太平洋北部铁锰结核富集区沉积物和间隙水中Fe,Mn,Ca,Mg的地球化学

本文利用太平洋北部铁锰结核富集区(富集度1.1—22.0kg/m~2)7个柱状样的沉积物和间隙水资料,详细探讨了其Fe,Mn,Ca,Mg的地球化学特征。结果表明:(1)沉积物中Mn明显的比河口、陆架及贫结核洋区富集,而Fe则与河口沉积物相接近;(2)沉积环境不同,沉积物和间隙水中元素的垂直分布和进入间隙水的途径不同;(3)沉积物中Fe,Mg主要来自粘土吸附,Ca来自生物化学作用沉积,而Mn则可能通过河口、陆架及半深海沉积物次表层Mn的迁移、生物化学及附近海底火山作用而富集;(4)由于钙、硅软泥区生物作用强烈,使间隙水中Mn~(2+)/Fe~(2+)比值明显的比钙质软泥和褐色粘土区大,这在某种程度上支持了结核中Mn组元素的沉积物来源。     

辽东湾海底铁、锰的氧化还原过程及化学成岩作用

于1988年6—7月在辽东湾进行了调查,对其沉积物间隙水中Fe~(2+),Mn~(2+)及有关参数的测定结果及相关分析表明,铁、锰平面与垂直分布类型的不同是由于Fe~(2+),Mn~(2+)氧化还原速率、扩散速度及控制体系不同的综合结果,得出Fe(Ⅱ,L)+S_2~(2-)→FeS_2(s)和Mn(Ⅳ,s)→Mn(Ⅱ,L)是控制辽东湾间隙水中Fe~(2+),Mn~(2+)浓度的主要体系,并用氧化还原界面层的一种简单模式讨论了铁、锰转移与其浓度-深度分布形状的关系。本文还应用Fick第一定律直接计算了沉积物-海水界面间铁、锰扩散转移通量。     

山东莱州仓上泻湖Y86孔微量元素地球化学特征及沉积相判别

本文通过对山东莱州仓上泻湖Y86孔柱状样的系统取样，利用X荧光光谱分析了沉积柱状样品中的主要微量元素含量，结合已有的粒度分析、微体古生物及孢粉结果相分析对比，对泻湖沉积相进行地球化学判别，结果表明，Rb，Cr，Nb，Ni，Rb，Sr，Th，V，Zn，Zr等元素含量及Sr／Ba，Sr／Ca、Mn／Fe比值在不同的沉积相中均有明显的变异特征。因此可根据泻湖沉积物中的微量元素含量及Sr／Ba，Sr／Ca，Mn／Fe比值判别泻湖沉积环境及沉积相。     

南海越南上升流区沉积物中溶解氧、锰和铁的垂直分布特征

2007年夏季航次对南海越南上升流区的三个站位进行现场采样,利用微电极技术测定了沉积物间隙水中的溶解氧(DO溶解氧分子)、锰(Mn2+)、铁(Fe2+)的浓度和氧化还原电位,估算了DO的通量、消耗速率和有机碳的消耗速率.在沉积物间隙水中DO浓度随深度的增加而迅速降低,渗透深度为9-48mm.在沉积物深处还检测到Mn2+和Fe2+.采用元素分析仪测定了沉积物中总有机碳(TOC)含量和总氮(TN)含量,三个站位沉积物中的TOC含量为0.7%-1.03%,TN含量为0.052%-0.10%,C/N为10.5-16.0.从C/N可以看出,该研究区域沉积物中的有机物有部分来源于陆源输入,其中一个站位位于湄公河冲淡水区域,其C/N最大.从氧化还原电位来看,三个站位的沉积环境都属于还原性环境.此研究首次测量了南海越南上升流区沉积物的氧化还原化学成分,对于认识该海区海底生物地球化学具有重要意义.     

