洞庭湖沉积物重金属环境地球化学

对洞庭湖沉积物样进行了Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As和Hg等8种元素含量分析.结果显示,洞庭湖沉积物中重金属污染物主要是Cd和Hg,其次是Pb、Zn、As和Cu;Cd平均含量达到2.7mg/kg,是国家土壤环境质量三级标准(1.0mg/kg)的近3倍;Cu、Pb、Zn、As和Hg平均含量分别为51.3mg/kg、52.8mg/kg、140mg/kg、22.5mg/kg和0.22mg/kg,均超过国家土壤环境质量一级标准.运用地累积指数法对其污染程度进行了评价,认为重金属污染最严重的湖区是东洞庭湖的鹿角至城陵矶湖区(段),污染物可能主要来源于湘江流域;各子湖区(段)重金属综合污染状况评价结果是:东洞庭湖＞大通湖＞横岭湖＞万子湖＞西洞庭湖＞采桑湖.入湖各河口区沉积物重金属含量与历史资料的对比表明,8种重金属含量均有较高程度的富集,反映近年来洞庭湖流域内重金属污染有增加的趋势.     

长江河口水下三角洲沉积物组成变化及其环境意义

三角洲不同年代的沉积物组成记录了流域-河口-近海沉积物源汇过程动态变化信息.文章以长江河口水下三角洲A3-1和A6-6柱样为对象,进行了光释光(OSL)年代、粒度和元素地球化学分析,探讨了不同年代沉积物地球化学组成差异及其影响因素.研究结果表明,柱样长度为1.58 m的A3-1沉积物年龄为1070±50～1180±30...     

湖南洞庭湖水系As和Cd等重金属元素分布特征及输送通量

土壤地球化学调查显示,长江沿岸,尤其湖南洞庭湖流域存在以镉为主的重金属高值带。为进一步确定As和Cd等重金属元素在河流中的存在形式、迁移方式和通量等地球化学特征,本研究在洞庭湖水系主要干支流的关键位置布置采样点,分夏季丰水期和冬季枯水期两次,采集了原水、0.45μm过滤水和0.20μm过滤水等水样品,以及悬浮物固体样品,分析了水和悬浮物样品中As和Cd、Pb等重金属元素含量。结果发现,As元素在湘江、资水、湘江上游支流西河和耒水中含量最高,耒水、西河及湘江的Pb、Zn含量相对偏高,Cd在湘江、耒水及汨罗江的含量也明显高于其他河流;研究区河水中As、Ni、Cd和Zn等元素在水中离子态比例较大,其溶解态含量受河水pH和温度的控制,湘江、西河、耒水和汨罗江中悬浮物As、Zn、Cu、Cd、Pb和Cu等元素含量远高于其他水系悬浮物,这与这些流域内存在多金属矿区密切相关;不同元素在河水中迁移途径有很大差别,As以溶解态和胶体态为主要迁移形式,Pb、Zn、Cu、Cd和Ni等重金属元素以悬浮物形式迁移的比例最大;主要入湖河流中,湘江输入洞庭湖的As、Zn、Cu和Cd总量最大,年通量分别为961.43 t、478.90 t、101.67 t、59.58 t。     

全球地球化学填图——历史发展与今后工作之建议

区域性与国家性的地球化学填图已取得进展,如何在可期待的未来以极低密度采样获得周期表内大多数元素在全球的分布,有赖于对填图理念的更新及采样介质、采样部署与采样方法研究的进展。英国Webb等发现在数平方千米至数十平方千米汇水盆地之河口采集水系沉积物样品,其分析结果可大致逼近其上游汇水盆地内土壤中元素之平均值。挪威及中国的研究工作表明在更大河流(其汇水盆地达数百、数千以至数万平方千米)的河口采样,这一规律依旧适用。看来,这种分形规律还可进一步延展至世界上一些汇水盆地达数十万至百万以上平方千米的主要入海河口,但这方面尚需作更多的研究。在这种新的填图理念指导下,提出了为实现全球地球化学填图的短期研究与试点计划和长期全面实现之规划。     

