鸭绿江口主汊道常量元素沉积记录的特征及其意义

本文依据鸭绿江口主汊道采集的K1和K12柱状样,进行了常量元素的富集特征、相关系数、主成分分析及含量与特征参数垂向分布的讨论。研究表明:鸭绿江口属于涨潮三角洲,纳潮海湾泥质堆积区快速沉积的时间始于1960年。主汊道的沉积物具有多源性,K12柱状样受粒度控制显著,陆源碎屑为主;K1柱状样受粒度控制不显著,受海洋作用的影响较大。主汊道的沉积记录以1978年为界,分为上下2个沉积单元。主汊道的沉积物受到河口区水动力的强烈改造,与物源区的沉积物相比已经产生了很多的分异和变化。该研究通过对鸭绿江口主汊道常量元素沉积记录的分析,发现了近百年来该区域地貌演变和发育的规律,有效补充了鸭绿江口新生陆地形成过程的全貌。     

鸭绿江口与邻近西海岸沉积记录的耦合

通过对采自鸭绿江口主汊道的5个柱状样的210Pb和137Cs测年以及粒度参数的分析,并与前期合作研究的西汊道及西岸潮滩的4个柱状样沉积物的测年和粒度研究成果进行比对,探讨了流域来水来沙、河口沉积与海岸发育之间的耦合效应及鸭绿江河口地貌演化的新证据。结果表明:鸭绿江口主汊道存在河流和潮流两种沉积作用,不同时期动力作用不同;以潮流作用为主的沉积时段,其沉积特征与西汊道及西岸潮滩的一致;主汊道沉积物的物质来源与西汊道和西岸潮滩的物质来源存在差异。鸭绿江口的主汊道、西汊道及邻近海岸的沉积记录对环境变化、人类活动、流域大洪水等事件均存在响应,响应的时间基本同步,具有耦合效应。沉积记录中存在5个明显的“事件信号”,其中1960年最为重要,是鸭绿江河口地貌发生巨变的时间。     

鸭绿江口沉积粒度特征及其对沉积环境演化的指示

基于鸭绿江口主汊道10个沉积柱的粒度分析,讨论了鸭绿江口水动力条件、物源输入、沉积事件等沉积环境的演化过程。沉积记录显示,空间上自陆向海潮流对沉积的影响逐渐加强,时间上从上层到下层的径流影响逐渐减弱。沉积物的敏感粒度分析表明,细组分可能来源于鸭绿江径流;粗组分大部分来源于径流悬移质中的较粗部分和跃移质,少部分来源于浅海潮流脊的物质。在可识别的9个沉积事件中,4个与洪水直接相关,其他也表现出对环境事件或流域变化的响应。1960年的沉积事件非常重要,导致了河口地貌"二级分汊,三口入海"的重大地貌格局的形成。鸭绿江河口三角洲沉积与西岸潮滩的沉积具有"耦合效应",1970年、1988—1992年和1995年的沉积事件在鸭绿江口西汊道及西岸潮滩剖面中同样存在,可以用来进行地层的划分和对比。     

鸭绿江河口地区沉积物特征及悬沙输送

根据鸭绿江河口区4个站位的潮周期测量数据和3个柱状样的粒度数据，对悬沙的输送规律以及口门地区最大浑浊带的形成机制、悬沙输送方向以及物质来源和动力条件进行了分析。计算分析表明，鸭绿江是一条落潮流占优势的河流，平均流作用、斯托克斯漂移效应以及水深与悬沙浓度的潮变化引起的悬沙输送是其河口区最主要的悬沙输送机制。3个柱状样粒度参数自东向西的变化反映了鸭绿江辽口西侧沿岸地区动力条件和沉积环境的变化：沉积物的平均粒径变小，分选变差，并且更正偏，物源的多元化特征逐渐增强。物源和河口区沿岸沉积动力环境的差异以及潮相的周期变化使3个柱状样中的环境敏感粒度组分对应着不同的粒径分布区间。     

鸭绿江河口外海域柱状沉积物稀土元素的 分布特征及物源指示

通过对鸭绿江河口外海域CH01 柱状样沉积物进行稀土元素（REE）地球化学分析,结合粒度参数研究,分析了其 稀土元素地球化学特征,并与周边河流进行了对比,揭示了它的物质来源。结果显示：CH01 柱状样沉积物以砂为主,稀土 元素平均含量与全球沉积物稀土元素平均含量相当。经过球粒陨石标准化,发现其为典型的陆源沉积。CH01 的主要稀土元 素参数与长江、黄河及朝鲜半岛上的河流差异明显,与鸭绿江沉积物的分异特征最接近,说明研究区物质来源主要是鸭绿江 径流输运的陆源碎屑物质。     