南海铁锰结核(壳)的元素地球化学研究

本文利用南海11个铁锰结核(壳)样品的化学分析资料,研究了铁锰结核(壳)中Fe,Mn,Cu,Co,Ni,Pb,Zn,Cr,K,Na,Ca,Mg,Si,P,Al,Ti,Sr,Ba及∑REE的元素地球化学特征。结果表明:(1)铁锰结核(壳)以高Fe,∑REE,低Mn,Cu,Co,Ni等元素为主要特征;(2)铁锰结核(壳)中Fe,Mn间无明显相关,而Fe与∑REE,∑Ce,∑Y呈弱的正相关,Mn与∑REE,∑Ce,∑Y呈明显的正相关,结壳中Fe,Mn与Si,Al,Cu Co Ni呈负相关;(3)结核(壳)中Mn/Fe与Cu/Ni,Ce/La呈负相关,Mn/Fe主要受Mn控制;(4)结核(壳)中Fe,∑REE等元素主要来自南海陆源中酸性岩类的风化、淋滤和沉积。     

东南太平洋秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核的矿物学和地球化学特征及成因类型

本文通过对秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核开展地球化学和矿物学研究,探讨了埋藏型大洋锰结核的有用组分的富集、清扫机制及成因类型。该区铁锰结核致密层和疏松层互层具有明显的多孔树状微结构,结核主要由10?锰矿相、7?锰矿相(水钠锰矿)和δ-MnO₂(水羟锰矿)等锰相矿物组成,成分上具有高Mn、低Fe和中等Ni+Cu、Mo(分别为44.79%、0.55%、0.46%、0.05%)的亚氧化成岩型特征和低的Co、Ti、Zn和REY元素(REY_SN均小于1)含量。铁锰结核中低含量的Mo和大部分的Ni与Mn氧化物清扫有关,其中Mo与Mn相关系数R=0.65,高Mn/Fe(>300)中Ni含量同样很高(0.34%),其他元素如Cu、Ti和REY均与Fe的羟基氧化物及铝硅酸盐相关性较高(R>0.8)。铁锰结核Fe、Ni+Cu、Mo、REY元素含量和Mn/Fe比值在分层上呈现规律性变化,致密层的Ce_SN负异常和疏松层的Ce_SN正异常进一步表明,铁锰结核的生长过程经历亚氧化-氧化成岩作用的环境条件变化,该变...     

南沙群岛海域表层沉积物中有机物、铁和锰的分布特征

通过1997年11月（冬季）和1999年7月（夏季）两个航次对南沙群岛海域的现场调查，实测了南沙深海盆表层沉积物中的有机物，Fe和Mn的含量，讨论了沉积物中Fe、Mn的平面和深度分布。在沉积物的上层几厘米处Fe和Mn都出现了峰值，这是上层Mn^2 （Fe^2 ）氧化，再沉淀引起的，沉积物中Fe和Mn的深度分布是氧化锰（铁）和氢氧化锰（铁）的还原，扩散和再沉淀的结果，细菌在海洋环境的Fe、Mn循环中起着重要的作用，在大洋底的厌氧环境中细菌将Fe、Mn还原为低价离子或可溶性化合物向间隙水和上覆水移动，在沉积物表层的氧化条件下细菌又使环境中的Fe、Mn沉淀，使其再次富集。     

东海DC-2孔岩芯粘土矿物组合及其分布特征

DC-2孔柱状岩芯取样深度为48.6m,粘土矿物组分以伊利石为主,其次为绿泥石、高岭石和蒙脱石。岩芯共分6个粘土矿物组合层,参考Mn/Fe计算结果,0—29.46m为浅海相;33.42—33.46m为淡水相;38.44—38.46m为浅海相;44.0—48.06m为淡水相沉积。综合研究表明该沉积段出现二次海进和一次海退。     

马氏珠母贝金黄壳色选育群体与养殖群体不同组织中矿物质元素的分析与评价

为评估马氏珠母贝金黄壳色选育群体与养殖群体不同组织中矿物质元素的异同,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)对以上2个群体的5个组织(外套膜、鳃、闭壳肌、足和性腺-内脏团)中钙(Ca)、铜(Cu)、铁(Fe)、镁(Mg)、锰(Mn)和锌(Zn)含量进行检测分析,并比较2个群体矿物质元素含量的差异及马氏珠母贝各组织间含量的差异。结果发现:(1)外套膜的Ca含量显著高于性腺-内脏团和闭壳肌;足的Cu含量显著高于闭壳肌和外套膜;在外套膜和鳃上的Mg含量显著高于足、性腺-内脏团和闭壳肌;性腺-内脏团和足上的Mn含量显著高于闭壳肌、鳃和外套膜;性腺-内脏团上的Fe和Zn含量显著高于足、鳃和闭壳肌。(2)闭壳肌中Ca、Mn和Zn在金黄壳色选育群体中含量显著高于养殖群体,Cu、Fe和Mg含量在2个群体间不存在显著性差异。(3)性腺-内脏团和足中Zn在金黄壳色选育群体中含量均显著高于养殖群体,Ca、Cu、Fe、Mg和Mn含量在2个群体间均不存在显著性差异。(4)鳃中各矿物质元素含量在2个群体间不存在显著性差异。(5)外套膜中Fe、Mn和Zn在金黄壳色选育群体的含量显著高于养殖群体,Cu在养殖群体含量显著高于金黄壳色选育群体,Ca和Mg含量在2个群体间不存在显著性差异。结果表明,马氏珠母贝金黄壳色选育群体与养殖群体之间在部分矿物质元素含量上已表现出分化,这为马氏珠母贝壳色新品系选育提供了重要的基础资料。     

