东海内陆架陆源物质矿物组成对粒度和地球化学成分的制约

通过对东海内陆架EC2005孔柱状沉积物陆源矿物、粒度及地球化学成分分析, 尝试探讨三者之间的制约关系.该孔柱状沉积物主要矿物成分为粘土矿物、石英以及长石.石英和长石含量控制着平均粒径的大小.矿物含量与化学成分含量表现出较好的相关性, 体现了矿物对地球化学成分的控制.沉积物中各种矿物颗粒的大小差别造成了沉积物粒度的差异, 矿物间化学组分的不同是影响沉积物化学成分含量的主要因素, 其往往通过粒度组成间接地表现出来, 这就造成了“元素的粒度控制”表面现象, 实质上是矿物的种类和含量对粒度和地球化学成分起控制作用.      

东海内陆架泥区沉积物的环境敏感粒度组分

对东海内陆架泥质沉积区的DD2孔和悬浮体进行了陆源物质提取,应用激光粒度仪做了粒度分析,并分析了DD2孔粒度参数的垂向分布序列。通过计算粒级-标准偏差的变化获得了DD2孔沉积物中对沉积环境变化较为敏感的粒度组分,约 19和 130μm是DD2孔所属区域对沉积环境敏感的粒级,分别对应于东海沿岸流和风暴流沉积动力过程。敏感粒度组分含量随深度变化的分析表明,该孔上段的沉积作用主要受控于沿岸流,沉积环境相对稳定;而下段沉积环境变化大,是风暴流和沿岸流的混合作用沉积的结果。     

末次冰消期以来东海内陆架古环境演化

通过对位于浙—闽沿岸泥质带的EC2005孔岩性、粒度以及AMS14C年代分析,探讨了研究区自末次冰消期以来的古沉积环境演化,认为是湖水或海水深度、气候变化等综合影响的结果。岩芯底部60.20～41.00 m（17.3～13.1 ka BP）为湖泊三角洲沉积序列,可划分为前三角洲—三角洲前缘—三角洲平原三个沉积亚相,物质来源主要是湖盆流域物质的输入。随着海平面的逐渐上升,海水自13.1 ka BP开始侵入研究区,形成了41.00 m的海相沉积地层,可划分为前滨—近滨—浅海三个沉积亚相,与海平面变化曲线具有良好的对应。自12.3 ka BP开始,研究区受到沿岸流影响,长江物质开始影响研究区,7.3 ka BP以来主要是来自长江的悬浮体在沿岸流作用下输送沉积而形成,稳定的泥质沉积物开始形成。全球性重要气候事件如新仙女木事件、8.2 ka冷事件在东海内陆架沉积物中也得到了良好揭示。     

近 2 ka来东海内陆架泥质沉积物地球化学特征

对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质区北部的 DD2孔进行了粒度分析、 AMS 14C年龄测试和主元素、微量元素分析,讨论了各元素含量与粒度间的关系,采用 R型因子分析探讨了它们间的组合关系.研究表明,近 2 ka来 DD2孔绝大多数主元素和微量元素含量稳定;随粒径变细大部分元素的含量呈现增加的趋势,而 Sr和 SiO2的含量则呈现减少的趋势;CaO、 Na2O、 Hf、 Zr和 Ti等的含量与粒径相关性很差.因子分析的结果表明, DD2孔泥的化学组成可划分为 4种组合类型:分别反映沉积物中元素分布的主要特点,样品未经洗盐前处理引起主元素和微量元素组合的变化, Zr、 Hf和 Nb元素富集于特定粒度组分 (粉砂 ),及钙质生物组分的加入和早期成岩过程中元素的再分配性质等.初步分析表明, Rb、 Cu、 Ni、 V、 P、 Sc、 Fe2O3、 Cr、 K2O、 Nb、 Co、 Th、 Ti和 Al2O3为 DD2孔中相对不活动的元素,可以将它们与现代长江、黄河沉积物作对比,进行物源分析. Ti/Zr和 Cr/Th比值指示该孔沉积物主要来自于花岗质物源区.     

