的变化呈现明显的旋回变化特点,该特点对"巫山黄土"沉积时的气候演化规律具有一定的指示意义;(2)在化学风化过程中,元素Si、Al、Fe、K、Mn、Ti之间具有很好的相似性,表现为明显的正相关,而它们与元素Ca、P却具明显的差异性,表现为明显的负相关;(3)沉积物的粒径对部分常量元素地化特征具有一定的控制效应,Al、Fe、Ti等元素主要富集于0.8~2.0μm黏土粒级沉积物中,而在40~100μm的粗粉砂和极细砂粒级中的含量极少;(4)"巫山黄土"常量元素UCC标准化后分布曲线近于平坦线型且靠近UCC分布曲线,指示其可能为风积成因.     

洞庭湖区沉积物物源推断的地球化学指标与应用

在对洞庭湖区钻孔岩心进行地球化学采样分析的基础上,研究总结了不同物源沉积物元素及其组合的地球化学特征,认为长江物源与四水(湘、资、沅、澧)相比,以富Fe、Na、Ca和Mg、贫Si、高CaO/MgO、Cr/Th、Ca/Cd、Ti/Si、TC/N,低K/Na等为特征,通过散点图和因子分析筛选出Cr/Th等8个指标,构建物质来源地球化学推断的判别方程,利用多目标区域地球化学调查数据,绘制湖区表层沉积物的判别得分图,划分出了长江和四水物源的两个沉积区。