马里亚纳“沟−盆”深水沉积环境稀土元素特征与物源约束

通过对西太平洋帕里西维拉海盆东南部的C-P19柱状样和马里亚纳海沟南坡的L3柱状样进行粒度和稀土元素地球化学分析,探讨了二者物源的异同。结果表明:研究区沉积物的稀土元素含量基本不受沉积物粒度控制,主要受控于物源变化。物源判别结果指示二者的物源具有同源性,其中西马里亚纳海脊剥蚀下来的火山物质对研究区的物质来源贡献最大。火山物质中的重矿物可以影响到稀土元素的含量,例如锆石的含量和稀土元素总量(ΣREY)的相关系数可达0.86。来自中国内陆黄土的陆源风尘物质对两个研究区的物源供给也有一定贡献,但其贡献程度较小。由于马里亚纳海沟南坡更加远离大陆且纬度更低,其接受的亚洲风尘也比帕里西维拉海盆和挑战者深渊更少。此外,南极底层水流经研究区,对海盆和海沟的沉积物都造成一定影响,而且在马里亚纳海沟南坡更加活跃,因而帕里西维拉海盆东南部的沉积物比马里亚纳海沟南坡更易于保存。     

渤海莱州湾沉积物REE与重金属污染特征及物源判别

基于莱州湾32个典型站位的表层沉积物样品,系统分析了稀土元素(REE)组成和分布特征以及重金属污染程度和污染来源;探讨了影响重金属和稀土元素分布的环境因素,并从重金属潜在源区、化学蚀变指数(CIA)和REE特征3个角度分析了莱州湾表层沉积物来源。研究表明,稀土元素总量自莱州湾东南部向北部递增,部分稀土元素(Eu、Gd和Tb)含量主要与细粒级的黏土矿物和有机碳含量相关,受化学风化的影响很小。研究区部分站位受到了Cd和Hg的污染,且主要是人类活动富集的;Cu、Pb、Zn可能源于地壳自然风化产物,其中Cu和Zn还与人类活动密切相关;Cr则受自然风化和人类活动的双重影响而富集;大部分重金属含量的累积还受湾内水动力的影响。沉积物源的判别结果显示,研究区CIA平均值为50.83,接近黄河沉积物的CIA值(50.9～59.7),低于中国黄土;研究区稀土元素配分模式和特征参数也与黄河十分接近,表明黄河是莱州湾表层沉积物的重要来源;广利河与潍河-弥河三角洲仅对南部和西南部海域沉积物有贡献,而黄土和山东省土壤对莱州湾沉积物的贡献量相对更少。     

南海北部湾东部海域表层沉积物地球化学特征

通过对南海北部湾东部海域61 个站位表层沉积物粒度和地球化学组成的相关分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性以及元素组合特征, 揭示了元素在区域上的分布规律和主控因素。结果表明: 绝大多数常微量元素具有相似的平面分布特征, 而MnO、Zr、CaO 和Sr 空间变异系数较大,在部分区域出现了异常高值, 表明其沉积环境受到正常陆源沉积以外其他因素的影响。元素和Al₂O₃的比值分布特征表明, 广西和海南岛近岸沉积物主要由陆源碎屑沉积组成, 在潮汐和近岸径流作用下,由近岸向远海输送; 而研究区西部海域沉积物主要为来自红河的物质。元素相关分析和因子分析结果表明, 研究区表层沉积物中绝大多数常微量元素主要受沉积物粒度的控制; CaO 和Sr 含量主要受生物活动活跃程度控制; Zr 含量分布主要受控于源区母岩矿物组成以及自源区的搬运距离; 而MnO 含量则受陆源、海底热液以及自生作用等多种来源共同影响。     

马来半岛彭亨河和吉兰丹河沉积物稀土元素特征及其物源示踪

通过对马来半岛东部彭亨河28个站位和吉兰丹河22个站位表层沉积物进行稀土元素（REE）测试,对比分析了稀土元素的组成特征和分布规律,探讨了稀土元素组成的控制因素和物源示踪意义。结果表明,彭亨河沉积物稀土元素含量介于24.88～304.29 μg/g之间,平均含量为165.22 μg/g,吉兰丹河沉积物中稀土元素含量介于126.02～281.40 μg/g之间,平均值为181.15 μg/g。彭亨河大部分沉积物上陆壳(UCC)标准化模式为重稀土相对轻稀土富集,吉兰丹河沉积物轻重稀土无明显分异。沉积物源岩和矿物组成对两条河流的REE组成起到了重要的控制作用,化学风化对彭亨河REE组成的影响大于吉兰丹河,而彭亨河沉积物粒度组成显著差异也导致了其REE含量变化范围更大。δEu_UCC-(Gd/Yb)_UCC关系图中彭亨河和吉兰丹河沉积物分区明显,表明其可作为定性判别两条河流来源的有效指标,并可用于海区沉积物来源的示踪和定量识别。     