粘土矿物

(一) 分析方法区内共分析83个站位的表层样和四个柱状样的28层次样,计111块样品。对全部样品进行了X射线衍射分析和绝大部分样品的差热分析,并对部分表层样和柱状样的底层样进行了电子显微镜研究。(二) 鉴定结果通过综合分析和研究,鉴定出区内的粘土矿物主要有伊利石、高岭石、绿泥石及蒙脱石,还有埃洛石、蛭石等(图5·6-1,2,3)。     

东海外陆架残留沉积中硫复铁矿的发现及其油气指示意义

1994～1995年间在东海外陆架获取370个柱状样,每个样长约为2～4m.对其底部沉积物作了磁性测试,发现局部地区存在SIRM异常高现象.由磁参数推断导致SIRM异常的矿物为硫复铁矿.将磁性异常地区沉积物作矿物磁选,对磁选所得矿物做扫描电镜、电子探针和能谱、X衍射及穆斯堡尔谱测试,证实了次生硫复铁矿的存在.结合本区新生代油气构造圈闭和残留沉积物可溶铁Fe3+/Fe2+比值异常的分布,用油气渗漏解释了SIRM异常及硫复铁矿的成因,从而认为SIRM异常对深部油气藏具有指示意义.     

10种金属离子对三疣梭子蟹中肠腺消化酶活性的影响

以酶学分析方法研究了10种金属离子(Ag 、Cd2 、Ca2 、Cu2 、Fe3 、Hg2 、Mg2 、Mn2 、Pb2 和Zn2 )对三疣梭子蟹Portunus trituberculatus中肠腺蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶A、羧肽酶B、淀粉酶和纤维素酶活性的影响,10种金属离子浓度分别设置为5×10-4、1×10-3和5×10-3mol.L?13个梯度。结果表明,在实验浓度范围内低浓度(0.5mmol.L-1)Fe3 、Pb2 、Mn2 及0.5和1mmol.L-1的Ca2 对蛋白酶活性影响不显著,Mg2 对蛋白酶的激活作用随浓度的升高而升高,1mmol.L-1的Mn2 对蛋白酶表现为显著激活作用;3种浓度的Ca2 、Cd2 、Mg2 、Mn2 对胰蛋白酶均表现显著激活作用;Ca2 及低浓度的Mg2 和Cu2 对胰凝乳蛋白酶有激活作用;Hg2 及低浓度的Mg2 、Mn2 、Zn2 对羧肽酶A有激活作用;Ca2 及低浓度的Mg2 对羧肽酶B有激活作用;Ca2 、Cd2 、Mn2 和低浓度的Zn2 、Fe3 、Pb2 对淀粉酶表现为激活作用;Zn2 、Fe3 、Mn2 、Cu2 对纤维素酶表现为激活作用。除此之外,金属离子对这几种消化酶均表现为抑制作用,抑制作用随浓度的升高而升高。     

厦门同安湾红树林及临近光滩沉积物孔隙水中溶解活性磷和亚铁分布特征的对比分析

为了解红树林与光滩磷、铁地球化学行为的差异,借助薄膜扩散梯度技术(ZrO-Chelex DGT),对厦门同安湾红树林及临近光滩孔隙水中溶解活性磷(DRP)、Fe~(2+)浓度进行了原位测量,并采集了相应沉积物柱状样进行测定分析。结果表明:(1)Fe~(2+)与DRP呈现较好的线性正相关,说明磷的吸附/解吸与铁氧化还原循环有关;(2)在不同深度,光滩孔隙水中DRP浓度均高于对应深度红树林。在浅层,由于溪水的补给造成光滩的磷富集;在深层,红树植物根部吸收导致磷浓度下降,光滩有机质含量较多,矿化释放DRP使其浓度较高;(3)孔隙水中的Fe~(2+)浓度分布表明,红树林区域随着深度的增加,逐渐由好氧环境进入厌氧环境;而光滩沉积物氧化还原环境可能受到红树林的影响,孔隙水Fe~(2+)在垂向上波动分布。     

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.     

