东太平洋洋底沉积物的物质组成与物理化学特征

作者通过研究,发现东太平洋洋底沉积物主要是由<0.063mm的伊利石、蒙脱石加混层矿物、高岭石、绿泥石粘土矿物和放射虫、硅藻等组成。具有碱性、比表面积大,离子交换容量大的特点。该成果无异为东太平洋多金属结核分布区的大洋地质学的研究,提供了可贵的环境地质资料。     

东太平洋深海沉积物小于2μm组分的稀土元素地球化学特征

用等离子光谱测定了东太平洋９个深海沉积物样品的小于２μｍ组分及全岩的稀土元素,结果显示,小于２μｍ组分及全岩的稀土元素组成均受控于沉积物类型,而二者之间稀土元素组成的差异在钙质和硅质沉积物中出现相反的趋势。元素相分析和稀土元素赋存状态分析表明,这种差异主要由于沉积物物质组成的不同所致,表面在化学组成上,主要与ＭｎＯ,Ａｌ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３,ＣａＯ含量的变化有关,大多数样品在小于２μｍ组分的稀土组成     

东太平洋海盆沉积物间隙水地球化学研究

研究了东太平洋海盆沉积物间隙水中元素的变化趋势及组合特征。结果表明，经过成岩改造的间隙水化学组成相对于海水发生了较大的变化。其中K、Sr、B趋于亏损，Ca、Mg、Li则表现出亏损和富集两种不同的变化趋势：Si、Ba、Rb富集，Mn、Fe、Zn、Pb、Cu、Ni、Co则高度富集。R型聚类分析结果表明，间隙水中金属元素可分成K、Sr、Mg、Li、Ca和Mn、Fe、Rb、Co，Zn、Cu、Ni、Pb两组。影响间隙水元素组成变化的主要因素有火山物质的海解作用，硅质生物组分和岩成碎屑组分的成岩作用及有机物的分解作用等。     

东太平洋暖池

利用1950-2002年间的海面温度(SST)资料,研究了东太平洋暖池的形态和热状态特征,并探讨了暖池变异与恩索(ENSO)的关系。结果表明,暖池形态和热状态均有明显的季节特征和年际变化,其年际变化与ENSO循环相联系;暖池热含量、面积和南界与ENSO有着十分密切的相关关系。合成分析结果显示,在厄尔尼诺(El Nino)事件爆发的前一年,暖池热含量偏少,面积偏小,南界偏北,而在事件爆发后,暖池热含量增多,面积增大,南界南移;在拉尼娜(La Ni?a)事件期间,暖池热含量、面积和南界的演变趋势基本与El Nino事件期间的情况相反。东太平洋暖池的经向变异可能对ENSO暖(El Nino)、冷(La Nina)事件的发展有重要作用。     

东太平洋海盆CC区沉积物因子分析揭示的沉积环境地球化学演化信息

对中国大洋矿产资源开发研究协会DY851和DY853航次获得的东太平洋晚新生代沉积物(包括61个表层沉积物样品和16个沉积物柱状岩芯)进行了系统的地球化学和数理统计分析，揭示了东太平洋海盆CC区晚新生代沉积环境地球化学演化的一些特征。认为洋底扩张、沉积区离东太平洋洋脊的距离、海底的地热强度及地热活动频率影响了研究区CCD的深度和CCD波动的频率及幅度，从而在一定程度上制约了研究区的沉积环境。     

长江与汉江现代沉积物元素组成分析

长江与汉江表层沉积物常量及微量元素组成特征分析表明,长江沉积物的常量化学组分中CaO、MgO相对较汉江高,汉江沉积物中Fe2O3、Al2O3、K2O相对较长江高;汉江沉积物的微量化学组分中Cr Ni、Mo、As、Sb、F等元素相对长江高;长江沉积物Cd的赋存形式以离子交换态和碳酸盐态为主,汉江沉积物Cd的赋存形式以残余态为主。长江沉积物与汉江沉积物组成的差异是由其源区表壳岩系决定的,前者呈现高CaO、MgO,并呈碱性(pH:8.02)的特点,而后者相对富Fe2O3,并呈中性(pH:6.8)。     

中太平洋海盆表层沉积物及其与锰结核的关系

通过对中太平洋海盆表层沉积物与相伴生的锰结核的研究表面,丰度、品位等有明显的差异,在深海粘土中锰结核干度最度,钙质软泥多,锰结核的发现聚集与沉积物类型,沉积速率、孔隙度、金属含量及形成时的氧化还原条件,水深、底层流等的影响.锰结核的形成,发育与富集是受多种因素所控制,是一个模式内的约制。     