鄂尔多斯盆地东北缘神木地区浅湖三角洲沉积作用及煤聚集

鄂尔多斯盆地东北缘延安组含有大量的优质煤,属稳定大地构造条件下的浅湖三角州沉积物。三角洲体系有以下单元组成:(1)前三角洲;(2)三角洲前缘(水下分流河道相和河口坝相);(3)三角洲平原(分流河道相,天然堤、决口扇、沼泽和具决口三角洲的分流间湾);(4)废弃三角洲平原.通过详细的露头观察和岩心研究及沉积岩的地质填图工作,浅湖三角洲特征可归纳如下:(1)推进速度非常快、舌形体长而窄,间湾在其间发育,决口事件频繁发生;(2)前三角洲非常薄(0.2～0.5m),三角洲剖面几乎绝大部分由三角洲前缘和三角洲平原构成;(3)河口坝相由砂岩和泥岩互层组成;(4)水下分流河道砂岩厚度在0.5～3.5m范围内,被河口坝沉积物围绕;(5)在废弃三角洲平原中,由于极少沉积物带入沼泽,因此沉积了厚的低灰煤层。     

洞庭湖水系入湖口表层沉积物中重金属的污染特征与生态风险

分析了洞庭湖7条环湖河流入湖口表层沉积物中9种重金属元素(As、Hg、Cd、Pb、Sb、Cu、Ni、Cr和Zn)的含量水平、分布特征和污染变化趋势,并采用地累积指数法、内梅罗污染指数和对数衰减模型初步评价了重金属污染状况和潜在生态风险。研究结果表明,沉积物中9种重金属的平均含量在0.257~123 mg/kg之间,其含量大小为ZnCrPbCuNiAsCdSbHg。在近30年来,洞庭湖水系中湘江入湖口沉积物中重金属污染累积最严重,其中Cd和Hg表现最突出。地累积指数法(Igeo)和内梅罗单因子污染指数(Ii)显示研究区域中Cd和Hg重金属污染累积效应显著,综合地累积指数(Itot)和内梅罗多因子综合污染指数(Pn)显示各个入湖口沉积物重金属污染累积程度大小为:湘江资江沅江汨罗江澧江松滋河东支新墙河。对数衰减模型评价显示湘江、资江和沅江入湖口沉积物重金属污染极有可能存在较高的水生生物风险,各个河流入湖口沉积物重金属潜在水生生物危害可能性大小排序为为湘江(极有可能)资江(极有可能)沅江(极有可能)澧江(可能)汨罗江(可能)松滋河东支(可能)新墙河(不会),从产生可以观察到毒性效果的可能性大小看,整个研究区域各个重金属潜在生物毒性风险的高低顺序依次是:AsSbCdNiHgCrPbZnCu。     

面金属量法在香格里拉地区铜多金属矿资源潜力定量评价应用

基于成矿地质背景分析和典型矿床研究,以斑岩型铜多金属矿优势矿产为目标,以出露和根据重磁、地球化学、遥感资料推测的中酸性隐伏岩体为基础,结合断裂构造,重力、航磁和遥感线性解译构造,水系沉积物测量成矿元素异常、铜矿物重砂异常汇水盆地,定性圈定了评价矿种的45个找矿有利地段,运用面金属量法对各找矿有利地段评价矿种潜在资源量进行估算,并与该区综合成矿信息找矿预测证据权重模型圈定预测远景区对比,从量的角度提出该区铜多金属矿找矿潜力和具有大型规模远景的找矿有利地段,为生产一线矿产勘查工作部署提供定量找矿潜力科学依据。     

区域化探中利用三元图进行地质体划分及异常评价

利用摩洛哥苏斯—马萨—德拉地区内的地球化学信息,采用绘制三元图的方法推测地质体覆盖情况、元素组合异常强弱、预测矿产类型。该方法是在筛选相关性强的造岩(成矿)元素基础之上,利用三个单元的元素含量数据成图,依据三元图色标推断地质体和对成矿元素组合异常作出评价。结果显示三元图方法划分的地质体,圈定成矿元素组合异常、预测多金属矿产分布效果较好,证明该方法能反映地球化学分区特征。     