鸭绿江河口沉积物元素地球化学及其控制因素

对鸭绿江河口地区的56个站位沉积物的常量元素含量进行了测试,并对测试结果进行了多元统计分析。研究结果表明,多数常量元素含量在鸭绿江西岸潮滩地区和西部海域波动较小,而在上游地区和河口口门地区变动较大,在河口最大浑浊带内出现两个峰值。R型主因子分析结果表明,粒度控制效应对鸭绿江河口地区常量元素的含量分布起着主要作用,贡献方差达76.55%。运用Q型聚类分析将各站位归为两种类型,揭示出沉积动力环境的差异是造成这种常量元素地球化学分区特征的最主要因素。此外,通过与附近河口对比发现鸭绿江河口及近岸地区沉积物中的常量元素含量同朝鲜半岛的河流、中朝准地台花岗岩以及朝鲜半岛花岗岩比较接近,但与长江和黄河有着较大的差异。     

渤海中部BZ01与B62孔岩芯粘土矿物组成和稀土元素地球化学特征对物源的指示意义

本文以渤海中部BZ01与B62两根柱状样沉积物为研究对象,通过沉积物的粘土矿物组成和黏土粒级(﹤2μ)元素地球化学特征,探讨了柱状样中沉积记录的变化规律,揭示了渤海中部沉积物的主要物质来源。通过对沉积物的研究发现,BZ01与B62柱状样中的粘土矿物组合为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石,蒙脱石含量与蒙脱石-伊利石-(高岭石+绿泥石)三角端元图解表明沉积物与黄河沉积物有较大的亲缘性;BZ01与B62柱状样沉积物的稀土元素分异明显,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,两根柱状样沉积物的δEu和δCe值近似,均表现出明显的Eu异常和不明显的Ce异常的特点;物源判别结果表明渤海中部BZ01柱状样的0~155cm段与B62柱状样0~140cm段沉积物与黄河沉积物相接近。根据沉积物的地球化学特征和前人的研究结果,推测1855年的黄河改道是造成BZ01与B62柱状样沉积记录在155和140cm处发生变化的主要原因。     

日本海西南陆坡对马暖流影响下的全新世沉积物物源演化

对日本海西南陆坡对马暖流主流轴下方高沉积速率沉积物柱状样,进行了典型元素比值和物源判别函数方面的系统研究,以探讨全新世以来研究区沉积物的物质来源变化.结果表明,韩国的洛东江和中国的长江为所研究沉积物的主要来源.它们对研究区的物质贡献变化可划分为5个阶段,并主要受对马暖流演化和海平面上升的影响.全新世早期(9.6～6.5...     

鸭绿江河口地区沉积物的粒度变化及影响因素

通过对比鸭绿江河口不同地区柱状样的粒度参数及敏感组分变化规律,分析了河口不同地区沉积动力环境和沉积特征的差异;结合代表性柱状样的210Pb测年,分析了柱状样在不同时期自然和人类活动影响下的沉积特征变化。结果表明,西水道主要受潮流作用而含有泥沙互层,粒度参数变化小;西岸潮滩受潮流和波浪作用含有贝壳碎屑,并在顶部出现粗化层。近几十年来,鸭绿江河口地区沉积特征的变化主要由于人类活动对水沙入海通量的影响:1941年以前柱状样的波动沉积特征反映了河流山溪性特征;1941—1970(1980)年随水沙入海通量减少而呈现砂含量降低、粉砂增加的特征;1970(1980)—1990年由于水沙入海通量变化较小,而呈现沉积物组成和敏感组分保持稳定的特征;但1990年后随水沙入海通量的进一步降低,邻近河口区域的沉积物出现明显的粗化。     

基于表层沉积物粒度特征的鸭绿江口沉积环境分析

为了研究鸭绿江河口地区沉积物的来源和沉积环境,对不同断面43个点位表层沉积物进行了采样分析,通过对沉积物的分类和粒度参数的计算,探讨了沉积物类型和粒度参数的分布特征及其指示意义。研究结果表明,鸭绿江河口地区的表层沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砂质粉砂和极少量黏土质粉砂,其中砂的分布范围最广;鸭绿江河口地区表层沉积物来源具有多元性和空间差异性,以河流径流输砂为主体,同时也有浅海表层沉积物的向陆运动,其中鸭绿江下游地区沉积物来源主要为河流输送,中水道、西水道、辽东浅滩的沉积物来源既有河流输送又有浅海表层沉积物的向陆运动;河口不同区域的沉积环境不同,既有河流径流影响又有海洋潮汐和波浪的影响。研究结果可以为鸭绿江河口系统演变提供研究依据。     

