南海东部海域表层沉积物锶同位素物源示踪研究

锶同位素作为物源示踪剂和计时器在海洋地球化学研究中得到了广泛应用,南海东部海域沉积物中非碳酸盐相物质由慢源型火山物质和陆源硅铝物质组成,两者呈互为消长关系,由北向南陆源物质逐渐减少而慢源物质逐渐增多,海盆内发育的火山喷发是慢源型物质的主要来源,陆源物质主要是中国大陆碎屑物质经台湾海峡进入南海,南海东部海域非碳酸盐相沉积物87Sr/86Sr比值分布特点是:(1)陆架和陆坡边缘沉积物中87Sr/86Sr比值高(0.718 994),向东至深海盆东部边缘逐渐降低(0.713 545);(2)东沙群岛、中沙群岛周围海区87Sr/86Sr比值小(0.709 232);(3)台湾海峡南部87Sr/86Sr比值(0.717 940)接近地壳平均值,黄岩岛附近87Sr/86Sr比值(0.704 241),与幔源物质的锶同位素组成一致,这种分布规律说明中国大陆物质对南海东部海域沉积物的贡献由西向东、由北向南逐渐减小,对幔源基性岩组分和陆源硅铝质组分计算得出,东沙群岛以东、黄岩岛以北海区沉积物中陆源硅铝质组分平均含量为87%,台湾省南部基性岩组分含量不到10%,黄岩岛周围基性岩组分含量接近50%,来自台湾海峡的陆源物流向南一直延伸到17°N左右。幔源基性岩组分和陆源硅铝质组分理论计算值与区内沉积物中火山碎屑、陆源碎屑实际分布相一致。     

南大西洋热液沉积物的不同相态提取方法与元素赋存状态

本文对采自南大西洋受不同程度热液活动影响的表层沉积物样品进行了元素和矿物组成分析,并对热液沉积物的碳酸盐相、Fe-Mn氧化物相和残渣态进行了一系列顺序提取实验。选用不同浓度的盐酸羟胺(HH)和醋酸(HAc)混合溶液对样品的Fe-Mn氧化物相进行提取,通过分析不同实验条件下Fe-Mn氧化物相Ti/Nd、Ti/Pb比值和Fe-Mn氧化物相、残渣态的稀土元素(REE)标准化配分模式及Ce和Eu异常值,确定了不同类型热液沉积物样品Fe-Mn氧化物相提取的理想试剂条件均为0.5 mol/L HH和25% HAc混合溶液。研究结果表明,受热液活动影响程度越高,沉积物中Fe、Cu、Zn等元素含量越高,Ca、Sr、Ba含量呈相反趋势,Mn、Pb和REE未受到热液活动明显影响;随着受热液活动影响增强,Ca、Sr、Nd在Fe-Mn氧化物相中所占比例增加,在残渣态中降低,Mn、Co、Ni和Zn呈相反趋势,Cu在碳酸盐相所占比例增加,在残渣态中降低,Pb赋存状态不受热液活动影响,主要赋存于Fe-Mn氧化物相;REE主要赋存于残渣态,沉积物受热液活动影响越明显,残留相对REE富集能力越强,残渣态REE球粒陨石标准化配分模式表现为LREE相对富集越来越不明显的特征。本文研究为进一步了解南大西洋热液沉积物特征和热液活动对沉积物元素赋存状态影响提供了方法和地球化学数据支持。     

顺序提取法探讨沉积物中主量元素在不同相态的分配特征

在Tessier以及欧共体标准局BCR等前人顺序提取方法的基础上,采用一套改进的顺序提取法对海洋沉积物以及一些水系沉积物标准物质的主量元素进行逐步提取。利用ICP-AES、ICP-MS方法分析了各提取液中Ti、Al、Na、Mg、K、Ca、P、Fe、Mn的含量以及它们在不同相态的分配特征,同时,进一步探讨了酸去除沉积物中非陆源组分的效果,结果显示,最后经盐酸淋滤后的样品,沉积物中的生物、自生组分已经被溶解,而残留下来的剩余物质基本上可代表海洋沉积物的陆源碎屑组分。     

近海沉积物中铁锰水合氧化物结合态金属元素的提取研究

铁锰水合氧化物结合态金属是沉积物中的易还原形态,具有化学活性。在水体的氧化还原条件发生变化时,会释放到水体当中,造成二次污染,对海洋环境和生物有潜在的风险。为了较准确地了解铁锰水合氧化物结合态中金属元素的含量,选择胶州湾、青岛近海以及南黄海7个站的表层沉积物用盐酸羟胺进行连续提取,对其中铁锰水合氧化物结合态的提取和测定条件进行了实验,优化了近海表层沉积物中铁锰水合氧化物结合态的提取方法。结果表明,NH2OH·HCl的浓度基本不影响提取结果;连续振荡条件下的提取平衡时间约在4h且基本提取完全;提取过程中有轻微过度溶出现象,可采用重复提取的方法校正;连续振荡与间歇振荡对提取结果没有显著影响。沉积物铁锰水合氧化物结合态金属元素的适宜提取条件确定为,采用0.04mol/L NH2OH·HCl-0.02mol/L HNO3作为提取剂,室温下连续振荡2次提取,第1次为4h,第2次为1h可用于过度溶出校正。     