山东半岛南部近岸海域表层沉积物稀土元素的物源指示

通过对山东半岛南部海域147个表层沉积物样品和周边入海河流46个表层沉积物样品粒度与稀土元素(REE)测试分析,系统地研究了该区稀土元素分布、δEu和δCe异常以及稀土元素的球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分曲线特征等。结果表明,研究区沉积物REE呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的Eu异常等特征。对代表站位与长江、黄河及周边中小入海河流沉积物的稀土元素分析对比,利用以Ce/La和Sm/Nd作为对比元素的FD判别函数分析,以及对一些在地球化学环境中比较稳定元素的比值进行了验证比较,初步判别研究海区的表层沉积物物质来源以现代黄河沉积物质为主,周边中小河流也对其物源产生一定的影响。     

孟加拉湾中部表层沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

通过对孟加拉湾中部110个表层沉积物进行稀土元素(REE)测试分析,揭示了研究区稀土元素含量和分布特征,并讨论了其物质来源。结果表明,研究区稀土元素含量介于93.90×10-6~220.80×10-6之间,平均含量为138.25×10-6,接近上陆壳含量。REE整体表现出轻稀土富集、重稀土含量相对均一的特征,Eu呈明显负异常,无明显Ce异常。应用富集系数、判别函数及∑REE-(La/Yb)N等方法判别其物质来源,结果证实研究区沉积物主要为喜马拉雅山和青藏高原来源,还有一部分物质来自中印度半岛,而伊洛瓦底江物质对研究区沉积物组成影响不明显。G-B(恒河-布拉马普特拉河)沉积物标准化后的稀土参数聚类分析表明,印度源区的主要影响范围位于研究区西侧,其控制因素主要是物质供应方式及孟加拉湾表层环流,尤其是东印度沿岸流(EICC)对印度源区物质的输运。     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物的稀土元素及其物源判别

对山东半岛东北部滨浅海区306个海底表层样品进行了稀土元素含量和粒度测试,从稀土元素的角度出发,探讨了研究区表层沉积物的稀土元素地球化学特征及其物质来源。结果表明,表层沉积物中稀土元素总量的分布与沉积物类型有良好的对应性。高值区呈舌状由西北向东南伸展,正好对应粉砂类型区;而低值区则对应于砂质粉砂和粉砂质砂,说明了本研究区稀土元素分布基本遵循“元素粒度控制规律”。研究区沉积物的稀土元素球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分模式与黄河沉积物非常接近;基于若干稳定元素比值的计算对比,验证了研究区沉积物与黄河入海沉积物具有相同的物源区。     

浙闽近岸海域表层沉积物稀土元素的物源指示

通过对浙闽泥质区近岸海域的151个表层沉积物样品和周边入海河流的71个表层沉积物样品进行粒度和稀土元素测试分析,研究了该区的稀土元素分布、Eu和Ce异常、稀土元素的球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分曲线特征等。对研究区表层沉积物与长江、瓯江、闽江表层沉积物的稀土元素进行对比,以Ce/La和Sm/Nd作为元素对进行FD判别函数分析,结果表明研究区表层沉积物并不是单一物源形成,是长江、闽江、瓯江共同作用的结果。为了探究3条河流对浙闽近岸海域影响程度的大小,用物源指数进行判别,结果表明,3条河流对研究区内陆架、外陆架的影响程度都是长江瓯江闽江,内陆架表层沉积物中长江源占有明显优势,外陆架表层沉积物物源比内陆架更复杂,3条河流的混合作用更明显。     