3.7 Ma以来西菲律宾海XT-4孔沉积物元素特征及其古环境指示意义

对西菲律宾海盆南部XT-4孔柱状沉积物进行了元素地球化学分析,利用常量元素上地壳标准化图解和R型因子分析方法进行了物源探究,利用因子分析得出的陆源因子得分变化探讨了物源区的古环境演化。结果表明：XT-4常微量元素垂向上变化主要受控于亚洲内陆的风尘物质和周边火山物质的输入,海洋自生物质也有一定的贡献。以TiO₂和K₂O等元素为代表的陆源因子得分自3.7 Ma BP以来表现出阶段性上升的变化趋势,与中国黄土和北太平洋ODP 885/886站沉积物记录的东亚冬季风演化记录有着良好的对比性,同时与青藏高原主要的阶段性隆升时间相对应,响应了晚新生代以来青藏高原隆升对东亚冬季风加强的作用。本研究丰富了西菲律宾海盆的风尘沉积研究,为后续研究提供一定的认识基础。     

南海东北部下陆坡20 ka以来稀土元素沉积地球化学特征变化及其对物源的指示

本文通过对南海东北部STD235沉积柱状样品稀土元素（REE）分布模式及特征参数的分析,结合主量元素分析结果,探讨了STD235柱状样沉积物REE指示的物质来源及其纵向变化与环境之间的关系。研究结果表明:20 ka以来STD235站位的沉积物具有基本相同的物质来源,以陆源物质输入为主。通过与周边河流沉积物的对比分析发现,STD235柱状样沉积物REE上地壳标准化的配分模式及其特征参数分布与台湾东南部河流沉积物具有密切的亲缘关系,表明该站位陆源物质主要来源于台湾东南部河流输入,进一步的分析表明台西南河流沉积物对该站位也有所贡献,沉积物的搬运过程主要受到了北太平洋深海流及黑潮的影响。沉积物中REE和主量元素的纵向变化指示20 ka以来南海东北部下陆坡的沉积物源区在冰期时风化作用较弱,间冰期则相对增强。该变化与沉积物源区的气候环境变化有关,指示了20 ka以来台湾地区气候由相对冷干向暖湿转变,由此推测20 ka以来台湾岛和华南地区应该受相同环境因素的制约,东亚季风系统是控制该区域环境变化的主因。此外,在约16~13 ka BP的末次冰消期期间,STD235柱状样沉积物中的各项指标都发生了显著的变化,并都指示了风化作用的逐渐增强,代表了该阶段沉积物源区逐渐向暖湿的气候环境转变。     

北仑河口柱状沉积物粒度特征

根据北仑河口3个钻孔柱状沉积物的粒度分析结果,结合14C测年和210Pb测年资料,分析了钻孔沉积物的粒度特征,结果表明：KL1柱样沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、中细砂、细中砂,沉积物由下到上由细到粗再变细,经历了2个沉积变化;KL2柱样沉积物单一,为细中砂;KL3柱样沉积物由下到上依次为砾石、砂砾、粗中砂、细中砂、砾砂、粉砂质砂、粘土质粉砂、砂-粉砂-粘土,沉积物粒度由下到上逐步细化,该孔早期离物源较近.3个孔的沉积物分选大多很差,反映当时水动力作用较强或者离物源较近.这些沉积物类型为晚更新世末次冰期以来的沉积,记录了晚更新世以来2个沉积变化.     

海南岛陆架海域表层沉积物常量元素分布趋势特征

海南岛陆架海域表层沉积物常量元素的化学分析显示,Si是研究区表层沉积物最主要的化学组分,具有不同于其他元素的分布特征;Al、K、Mg、Na、Fe、P、Ti分布有较为一致的相似性;CaO、CO2、L.O.I分布也具有一致性.对主要常量元素进行了不同次数趋势面分析,一次趋势面显示各元素的背景物源方向不同,Al、Mg、Na、Fe、Ti主要为中国大陆方向,Si、K背景物源向西南方向莺歌海盆地富集,推测可能源于滇西高原的古红河水系.二次趋势面显示各常量元素的分布受到海南岛至NE向地形隆起的控制.Mg、Na、Fe、P受到该地形隆起的阻隔作用,与海底地形有一定的负相关性,K、Si与地形有较好的正相关性,Al、Ti与地形的关系不明显.三次趋势分析突出了海南岛河流输入对元素分布的控制.西南部、南部河流为Si、K的一个重要的物源输入,而对Al、Mg、Na、Fe、P、Ti等元素具有冲淡稀释的作用.西北部河流对Al、Mg、Na、Fe、P、Ti有富集作用,河流影响的这种差异主要由于河流物源栽荷的不同.     