2011长江中下游旱涝急转前后河口表层沉积物地球化学特征研究

系统分析了2011旱涝急转前后长江口表层沉积物中常量元素、微量元素和有机碳等地球化学特征的变化及其影响因素,探讨了旱涝急转状况对河口沉积地球化学分区的影响。结果显示,洪涝期河口沉积物粒度总体有变粗的趋势,尤其是南支水道至三角洲前缘区。洪涝期含量下降的组分主要有Al2O3、K2O和Na2O等,含量增加主要有TFe2O3、CaCO3、CaO、TiO2、Mn和P等。干旱期常量元素组分与黏土的正相关性更高,但S4站的情况相反,这可能主要跟径流携带的流域物质的输入状况和该区特有的沉积动力条件有关。洪涝期大多数沉积物中微量元素的平均含量表现为不同程度增加,反映了研究区洪涝期沉积物粒度整体变粗和流域洪水导致的入海物质通量升高的影响。不同时期TOC和TN均具有较好的正相关关系,有机质C／N值指示洪涝期陆源贡献大于干旱期：但C／N值整体相对偏低,这可能跟物源贡献和微生物作用有关。洪涝期各元素变量在主因子载荷图上的分布更加分散,反映了洪涝期粒度对元素组合分布的控制作用有所减弱和径流携带流域物质的输入有所增强。基于各样品的因子得分,发现旱涝急转前后河口沉积物样品的元素地球化学分区基本一致。     

洞庭盆地第四纪地层格架初拟

洞庭盆地是长江流域的重要盆地之一,第四系发育完整,地层最大厚度300余米。早更新世洞庭盆地由澧县、临澧、常德—安乡、沅江—湘阴、广兴洲5个相对独立的次级凹陷盆地组成,早更世末湖盆全部连通。地层序列分覆盖区和露头区。覆盖区划分为:下更新统华田组、汨罗组,中更新统洞庭湖组,上更新统坡头组,全新统沅江组、团洲组、赤沙组。露头区划分为:下更新统华田组、汨罗组,中更新统新开铺组、白沙井组、马王堆组,上更新统白水江组,以及全新统冲、湖积层。下更新世华田组与汨罗组、汨罗组与中更新统洞庭湖组、洞庭湖组与上更新统坡头组、坡头组与全新统沉积界面清晰。早更新世次级盆地中心沉降幅度大,沉积物以湖相沉积为主,空间分异明显。中更新世沉降中心向河口迁移,沉积物以冲积、冲湖积为主。     

长江流域沿江镉异常示踪与追源的战略与战术

正在进行的多目标地球化学调查成果显示,长江流域存在全流域的Cd异常。长江流域Cd异常示踪与追源研究的长期目标是查明长江流域沿江各主要支流(汇水面积大于5000km^{2)Cd等重金属元素的物质来源、迁移形式和输入/输出通量、分辨自然源与人为源各自所占份额,建立沿江各支流Cd时空演化模型,监测它的未来发展趋势,对潜在生态效应进行预警预测;短期目标是针对Cd异常的重点地区,如长江源头、三峡库区、湘江流域、江淮流域、长江三角洲及流域内的4大淡水湖泊,查明Cd异常的来源,重建Cd异常形成的地球化学记录,评估可预见的将来(如10～50年)Cd异常的生态效应。}     

试论洞庭湖区近四十年来的水情变化

洞庭湖位于长江中游荆江以南和湘、资、沅、澧四水控制站以下的原理、湖泊水网区,天然湖泊面积２６９１ｋｍ＾２,洪道面积１４８１ｋｍ＾２。由于泥沙淤积、人类活动的影响,使湖区的水情发生了变化。通过对湖区主要水位控制站的水位流量关系的分析,得到了四十年水情变化的一些规律,供有关部门参考。     

长江流域“2017·07”暴雨洪水分析

2017年6月下旬至7月初,受持续强降雨影响,长江发生中游区域性大洪水。以实时报汛数据为基础,分析长江"2017·07"暴雨洪水特性,依据洪峰水位判断,强降雨导致洞庭湖水系湘江发生超历史最高水位特大洪水,资水、沅江发生超保证水位大洪水,洞庭湖超过保证水位;鄱阳湖水系乐安河上游发生超历史最高水位特大洪水,昌江、乐安河中下游、修水发生10a一遇较大洪水,鄱阳湖超过警戒水位;长江干流莲花塘以下江段全线超过警戒水位。在应对此次洪水过程中,长江上中游重点水库防洪效益十分明显,有效避免中游干流莲花塘至螺山江段超保,缩短洞庭湖城陵矶站超保时间6d左右。     