渤海东部晚第四纪沉积环境变化的稀土元素地球化学记录

对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了稀土元素(REE)测定,结合有孔虫丰度和粒度参数研究,探讨了该孔稀土元素地球化学特征与晚第四纪环境变化关系。DLC70-1孔沉积物物源分析表明,该孔沉积物物质来源比较稳定,其沉积物主要来源于黄河。渤海东部DLC70-1孔REE的分布特征与晚第四纪沉积环境变化密切相关,约100 ka BP以前,研究区发育浅海环境,ΣREE含量较高,且HREE相对富集。100~75 ka BP期间,ΣREE含量受沉积物粒度的影响,明显低于前一阶段,LREE相对富集,稀土元素分布表现为河口半咸水环境特征。75~60 ka BP期间,研究区发育以细颗粒沉积物为主,ΣREE含量达到高值。60~35 ka BP期间为晚更新世玉木冰期中间冰阶(暖期)沉积,研究区发育滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较低,并显示LREE相对富集;随着水体深度和盐度条件发生多次波动,稀土元素分布特征也表现出小幅度变化。35~30 ka BP期间,研究区发育滨岸和滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较高。30~10 ka BP期间,研究区表现为河流环境,受矿物组成和沉积物粒度的影响,ΣREE含量总体较低,显示向上HREE相对富集。10 ka BP以来为全新世海侵期,研究区持续发育滨海-浅海沉积环境,其ΣREE含量总体较高,显示LREE富集。     

现代黄河三角洲附近海域表层沉积物地球化学分区

对取自现代黄河三角洲附近海域的表层沉积物样品进行粒度分析和地球化学元素分析。研究表明,沉积物类型主要为砂质粉砂和粉砂,表层沉积物粒度由近岸向渤海东部大致为由粗变细再变粗的趋势,研究区大部分化学元素的含量和分布受沉积物粒度控制作用明显,即"元素的粒度控制律"。运用Q型聚类法对研究区表层沉积物常微量元素进行分析,并将其划分为3个地球化学分区,Ⅰ区主要集中在渤海中部海区,该区化学元素含量高。Ⅱ区主要集中在莱州湾,常微量元素含量比Ⅰ区稍低。Ⅲ区化学元素含量最低,根据地理位置不同又可分为3个亚区。3个分区反映了不同物源和水动力环境对研究区沉积物分布的影响。     

庙岛群岛西部海域表层沉积物常量和稀土元素的分布特征及其物源指示意义

通过对庙岛群岛西部海域表层沉积物常量、稀土元素的系统研究,探讨了表层沉积物元素地球化学特征、控制因素及其物质来源。结果表明,庙岛群岛西部海域表层沉积物常量元素以SiO₂和A1₂O₃为主,SiO₂含量随着沉积物粒径变粗逐渐增大,Al₂O₃含量随着沉积物粒径变细逐渐增大。稀土元素(Rare Earth Element,REE)呈现轻稀土元素(Light Rare Earth Element,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Element,HREE)平坦以及中等程度的Eu负异常等特征,轻重稀土分异明显,稀土元素球粒陨石配分曲线与黄河沉积物类似。通过因子分析和相关性分析发现研究区沉积物的元素含量主要取决于陆源碎屑,海洋生物沉积和化学作用对沉积物元素含量有一定的影响,元素含量基本服从粒度控制规律。物源判别结果显示,庙岛群岛西部海域沉积物主要来源于黄河物质和辽河物质,并且从南到北辽河物质的混合比例逐渐升高,黄河物质的混合比例逐渐降低。     

日照市海滩沉积物地球化学元素特征及物源研究

海滩是大自然赋予人类宝贵的自然资源,作为著名的海滨旅游城市,日照市拥有丰富的海滩资源。目前,国内对日照市海滩沉积物地球化学特征和物源的研究相对薄弱,掌握海滩沉积物特征对后续海滩保护、海洋管理和滨海旅游业的发展具有重要意义。本文对日照市自北向南4 个海滩5 个探槽所采集的73 个海滩样品,进行了沉积物粒度、常微量和稀土元素测试分析,系统地研究了日照市海滩沉积物的地球化学元素在平面上的变化特征与其物质来源。结果显示,日照市海滩沉积物普遍较粗,以粗砂和中砂为主,自北向南沉积物呈现细-粗-细的变化特征。常量元素以二氧化硅（SiO2） 为主,其次为三氧化二铝（Al2O3） 和氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO） 等;微量元素以钡（Ba）、锶（Sr）、锆（Zr） 为主;稀土元素呈现明显的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,球粒陨石标准化曲线呈现左高右低的“V”形曲线,铕（Eu） 异常变化范围较大,从正异常-负异常,无明显铈（Ce） 异常。通过与长江、黄河及周边中小型入海河流沉积物的稀土元素对比分析,发现研究区内沉积物物质来源较复杂,主要为陆源物质,受到黄河及周边中小河流的影响程度较高。     