海洋沉积物中某些微量元素的光谱定量分析方法研究

研究海洋沉积物中化学元素的含量、分布、组合和迁移以及分散和富集的规律，是海洋地球化学研究的重要内容。它为沉积作用、沉积环境、成矿作用以及污染本底的调查提供科学依据。因此，它具有非常重要的意义。近二十年来，在国外这种研究工作很受重视。 在化学元素测定的许多方法中，光谱法具有快速、经济和准确度高等优越性。为此，我们采用这种方法，对海洋沉积物中的镓、钛、钡、钒、镍、铜、锰和铬等进行了测定。并对这种光谱定量分析方法进行了研究，使其更加简便，结果令人满意。     

海洋沉积物中黏土矿物的两种提取方法的对比

黏土矿物作为海洋细粒陆源碎屑沉积物中最重要的组成部分,在海洋沉积物来源、洋流搬运、古环境演化研究中发挥了重大的作用。因此,如何正确而高效地从沉积物中分离出黏土矿物组分成为开展黏土矿物研究工作的先决条件。介绍了两种提取海洋沉积物中黏土矿物的方法——沉降法和离心法,并将两种方法所得黏土矿物分析结果进行了对比。其中,黏土矿物平均含量的配对t检验结果显示,两种方法所得黏土矿物含量相关系数为0.96,Sig.值远大于0.05,结果不具有显著差异性;ODP1146站样品两种方法所得蒙脱石含量及伊利石含量分别在0.01水平上显著相关,ZK001孔样品高岭石含量在0.01水平上显著相关;两者之间黏土矿物含量在时间序列上的总体变化趋势也非常相近;粉末样XRD扫描结果显示两种方法所提取颗粒所含矿物均主要为黏土矿物,且两者之间矿物含量非常接近;另外粒度分析表明,沉降法与离心法所提取的颗粒大小均小于2 μm。分析结果表明与沉降法相比,离心法提取黏土矿物同样可以准确地获取黏土矿物中蕴含的重要信息,而且提取效率较传统沉降法更高,其在海洋沉积物黏土矿物中的研究亟待得到推广。     

海洋沉积物中226Ra、210Pb和U、Th同位素联合分离测定的研究

本文建立了一个联合分离测定沉积物中226Ra、210Pb和U、Th同位素的方法,讨论了这些核素之间的分离、纯化以及影响化学回收率的因素,报道了此法的一些应用.     

不同成因的海洋铁锰氧化物沉积物中稀土元素的地球化学特征

测试了具代表性的成岩型结核和水成型结壳的稀土元素,以研究稀土元素在这两种成因的海洋铁锰氧化物沉积物的特征及其与成因的关系。稀土元素特征表明稀土元素没有参与成岩型结核的成岩作用。即没有加入到1nm水锰矿中去,而是加入到无定形铁的氧化物、氢氧化物中去。同样,稀土元素也没有直接参与水成结壳的水成作用,即没有加入到锰、铁的氧化物、氢氧化物中去,而是与钙、磷相关。推测在很大程度上是先沉淀在钙、磷相中然后才加入到水成结壳中。稀土元素在这两种类型的沉积物的分布与其成因密切相关。     

海洋沉积物黏土矿物相对含量不同计算方法对比研究

海洋沉积物黏土矿物相对含量计算存在多种计算方法,并不统一,限制了异源黏土矿物的整合和使用。文章选取了两种较为常见的计算方法,即Biscaye和国标中规定的计算方法,分别对东印度洋109个表层样品黏土矿物的相对百分含量进行计算,分析对比了两种方法计算结果之间的差异。结果显示,两种计算方法结果存在显著正相关,都能显示黏土矿物分布的变化趋势,4种黏土矿物相关系数由高到底分别为:蒙皂石0.986、伊利石0.974、绿泥石0.924、高岭石0.923。相对于Biscaye计算方法,国标计算方法会增加伊利石和高岭石的相对百分含量而降低蒙皂石和绿泥石的相对百分含量。两种计算方法黏土矿物的含量相关性较好,可以建立起相互数学转换关系式。但在不同的海区,由于矿物成因、结晶程度以及混层矿物的出现可能会使衍射峰形态发生改变,从而相关性系数和转换关系也会相应发生改变。     

酸化过程对不同碳酸钙含量的海洋沉积物中总氮及其同位素分析的影响

为节约成本和样品,一些学者同时分析海洋沉积物中的碳、氮及其同位素（TOC、TN、δ¹³C和δ¹⁵N）。分析沉积物中的δ¹³C,需要对样品进行酸化去除无机碳,但是这一酸化过程会使TN和δ¹⁵N的分析结果产生偏差,且偏差范围与沉积物中无机碳含量（CaCO₃）有关。本研究选取了低CaCO₃含量（1-16%）和高CaCO₃含量（20-40%）的海洋沉积物样品,比较了酸化过程对TN和δ¹⁵N的影响。研究结果表明,酸化过程对海洋沉积物中TN和δ¹⁵N的分析结果产生了显著影响。对于低CaCO₃含量的样品,酸化导致样品中TN流失了约0-40%,δ¹⁵N偏移了约0-2‰;而对于高CaCO₃含量的样品,酸化导致样品中TN流失了约10-60%,δ¹⁵N偏移了约1-14‰。表明酸化对TN和δ¹⁵N的影响已经超过了仪器的误差范围0.002%（TN）和0.08‰（δ¹⁵N）,将影响TN和δ¹⁵N的环境指示意义。因此,即使海洋沉积物样品中CaCO₃含量很低,也必须用原样分析TN和δ¹⁵N以避免酸化过程的影响。