西沙群岛永乐环礁瀉湖沉积速率及地球化学特征

西沙群岛环礁海底沉积物的沉积速率及其地球化学特征是环礁沉积地貌环境演化研究的重要指标。为了探讨永乐环礁晚全新世以来沉积速率的变化和常量化学元素垂向分布与变化特征,我们在西沙群岛永乐环礁瀉湖内进行了详细的取样,开展了重力柱状样的AMS14 C同位素测年和沉积物地球化学分析。永乐环礁晚全新世海底沉积物沉积速率约0.778mm/a;根据沉积物常量地球化学含量测试,CaO含量最高,其次是MgO,其他元素含量均小于1%,可以将常量元素组分分为5类。CaCO3含量和MgO/Al2O3含量比值都非常高,说明本区沉积物的来源主要为生物成因,极少量来自其他物质输入;与晚全新世气候相比,总体上永乐环礁瀉湖沉积速率随SST增加而升高。     

24ka来冲绳海槽北部沉积物来源的高分辨率常量元素记录

为进一步了解冲绳海槽北部24ka来柱状沉积物的常量元素组成特征及其物源和古环境指示意义,对PC-1孔进行了402个常量元素和粒度及344个浮游有孔虫氧同位素的综合分析,其平均样品分辨率高达百年时间尺度。结果表明:沉积物中的主要常量元素含量表现出明显的3段式垂向变化特征,并记录到了7.3和12.7cal.kaBP时的两次火山事件;物源判别图解及R型因子分析则揭示出主要氧化物含量在垂向上的变化主要受控于附近陆源物质输入,而热液活动和海洋生物沉积作用及火山物质的影响较小。特别是不同陆源物质对研究区的影响表现出明显的变化规律,与海平面波动及对马暖流形成演化间具有良好的耦合关系,但期间的典型古气候事件却并未明显改变沉积物中的陆源物质组成,从而为揭示24ka来冲绳海槽北部地区陆源物质输入演化历史,及其主要控制因素提供了新的高分辨率资料。     

山东半岛东部海域表层沉积物元素组成及物源指示意义

通过对山东半岛东部海域表层沉积物常量、微量元素、有机碳(TOC)以及碳酸盐(CaCO₃)等指标的分析,研究了该海域表层沉积物元素组成特征及其控制因素,并对物质来源进行了探讨。结果表明,山东半岛东部海域表层沉积物元素的平均组成与上陆壳(UCC)相比Al,K,Na,Mg,Fe,Ca,Cu和Zn等元素,相对较低,而Mn,Co,Ni,Cr以及REE元素含量较高,Si和Ti与UCC的含量相当。研究区砂粒级沉积物轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N值与韩国河流的非常相近;其余粒级沉积物LREE分异较弱,标准化曲线与黄河沉积物的具有相似性。研究区沉积物的元素含量主要受控于源岩组成,存在明显的"粒级效应"。除此之外,Fe-Mn氧化物、生物碳酸盐等因素对元素组成产生一定影响。沉积物物源判别结果显示,山东半岛近岸及其东南部沉积物主要来源于黄河,该区域沉积物分布受山东半岛沿岸流及近岸潮流影响。研究区东北部为残留砂,其沉积物元素组成特征与朝鲜半岛和鸭绿江沉积物组成相近,表明研究区东北部砂质区沉积物代末次冰期低海平面时可能由朝鲜半岛或鸭绿江供应。     

渤海湾北部底质沉积物中黏土矿物组成与物源研究

采用X射线衍射物相分析,对渤海湾北部166个表层沉积物样品和A435柱状样中的23个沉积物样品的主要黏土矿物含量组成进行分析。研究结果表明:渤海湾表层沉积物黏土矿物中伊利石(53.0%)含量最高,其次为蒙脱石(27.9%)、绿泥石(9.9%)和高岭石(9.2%),黏土矿物组合为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石型。渤海湾北部表层沉积物可分成3个沉积区,分别代表不同的沉积物来源:北部沿岸为滦河-海河物源区;中部和东部为黄河-海河物源区;西部沿岸为海河物源区。渤海湾北部表层沉积物黏土矿物分布和组合特征显示了渤海湾环流对海河、黄河和滦河来源物质的搬运和扩散作用。A435柱状样各黏土矿物含量在100cm以上层段具有很大的波动性,推测主要为黄河在1048—1128年和1128—1855年的改道事件的影响。     