北冰洋门捷列夫海岭富锰棕色层稀土元素组成特征与来源初步分析

北冰洋深海广泛分布的富锰棕色沉积层(棕色层)是海冰、洋流、物源供给等多种因素共同作用的结果,本文基于西北冰洋门捷列夫海岭ARC07-E25岩芯沉积物稀土元素与微量元素含量、颜色反射率参数、粗颗粒组分和无机碳含量的变化特征,对该类沉积层中稀土元素的组成特征、形成机制和物质来源进行了综合分析。结果显示,沉积物稀土元素总含量(∑REE)在122.37×10?6～231.94×10?6之间变化,北美页岩标准化配分模式显示出轻微的中稀土(MREE)富集以及由La、Ce、Nd主导的较强的轻稀土(LREE)优势。沉积物中∑REE随着粗组分颗粒(如冰筏碎屑)的增多而呈现降低趋势,表明门捷列夫海脊沉积物中的稀土元素主要富集在细粒沉积物中。根据∑REE在沉积物中的变化特征将E25岩芯沉积物划分为4种地层,反映出了冰期/间冰期的气候转变过程中温暖条件下形成的棕色层与寒冷条件下形成的浅灰绿色沉积层(灰色层)的岩性旋回中稀土元素组成的差异,由于两种沉积层在形成时受到不同的底层水氧化还原环境的控制,导致了铈(Ce)元素在氧化水体中会由Ce3+氧化为Ce4+并发生沉降,而在还原水体中则由Ce4+还原为Ce3+发生溶解,这一特性使LREE含量产生较大波动,进而影响到∑REE,使之趋于在代表氧化条件的棕色层中升高而在代表还原条件的灰色层中降低。R型因子分析和物质来源判别结果显示,E25岩芯沉积物中稀土元素与亲碎屑元素(Nb、U、Th)有较好的相关性,主要来源于东西伯利亚海和新西伯利亚群岛的近岸侵蚀物质以及勒拿河物质的输入。     

Rare earth elements in bottom sediments of major rivers around the Yellow Sea: implications for sediment provenance

Rare earth elements (REEs) of 91 fine-grained bottom sediment samples from five major rivers in Korea (the Han, Keum, and Yeongsan) and China (the Changjiang and Huanghe) were studied to investigate their potential as source indicator for Yellow Sea shelf sediments, this being the first synthetic report on REE trends for bottom sediments of these rivers. The results show distinct differences in REE contents and their upper continental crust (UCC)-normalized patterns: compared to heavy rare earth elements (HREEs), light rare earth elements (LREEs) are highly enriched in Korean river sediments, in contrast to Chinese river sediments that have a characteristic positive Eu anomaly. This phenomenon is observed also in primary source rocks within the river catchments. This suggests that source rock composition is the primary control on the REE signatures of these river sediments, due largely to variations in the levels of chlorite and monazite, which are more abundant in Korean bottom river sediments. Systematic variations in ΣLREE/ΣHREE ratios, and in (La/Yb)–(Gd/Yb)_UCC but also (La/Lu)–(La/Y)_UCC and (La/Y)–(Gd/Lu)_UCC relations have the greatest discriminatory power. These findings are consistent with, but considerably expand on the limited datasets available to date for suspended sediments. Evidently, the REE fingerprints of these river sediments can serve as a useful diagnostic tool for tracing the provenance of sediments in the Yellow Sea, and for reconstructing their dispersal patterns and the circulation system of the modern shelf, as well as the paleoenvironmental record of this and adjoining marginal seas.     

孟加拉湾南部表层沉积物稀土元素组成及其物源指示意义

基于孟加拉湾南部98个表层沉积物的稀土元素组成及其空间分布特征,判别了研究区表层沉积物主要来源,并结合水动力环境等探讨了孟加拉湾南部区域沉积物输运方式。结果表明,研究区表层沉积物稀土元素总含量范围为67.62~180.67μg/g,其平均值为100.85μg/g,且具有轻稀土富集、重稀土均一、明显的Eu负异常的特征。基于稀土元素主要参数,可将研究区分为两个区域,Ι区位于研究区西部,Ⅱ区位于研究区东部。根据球粒陨石标准化后的La/Yb-Sm/Nd物源判别图解可知,研究区表层沉积物的最主要来源为恒河-布拉马普特拉河搬运的喜马拉雅山侵蚀物质,其对整个研究区均有重要影响;次要来源为戈达瓦里河-克里希纳河输送的印度半岛物质,其主要影响范围为研究区西侧的Ι区。不同源区沉积物在研究区的输运过程主要受控于季节性表层环流,其驱动力为印度季风系统。     