东海内陆架沉积物磁性特征对早期成岩作用的响应

以东海内陆架泥质区F17柱样为对象,在放射性同位素测年、磁性测量、地球化学和粒度分析的基础上,探讨了早期成岩作用对陆架沉积物磁性特征的影响。结果表明,F17柱样磁性特征存在显著的垂向变化,表现为随深度的增加,沉积物磁性减弱、磁性颗粒变粗和不完整反铁磁性矿物比例上升。粒度以及Al,Ti,Fe,Mn的含量,有机碳和总硫的分析表明,沉积物物源相对均一,粒度虽然存在垂向变化,但不是磁性特征垂向变化的主要原因,早期成岩作用是导致上述磁性特征垂向变化的主要因素。早期成岩过程中,亚铁磁性矿物含量随深度下降的现象与其他地区报道的结果类似,但磁性矿物类型和颗粒大小随深度变化的模式,不同地区存在一定差异。基于磁性矿物对早期成岩过程的敏感性,磁性测量方法对认识铁在陆架沉积物中的迁移和转化具有积极作用。     

末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其古环境意义

尝试对末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其蕴含的古环境、古气候信息进行探讨。对位于浙-闽沿岸泥质沉积中心附近的EC2005孔岩性、粒度、常量元素、矿物以及AMS^14C测年数据进行了综合分析,得出以下主要结论：（1）东海内陆架沉积物不同常量元素与TiO2的比值具有不同的环境、气候意义,SiO2、Na2O与TiO2的比值可以用来反映沉积水动力条件的强弱,Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、MnO以及下部湖相沉积层中的CaO、P2O5与TiO2的比值则主要反映了沉积物源区的变化以及与风化程度相关的源区气候变化。（2）研究区自17．3k。BP以来沉积环境经历了剧烈变化,岩芯底部60．20m至41．00m（17．3～13．1kaBP）为湖泊三角洲沉积序列,海水自13．1kaBP开始侵入研究区,形成了41．00m的海相沉积地层。自12．3kaBP研究区受到沿岸流影响,7．3ka BP以来稳定的泥质沉积体开始形成。（3）自末次冰消期初期至末期,气候总体向暖湿方向发展,新仙女木事件、8．2k。冷事件在本孔中有明显的记录,显示出全球性重要气候事件在中纬度浅海陆架海域的区域性响应。     

南极松散沉积物粒度分形研究

利用分形理论, 研究了南极纳尔逊冰盖前缘发育的沉积物、风成沉积物及湖泊沉积物的粒度分布分形结构特征. 结果表明: 不同沉积环境下的沉积物粒度分形结构具有明显的差异, 冰盖前缘沉积物具有显著的分形结构特征, 而湖泊沉积物和风成沉积物不具有分形结构特征, 这为识别南极地区松散沉积物沉积环境提供了一种新的判别依据. 对纳尔逊冰盖前缘沉积物粒度分维特征的研究结果表明, 其粒度分布主要与冰川搬运的动力学过程有关, 分维值的大小与当时形成沉积物的动力学过程、沉积环境、冰盖进退及古气候环境的演化密切相关.     

东海陆架EA01孔沉积物常微量元素变化及其意义

以EA01孔为研究对象，运用元素地球化学数据并辅以古生物、矿物等指标探讨东海中陆架北部的地层划分及物质来源。首先在前人工作的基础上研究常微量元素垂向变化，发现EA01孔沉积物元素地球化学地层学信息可以作为指示地层和古气候信息的良好指标；同时运用因子分析，La/Yb—Ni/Co—Cr/V三角图和U/Th—(Zr+Hf)/(Al2O3+TiO2)散点图等多种方法分析了EA01孔沉积物的物质来源，认为EA01孔沉积物主要来源于长江，其物质成分可能部分受到古气候和沉积环境的影响。     

东海陆架平北地区残留沉积物磁性特征及其油气指示意义

利用1994～1995年在东海陆架平北地区获取的370个柱状样，对该区残留沉积物作磁性测试和磁性矿物鉴定，以进行陆架残留沉积物磁性特征与深部油气渗漏关系的研究。磁性测试显示本区存在两种磁性异常，即磁化率异常和饱和等温剩磁异常。根据磁性参数特征和多种矿物的物理学鉴定结果，确定导致本区磁化率异常的矿物为陆源碎屑磁铁矿，导致剩磁异常的矿物为自生或次生铁硫化物胶黄铁矿和磁黄铁矿。证据显示本区剩磁异常是油气渗漏的产物；而磁化率异常则主要指示古滨海砂的分布。由此提出，在本区的油气化探中剩磁参数是有效的化探磁性指标。     

东海外陆架浅孔沉积物的岩性和磁性特征及成因讨论?