赤道东太平洋C-C区硅质沉积物的磁性特征及细菌合成磁铁矿

对分布于赤道东太平洋克拉里昂和克里帕顿断裂带之间 (C-C区 )的硅质沉积物所作的环境磁学研究表明,沉积物的磁性特征由亚铁磁性矿物主导,亚铁磁性矿物颗粒以单畴 (SD)和超顺磁 (SP)为主。磁性参数和透射电镜(TEM )分析表明,该区沉积物中存在着细菌合成的磁铁矿,并观察到磁铁矿存在不同程度的溶解。这一发现是微生物参与C-C区铁元素循环的直接证据。不完整反铁磁性矿物在氧化性较强的西区沉积物中含量较高,且随着纬度升高而增加,显示随着远离赤道,沉积物氧化性趋强.     

太平洋中部富REY深海沉积物的地球化学特征及化学分类

赋存于深海沉积物中的稀土资源是一种潜在的稀土资源。对太平洋中部30个重力活塞柱状样中的1 275个深海沉积物样品的常量、稀土化学分析数据进行了系统研究。在涂片鉴定的基础上,采用Ca O和Al2O3含量把太平洋中部深海沉积物划分为钙质软泥类沉积物、硅质软泥类沉积物、深海黏土类沉积物三种成因类型;这三种类型沉积物的稀土分布模式相似,表现为明显的Ce负异常,一定程度的重稀土元素富集和Y正异常,深海黏土类沉积物的ΣREY明显偏高。采用主要元素(包括Ca O/P2O5比值)与REY的关系图可以有效地判别不同成因类型沉积物的混合状况。太平洋中部富P、富含沸石的深海黏土类沉积物是最有利的富REY的深海沉积物类型。太平洋中部深海沉积物REY富集的主要原因是由于深海沉积物中混入了过量的(鱼牙骨碎屑状)磷灰石组分,而钙质生物组分和硅质生物组分的加入对REY含量起了明显的稀释作用。     

Coccolithophore responses to the Pacific Decadal Oscillation in the East China Sea region of the Northwest Pacific from ad 1901 to 2013

A high‐resolution study of coccolithophores in a sediment core from the East China Sea (ECS) region of the Northwest Pacific revealed that fluctuations in coccolithophore assemblages responded well to the Pacific Decadal Oscillation (PDO) during 1901–2013. Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa oceanica were the most dominant species, accounting for more than 97% of all the ten detected species. The variation of the two dominant species showed a significant positive correlation, and they both increased during peak values of the PDO. Decreased stratification and increased nutrient supplementation from the bottom water induced by lower sea surface temperatures in the ECS, which were associated with high PDO values, were responsible for the dominant coccolithophore increase. Similarly, the increase of Calcidiscus leptoporus also corresponded to low‐temperature and high‐nutrient conditions associated with the cold phase in the ECS (positive phase of the PDO). The responses of decadal C. leptoporus variations to changes in cold and warm phases of the PDO in the Northwest and Northeast Pacific indicate that C. leptoporus preserved in sediment cores represents a potential indicator for reconstructing phase changes of the PDO during ancient times.     

太平洋中部富REY深海粘土的地球化学特征及REY富集机制

深海沉积物中的稀土资源是一种新发现的、潜在的海底稀土资源.对太平洋中部重力活塞取样获得的90个深海粘土样品的矿物组分、常量和稀土化学分析结果进行了系统分析,并与中北太平洋以及西北太平洋南鸟岛附近海域深海沉积物稀土元素地球化学特征进行了对比.研究结果表明:太平洋中部深海粘土以富含沸石、富P及富REY为特征,其碎屑矿物中含有较多的鱼牙骨,其P₂O₅与CaO之间、P₂O₅、CaO与∑REY之间呈良好的正相关关系;其稀土分布模式表现为明显的Ce负异常、一定程度的重稀土元素富集和Y正异常.太平洋中部深海粘土REY富集的主要原因是深海粘土中含有过量的磷酸盐组分,推测过量的磷酸盐组分是由于深海粘土中鱼牙骨碎屑的加入引起的.在北太平洋海域,未受到热液活动影响的条件下,富REY的深海沉积物的稀土元素富集机制具有统一性和普遍性,可以归纳为深海沉积物中高REY磷酸盐的混入作用.      