Rare earth elements-rich phase and enriching mechanism in sediments from CC area, the Pacific Ocean

Compared to North American shale composition (NASC),REE contents of sediments from the CC area in the Pacific Ocean are obviously high except that cerium has equal content to that of NASC.Three-valence rare earth elements were completely enriched in phosphate-phase and cerium in iron-phase.Rare earth elements in the sediments were originally derived from seawater.During lithigenic and minerogenic processes of metalliferous nodules,three-valence rare earth elements in sediments mobilized and incorporated into sediments as authigenous biogenic-apatite,while cerium had change from Ce³⁺ to Ce⁴⁺ and directly precipitated from seawater and entered metalliferous nodules and caused Ceanomalies in REE pattern in sediments.     

Geochemistry and zircon U-Pb ages of the Oligocene sediments in the Baiyun Sag,Zhujiang River Mouth Basin

In this study, element geochemistry and zircon chronology are used to analyze the Oligocene sediments in the Baiyun Sag, Zhujiang River Mouth Basin. The experimental results are discussed with respect to weathering conditions, parent rock lithologies, and provenances. The chemical index of alteration and the chemical index of weathering values of mudstone samples from the lower Oligocene Enping Formation indicate that clastic particles in the study area underwent moderate weathering. Mudstone samples exhibit relatively enriched light rare earth elements and depleted heavy rare earth elements, "V"-shaped negative Eu anomalies, and negligible Ce anomalies. The rare earth element distribution curves are obviously right-inclined, with shapes and contents similar to those of post-Archean Australian shale and upper continental crust, indicating that the samples originated from acid rocks in the upper crust. The Hf-La/Th and La/Sc-Co/Th diagrams show this same origin for the sediments in the study area. For the samples from the upper Enping deltas, the overall age spectrum shows four major age peaks ca. 59–68 Ma, 98–136 Ma, 153–168 Ma and 239–260 Ma. For the Zhuhai Formation samples,the overall age spectrum shows three major age peaks ca. 149 Ma, 252 Ma and 380 Ma. The detrital zircon shapes and U-Pb ages reveal that during Oligocene sedimentation, the sediments on the northwestern margin of the Baiyun Sag were supplied jointly from two provenances: Precambrian-Paleozoic metamorphic rocks in the extrabasinal South China fold zone and Mesozoic volcanic rocks in the intrabasinal Panyu Low Uplift, and the former supply became stronger through time. Thus, the provenance of the Oligocene deltas experienced a transition from an early proximal intrabasinal source to a late distal extrabasinal source.     

琼东南盆地深水区钻井岩屑稀土元素地球化学特征及其对沉积物源和环境的指示

对琼东南盆地深水区YL19A钻井岩屑样品进行了稀土元素(REE)地球化学特征分析,旨在研究琼东南盆地深水区的沉积物源及古环境变化。钻井岩屑样品的球粒陨石标准化REE配分模式总体呈轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)亏损的右倾式,但在各时代地层之间表现出一定的差异。崖城组和陵水组岩屑呈明显的Eu正异常,而梅山组、三亚组和黄流组岩屑呈Eu的弱负异常,指示了沉积环境和沉积物源上的变化。在早渐新世时期,研究区物源以来自周边凸起的火山碎屑和陆源碎屑为主,沉积环境为海陆过渡相;自渐新世晚期开始,随着琼东南盆地全区发生海侵,研究区水深逐渐加大,沉积环境由海陆过渡相变为浅海相,物源变为远源陆源物质,并具有红河与海南岛多物源混合的特征,红河沉积物对物源的贡献相对较大,基性火山物质对物源的贡献减弱。YL19A钻井岩屑的REE地球化学特征在距今30、28.5、25.5和23.8Ma等地层界面处均发生明显的突变,对区域性构造运动事件有明显的响应。     

赣东–浙西下寒武统荷塘组稀土元素特征及其地质意义

为揭示下扬子下寒武统黑色岩系的物源属性、构造背景及其沉积环境等特征,对赣东-浙西地区下寒武统荷塘组野外露头及钻井岩心进行了系统采样与稀土元素分析测试.结果显示,荷塘组样品稀土元素总量变化波动大(16.83×10?6～321.22×10?6),均值低(103.11×10?6),轻稀土元素富集且分异明显,重稀土元素亏损但分...