北黄海表层沉积物常量元素分布特征及其控制因素分析

为探讨北黄海表层沉积物中常量元素分布特征,并进一步分析其控制因素和物质来源,以常量元素为依托,对304个站位表层沉积物常量元素含量分布特征及控制因素进行统计分析,结果表明:沉积物中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、P2O5、TiO2七种元素含量的空间分布具有明显的区域性。其中,SiO2、K2O具有相似的空间分布;Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、TiO2具有相似的空间分布,但与SiO2、K2O的分布趋势相反;CaO、MnO、Na2O在区域内分布较为均匀,未显示出明显的高低变化趋势。聚类分析显示,表层沉积物的常量元素分布主要受粒度效应的控制。主因子分析提取出3种控制常量元素分布的主成分,分析表明,粒度控制效应、源区风化作用和不同物源输入是影响表层沉积物常量元素空间分布的主要因素,贡献累计方差总和达77.12%。以K2O、CaO、TiO2为指标,通过FD函数识别出北黄海不同海域内的主要物质来源,其主要物源包括黄河、鸭绿江和黄海暖流携带的长江物质。对北黄海沉积物物质来源进行分析,不仅在海洋矿产资源勘探、航道开发、沿岸港口建设与整治等方面具有实际意义,而且在认识海洋环境变迁等方面同样具有理论意义。     

南海中部晚更新世以来沉积物常量元素组分含量分布特征及其影响因素

为研究南海中部沉积物中常量元素组分含量的分布特征及其影响因素,对南海中部中沙以南陆坡一深海盆区的表层沉积物和2根柱状样进行了Si02、A1：O。、Fe：03、TiO：、K：O、MnO、P：O,、CaCO,等常量元素组分及生物硅（BSi）含量的分析．结果显示,南海中部表层沉积物中SiO：、A1：03、Fe：O3、TiO小K：O等与陆源碎屑矿物有关的常量元素组分含量的变化主要受生源CaCO,含量的控制,而CaCO,的含量,则受水深的控制．CaCO,含量与水深的关系表明,研究区CaCO。临界补偿深度约为3800m．受底层洋流的控制,研究区海山附近硅质生物碎屑局部富集,并稀释其他元素含量．研究区表层沉积物中的MnO和P：O,含量的分布规律不同于其他常量元素组分,其中,Mn可能部分交代CaCO,中的Ca,P,O,部分可能为海底超基性岩海解来源的．2根柱样的地球化学变化特征显示,晚更新世以来,南海中部CaCO,临界补偿深度以浅海底沉积物中除Mn和P以外的其他各常量元素含量受生源CaCO,含量的影响,而在CaCO。临界补偿深度以深的海域,则受BSi含量的影响．南海中部沉积物柱样中的CaCO,和BSi含量变化与全球变化有关,可作为古气候环境变化研究的代用指标．摘要：为研究南海中部沉积物中常量元素组分含量的分布特征及其影响因素,对南海中部中沙以南陆坡一深海盆区的表层沉积物和2根柱状样进行了Si02、A120。、Fe20。、TiO：、K20、MnO、P20,、CaCO,等常量元素组分及生物硅（BSi）含量的分析．结果显示,南海中部表层沉积物中SiO：、A1：03、Fe20¨TiO小K：O等与陆源碎屑矿物有关的常量元素组分含量的变化主要受生源CaCO,含量的控制,而CaCO,的含量,则受水深的控制．CaCO,含量与水深的关系表明,研究区CaCO,临界补偿深度约为3800m．受底层洋流的控制,研究区海山附近硅质生物碎屑局部富集,并稀释其他元素含量．研究区表层沉积物中的MnO和P：O,含量的分布规律不同于其他常量元素组分,其中,Mn可能部分交代CaCO,中的Ca,P,O,部分可能为海底超基性岩海解来源的．2根柱样的地球化学变化特征显示,晚更新世以来,南海中部CaCO,临界补偿深度以浅海底沉积物中除Mn和P以外的其他各常量元素含量受生源CaCO,含量的影响,而在CaCO,临界补偿深度以深的海域,则受BSi含量的影响．南海中部沉积物柱样中的CaCO,和BSi含量变化与全球变化有关,可作为古气候环境变化研究的代用指标.