A statistical approach for determining the environment impact of surface sediments from the Dongting Lake area,central China

The Dongting Lake, the second biggest freshwater lake in China, consists of three wetlands of national importance, namely the East Dongting Lake, the South Dongting Lake, and the West Dongting Lake. Surface sedi-ments were sampled from 57 locations across the lake. Nutrient concentrations [total organic carbon (TOC), total N (TN) and total P (TP)] and 16 element concentrations (Al, As, B, Ca, Cd, Cr, Cu, K, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Si, Ti and Zn) in the sediments were measured to investigate the impact of industrialization along the lake's coastline and sev-eral tributaries on the profiles of nutrients and heavy metals in the lake's surface sediments. R-mode cluster analysis (CA) was used to integrate geochemical data. The result showed that euthophication of the Dongting Lake resulted mainly from TN and TOC. The main polluting trace metals are Hg, As, Cd, Zn, Pb and Mn, which are largely ad-sorbed on clay minerals or Fe/Mn oxides, or deposited as carbonates. Principal component analysis (PCA) revealed the source of micropollutants. The worst affected district by heavy metals is the East Dongting Lake, the pollution sources may originate mainly from the Xiangjiang drainage area. The results demonstrated that multivariate methods are the potentially great tools for the interpretation of the environmental data on lake sediments.     

长江三角洲东西部晚新生代地层中的 重矿物差异及其物源意义*

主要针对长江三角洲东西部两个晚新生代钻孔的重矿物分布特征,探讨了近河口区和内陆三角洲平原区物源演化差异。研究结果表明,近河口区自下而上地层中可以划分出5个不同的重矿物组合带,内陆平原区可划分出4个重矿物组合带,这些组合带分别对应着上新世、早、中、晚更新世和全新世。两区在上新世时期重矿物特征十分相似,以金红石、锆石、电气石等酸性-中酸性矿物为主,伴随着许多强氧化自生矿物,如赤铁矿、褐铁矿、白钛石等,表明了以基底和西部天目山为主的物源,指示了强烈风化的沉积环境。进入第四纪,两区沉积物来源发生了变化,内陆平原区继承了西部山地物源,但不稳定矿物增加,并伴随出现许多还原性自生矿物,如黄铁矿、重晶石、碳酸盐等,指示还原环境占主导。相比之下,近河口区物源明显发生变化,尤其是中更新世后矿物种类丰富,金红石、榍石等酸性-中酸性矿物,紫苏辉石、钛铁矿等基性矿物,透辉石、蓝晶石、符山石、十字石等典型变质岩矿物都稳定出现,意味着随着沉积盆地下沉,河口区逐渐接受了长江中下游和上游沉积物的物源。     

现代乌伦古湖滨岸沉积环境与沉积体系分布及其控制因素

通过现场实地踏勘、拍照、开挖探槽、利用卫星图解译等方法,对乌伦古湖环布伦托海区域和吉力湖北部乌伦古河现代三角洲地区的湖泊滨岸沉积环境和沉积体系进行了现代沉积调查。研究表明乌伦古湖滨岸沉积环境可以划分为基岩型湖岸、砾质湖岸、砂质湖岸、泥质湖岸等4种类型,发育山前基岩型湖岸、侵蚀基岩型湖岸、砾质冲积扇-扇三角洲、砾质辫状河三角洲、砾质滩坝、砂质滩坝、砂质三角洲、风成沙丘和泥质沼泽等9种滨岸沉积体系。山前基岩湖岸分布在布伦托海的北部,主要发育小型塌积扇、倒石锥和狭窄的湖滩。侵蚀型基岩湖岸位于布伦托海西岸和东北角地区,发育湖滩宽20~40 m。砾质冲积扇-扇三角洲沉积体系分布在布伦托海西北部25.8 km狭长区域,表现为一系列冲积扇-扇三角洲体系在山前形成裙边状展布的辫状平原,顺流向长5~15 km。砾质辫状河三角洲体系发育在布伦托海西部,砾质滩坝发育在砾质三角洲前缘,沉积物一般为中砾和粗砾,泥质含量低。现代乌伦古河三角洲位于吉力湖北部,沙丘广泛分布在布伦托海东部的三角洲平原。砂质滩坝发育在布伦托海东岸南部地区,滩坝带宽30~100 m,发育大量障碍痕、冰划痕。泥质沼泽占据湖岸总长度29.22 km,沼泽地带植物繁茂,水动力微弱,泥质和有机质含量高。根据卫星照片推测乌伦古湖水位可能发生过3次较大的下降,现代乌伦古河三角洲可能经过了4个发育阶段,但目前缺乏地质年代学证据。构造格局控制了湖泊边界的地形地貌特征,平行构造线走向容易形成规模较大的沉积体系,垂直构造走向形成的沉积体系规模较小。寒旱地区湖泊周缘入湖河流较少,具有季节性和暂时性特点,洪水泥石流、塌积扇等重力沉积体系比较发育。湖泊封冻是寒旱区湖泊区别于温暖地区湖泊的重要特征。在相同气候背景下,源汇地区的高差和河流的流程、流量决定了沉积物的供给总量和沉积体系的特征。湖盆边界形态影响沿岸流的发育,也影响湖泊风动力方向和强度。乌伦古湖滨岸沉积体系的多样性对研究古代湖泊滨岸沉积体系具有重要的启发,开展湖泊滨岸沉积环境和沉积体系调查对完善陆相湖盆沉积体系模式,对发现新的储层类型,对重建湖泊古地理环境具有重要的意义。     