利用东海外陆架的10根柱状样，进行磁性、粒度、氯离子含量和粘土矿物分析。结果表明：在东海外陆架扬子浅滩前缘，浅部沉积地层自上而下可分为两层。上层为砂泥混合物，含大量贝壳碎片，磁化率与饱和等温剩磁较强，主要是磁铁矿富集所致，反映了冰后期海侵对晚更新世沉积物的强烈改造。研究还发现，现代海底表层沉积物中存在铁硫化物，它是浅海还原环境中铁磁性矿物次生变化的产物。下层为坚硬致密的黄褐色泥质粉砂和粉砂质泥（硬土层），磁化率与饱和等温剩磁较弱，但局部存在剩磁异常高，从矫顽力等磁性特征证明它是硫复铁矿的富集所致。另外，在硫复铁矿富集层中绿泥石和氯离子含量明显富集，反映该硬土层是早期海侵沉积物在末次冰期干冷气候条件下的风化产物。     

南海东部69柱粒度分维指标与气候代用指标的分形比较及其意义

南海69柱粒度数据分析表明,晚更新世以来,粒度在0.2~11μm的标度范围内具有分形特征,粒度分维值DS为1.72~2.02,平均1.84;不同时期粒度分维值明显不同,氧同位素1期(冰后期)为1.88,氧同位素2期(冰期)为1.81,温暖的冰后期粒度分维值高且变化幅度大,寒冷的冰期粒度分维值低且变化幅度小,表明粒度分维值DS对沉积物的形成环境演化具有良好的指示意义。运用R/S分析法,对69柱沉积物的粒度分维值DS、UK37法估算的表层海水古温度、浮游有孔虫的δ18O、δ13C及其转换函数计算的冬季表层海水古温度、夏季表层海水古温度、季节性温差、沉积物SiO₂、CaCO₃含量9项指标进行尺度重整分析计算,得到其时间序列分维值D_H分别为1.2855、1.1712、1.2659、1.4244、1.2719、1.2214、1.2979、1.1366、1.1609。虽然这些气候指标是用不同物理单位测量的,但运用分形分析可以对它们进行数学比较,粒度分维值DS与季节性温差二者的时间序列分维值D_H最接近,从分形理论方面进一步证实粒度分维值D_S的变化主要反映气候的冷暖变化。综合粒度分维值DS及其他气候代用指标分析,识别出南海东部全新世以来的4次突发事件。     

东海内陆架泥质区沉积物古菌群落垂向分布特征

为研究东海内陆架闽浙沿岸泥质区不同深度沉积物中古菌群落垂向分布特征, 利用古菌16S rDNA基因文库得到473个有效克隆、50个OTUs(Operational Taxonomic Units).16S rDNA序列系统进化和统计分析发现古菌分别归属于泉古生菌(Crenarchaeota)和广古生菌(Euryarchaeota), 其中以Miscellaneous Crenarchaeotic Group(MCG)为主, 仅含少量的Marine Benthic Group B(MBG-B)、South African Gold Mine Euryarchaeotic Group(SAGMEG)、Anaerobic Methanotrophs 3(ANME-3)、Marine Crenarchaeotic Group I(MG-I)和Marine Benthic Group D(MBG-D).该泥质区沉积物可能存在由ANME-3催化的甲烷厌氧氧化作用, 同源序列分析表明其古菌群落分布与周边环境有较大联系.UniFrac与沉积物环境因子分析表明该泥质区古菌群落垂向分布与沉积物有机质含量和粒度变化密切相关.      