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。     

中太平洋YJB海山富钴结核矿物组成与元素地球化学

研究样品采自马尔库斯（MARCUS）海脊YJB海山。利用等离子光谱、等离子质谱、X射线衍射、红外光谱、场发射电镜等分析测试方法,对其富钴结核中不同构造层的矿物组成和元素地球化学研究表明： 该球状结核核部是玄武岩,向外具四层构造。矿石矿物为水羟锰矿和少量的钙锰矿,脉石矿物为磷灰石、石英、斜长石等,微量矿物有蒙脱石、高岭石、钠沸石、方英石、辉石、束沸石等。老结核相对富TMn、Cu、Ca、P等元素,新结核相对富集TFe、Co、Ni、Si、Al等元素。在老、新结核中,从下部构造层到上部构造层,TMn、Co、Ni、Cu、Ba、Zn、Pb、Mo等的质量分数逐渐减少,TFe逐渐增加。核内玄武岩属大洋板内玄武岩,其成因可能与地幔柱有关。结核的稀土元素总量是1 924.07×10^-6,Ce具明显的正异常。在老、新结核不同构造层中,Ce的演化趋势同TMn等元素,其他稀土元素与Fe等相似。     

Biogenic Sediments and Their Paleoceanographic Implication in West Pacific Warm Pool during the Pleistocene

Primary productivity has played an important role in the global carbon cycle during the Quaternary. The average Corg/N ratio was 7.0 from the core MD97-2140 in the West Pacific Warm Pool (WPWP) over the last 1 755 ka, which indicates a main contribution of marine organic carbon to the organic matter in the sediments. Large fluctuations in mass accumulation rates (MARs) of biogenics and lithogenics from this core since the marine isotope stage (MIS) 6 reflected the moderate variability in oceanographic condi...     

中太平洋(CP)区全新世沉积环境探讨

笔者利用在中太平洋(CP)区采取的CP9和CP25钻孔柱状样及19个站位的表层沉积物样品,通过对沉积物的成分、类型、古生物化石、常微量元素含量等鉴定测试,从地球化学特征对该区全新世以来沉积物中元素在垂向变化特点及相互之间的亲疏关系进行了详细分析和研究。通过R型因子分析与物源的研究,认为该区沉积物主要受陆源碎屑及生物碎屑沉积的影响较大,晚期火山物质供应比早期要充足,全新世的沉积环境趋于比较稳定。     

中太平洋YJA海山富钴结壳矿物组成与元素地球化学

研究样品采自马尔库斯（MARCUS）海脊YJA海山。利用等离子光谱、等离子质谱、X-射线衍射、红外光谱、场发射电镜等分析测试方法,对富钴结壳中不同构造层的矿物组成和元素地球化学进行了研究。该结壳为一大型板状新结壳,矿石矿物是水羟锰矿,脉石矿物是石英、斜长石、磷灰石等,微量矿物有蒙脱石、高岭石、钠沸石、水黑云母、片沸石等。从结壳的底部构造层到顶部构造层,TMn,Ni,Cu, Ba,Zn等元素的质量分数逐渐减少,TFe逐渐增加,Co变化不大;在相对疏松的构造层中,Si,Al,K,Na,Ca,Mg,Ti,P,Li,Rb等元素相对富集;结壳的稀土元素总量是1 982.27×10^-6,Ce具明显的正异常。不同构造层稀土元素的演化趋势是：Ce与Mn等元素相同,其他稀土元素（Y除外）与Fe等相似。     

咸水湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与成因

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊,对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成,并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比,研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的,其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构...     

中太平洋海山富钴结壳中水羟锰矿的超结构

采自中太平洋海山富钴结壳主要由水羟锰矿组成,在XRD衍射图谱上,该矿物缺少(001)和(002)底面衍射,其原因是水羟锰矿包含了两种对称型的八面体层,即三斜对称和六方对称的八面体层,它们沿c轴方向无序排列。部分样品中的水羟锰矿在低角度区具有d>2.0nm的超结构衍射峰,它在实质上反映了矿物结构层的长程有序性,即两种层片的排列具有某种周期性或规律性。部分样品原先没有,但在加热后出现超结构衍射峰,可能是因为样品在空气中加热,使三斜层片中的Mn(III)被氧化成Mn(IV),从而转变为六方层片,继而改变了水羟锰矿的有序性。富钴结壳中水羟锰矿的超结构,在一定程度上反映了矿物形成环境的变化。