大沽河潮坪沉积的金属元素地球化学特征及环境意义

研究了大沽河潮坪沉积(柱状样)金属元素含量的垂向变化,表明沉积物环境质量总体变化不大,但大多数元素都反映出了向上富集的特征。采用因子分析方法对柱状样金属元素进行分析,提取了4个主因子占据样本信息量的81.46%,以此定量判别了金属元素的来源。应用地质累积指数法对柱状样沉积物进行污染评价,结果显示柱样沉积物主要受Cu、Zn和As的污染,但污染程度很低,沉积物环境质量较好。     

东海陆架区铁的扩散、沉积及其控制因子

根据1980年6月、1981年8月和11月的地球化学调查与实验室分析,进行了以下几方面的探讨:(1)上覆水与间隙水中Fe2+浓度的季节和空间变化;(2)沉积物固相中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)和全Mn的剖面;(3)铁、锰扩散通量和沉积通量的估算与比较。Fe2+的季节与空间变化反映了铁的早期成岩与沉积物粒度成分以及介质中pH、Eh和溶解氧等因子之间的复杂关系。通过对Fe、Mn扩散通量与沉积通量的估算和比较,初步评价和描述了本测区铁、锰的地球化学活动性及其在成岩过程中的作用。     

大气颗粒物中微量营养元素Fe、Mn和Cu的来源与沉降

测定了义乌市大气颗粒物中总悬浮颗粒物(TSP)及微量营养元素Fe、Mn和Cu的浓度,并对颗粒物粒径分布和外形进行了扫描电镜分析,同时分析了这3种金属的来源和沉降量。结果表明,微量营养元素Fe和Mn主要来源于地壳,而Cu来源于人为污染;Fe与Mn之间的相关性极显著;绝大部分颗粒物的粒径小于9μm;Fe和Mn湿沉降量大于干沉降量,而Cu以干沉降为主。     

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。     

烟台夹河口外柱状沉积物还原性无机硫、活性铁的变化特征及其相互关系

海洋沉积物中还原性无机硫和活性铁的地球化学过程与沉积物环境质量演变密切相关。本研究利用改进的冷扩散法和盐酸萃取法分别对烟台夹河口北部海域深约4 m的柱状沉积物中的酸性可挥发硫(AVS)、黄铁矿硫(CRS)、元素硫(ES)和活性铁(FeⅡ和FeⅢ)进行了测定,并从地球化学机理方面探讨了硫与铁的分布特征及其耦合机制。结果表明,烟台夹河口北部近海深层柱状沉积物中还原性无机硫以CRS为主,其次是AVS和ES,其中AVS含量垂向分布较均匀,而CRS和ES含量在垂向上呈表层和底层高,中间层低的趋势;活性铁以Fe(Ⅱ)为主,其随深度增加而增加,Fe(Ⅲ)随深度逐渐降低,大部分Fe(Ⅲ)被还原为溶解态的Fe(Ⅱ),并且与硫酸盐还原产生的H_2S相结合生成CRS和ES,导致CRS和ES在柱状沉积物底部积累;同时研究表明,较低的硫化度和矿化度,活性铁不是还原性无机硫累积的限制因子。     

西太平洋WP02-1柱状样品有机地球化学特征及其与Fe、Mn成岩成矿作用

在较系统地定量分析了西太平洋WP02-1柱状样品中的有机碳、可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)、正构烷烃分子组合指数(nC^-₂₃/nC⁺₂₄、CPI)、类异戊二烯烃(Pr/Ph、Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈)的基础上,研究了它们的组成来源、正构烷烃生物标志化合物的地球化学特征,同时结合成矿元素Fe、Mn含量进行相关性分析。研究发现,有机烃类组分与成岩成矿元素有密切的成因联系,这一区域在Fe、Mn成岩成矿过程中,有机质起到重要作用。