近8ka东亚冬季风变化的东海内陆架泥质沉积记录

尝试从陆架上寻找全新世高分辨率的东亚季风替代性指标和记录.通过对位于东海内陆架闽浙沿岸泥中部的PC-6孔进行AMS14C年龄测试和粒度分析, 综合沉积构造、沉积层序与海平面变化讨论该孔的沉积环境, 其下、中、上段分别对应于前滨、近滨和与现今环境基本一致的浅海沉积环境.因上段的沉积作用主要受控于东海冬季沿岸流, 通过粒级-标准偏差分析, 提取了相对应的粒度组分或粒度子体, 该组分的平均粒径被用来作为研究东亚冬季风演化的替代性指标.分析表明, 由此方法建立的PC-6孔上段粒径时间序列, 较完整地反映了近8ka来东亚古季风的演化.东亚冬季风的变化呈现出3个各具特点的阶段7.6~5.1kaB.P.为中等强度的高频率波动; 5.1~1.7kaB.P.以多期、较频繁的强盛活动为特点; 1.7~0kaB.P.为稳定而较弱的时期.由PC-6孔指示的东亚冬季风活动的强盛期, 均在不同区域和材料的记录中找到了相对应降温的证据, 说明气候变化的区域性以至全球性联系.      

Offshore Aggregates Resources on the Northern Continental Shelf of the East China Sea

A large‐scale survey for offshore aggregates is carried out on the northern shelf of the East China Sea. Results show that most of them are directly exposed in the Yangtze Shoal and the linear sand ridges system at water depths 25–55 m and 60–120 m, respectively. The components of these deposits belong to fine aggregates in terms of the fineness modulus. The potential resources are as high as 147.8 × 10¹² kg for the Yangtze Shoal yet only 36.68 × 10¹² kg for the sand ridges area, respectively. A preliminary feasibility analysis suggests that the Yangtze Shoal is suitable for dredging under the present conditions of technology and economy.     

东海陆架盆地地质结构及构造演化

东海陆架盆地发育于东海大陆架之上,是一个复合型沉积盆地。盆地的西侧是浙闽隆褶带,东侧是钓鱼岛岩浆岩带,盆地从西至东呈现为凹-凸-凹的格局,南北差异明显,总体地质构造格架表现为东西分带、南北分块的特征。该盆地存在元古代的变质基底,是浙闽沿海陆区出露的深变质岩系向东的延伸,这套古老的变质岩系组成了陆架盆地的主要基底。盆地在垂向上表现为明显的多层结构。除古生界地质结构尚待证实外,中生界明显为裂谷型二层结构,新生界为三层结构。盆地结相特征受控于特定的构造演化过程。中生代以前不同性质的地体增生和中生代以来太平洋板块的运动方向不断变化以及印度板块作用造成的地壳蠕散是控制盆地形成和树造演化的主要体制,使盆地构造演化表现为多阶段、多种构造体的明显特征。     

东海近岸大陆架海底柱状岩芯重矿物分布研究

对东海沿岸陆架CJ08-630,CJ08-923,CJ08-1185三个柱状岩心56个重矿物样品63～125 μm粒级重矿物的研究表明,重矿物种类有56种,最高含量可达53.1%;平均含量较低,为8.5%,;矿物组成以闪石类、帘石类、辉石类、片状矿物、自生黄铁矿及金属矿物磁铁矿、褐铁矿等等为主.重矿物来源复杂多样,包括陆源、火山、自生等各种来源的矿物.其中沿岸河流输入物是主要陆源矿物来源;此外还有沿岸和岛屿等的剥蚀物、冲刷物.沉积环境是影响重矿物分布的主要因素.     

东海陆架盆地下第三系高频层序分析

本文提出了进行高频层序分析的新思想和方法。根据米兰科维奇周期理论，利用自然伽玛测井曲线，采用傅立叶变换将曲线的量值域转换为频率域。分析每一个峰值频率的波长及其相互之间的比率关系，寻找那些波长比率与地史时期气候变化的旋回周期比率相同或相似的频率，从而捕获高频旋回信息。东海陆架盆地下第三系进一步细划出38个四级层序。利用捕获的米兰科维奇周期信息，进一步计算了高频层序沉积持续的时间和沉积速率。