湘江株州至洞庭湖口江段现代沉积速率研究

本文采用沉积物剖面上的韵律与冲刷面特征,微量元素垂向分布特征和~(210)Pb 测龄法三者相结合的方法,测定了湘江株州至洞庭湖口河流沉积物的沉积速率。该江段不同地点的沉积速率在不同时期是各异的,但20年来总的年平均速率是4.5—5.5cm/年,略高于洞庭湖口的沉积速率(4.2cm/年)。     

云南三江一河典型地区河谷第四系发育特征

三江一河（金沙江、怒江、澜沧江、红河是流经云南境内的４条主体水系，将上述４条河流河谷第四系的野外观察加以总结得出；金沙江河谷局部发育早一中更新世的湖相层和河湖相层，常形成晚期阶地的基座，晚更新世至全新世冲积层构成四级阶地；怒江河谷第四系发育较差，在六库的上游河谷中冲积层极不发育，只有局部地方有少量的河漫滩砂砾层（全新世），在六库至过街河段中，尤其是过街盆地，发育有中更新世至全新世的冲积层和洪积层，前者构成五级阶地，后者形成巨大的洪积扇分布在河流右岸的谷底或苍坡上；澜沧江除景洪、勐罕（橄榄坝）盆地外，其它河段主要为峡谷，第四系很少，在景洪盆地中发育有第二、第一级阶地和河漫滩冲积层；红河的第四系有中更新世至全新世的冲积层，并构成五级阶地。基于上述第四系特点，简要地讨论了这４条河流的形成时代。     

荒漠戈壁区超低密度地球化学调查与评价——以东天山为例

中国的干旱荒漠戈壁区,约占国土面积的1/4.自然特点是极其干旱,沙漠和戈壁广布,土壤呈碱性.大部分面积尚未进行区域化探扫面工作,即使进行工作的地区,由于风成沙和土壤碱性的影响,结果并不理想,难以了解整个地区资源潜力.超低密度地球化学方法经过近10年发展,已经显示它不受地表覆盖物影响,能够快速有效地圈定战略靶区.因此,超低密度地球化学方法被用于东天山1.5×105km2的调查试点研究,发现弱胶结层是干旱荒漠区超低密度调查的有效采样介质,并且深部含矿信息主要赋存在细粒级部分和氧化地球化学障中,使用细粒级部分与提取氧化物膜中的金属元素相互补充可以有效地识别含矿信息.使用超低密度地球化学方法可以达到迅速、有效圈定有利于大型矿床或矿集区战略靶区的目的.通过1.5×105km2地球化学调查,制作了30余种元素地球化学图,填补了东天山部分地区地球化学空白.新发现远景Cu、Au、U和W异常10余处,并发现东天山存在3条Cu异常带东天山北带、中带和南带,其中土屋铜矿和黄山铜镍矿都位于中带,新发现的维权铜矿位于南带,北带还有待于进一步证实.相信这些异常的发现,对今后整个东天山矿产勘查的战略部署具有重要意义.