海洋底部水岩系统现代环境和成矿作用

本文以南海和东太平洋海盆为例,在阐述地质环境背景基础上,揭示了海洋底部水岩系统的环境因子分布特征和存在的地球化学垒,指出了成矿金属组分存在的形式和沉析矿物的类型以及提出了多金属结核的成矿作用等新认识。     

黄河三角洲滨海湿地表层土壤稀土元素分布特征

通过对黄河三角洲北部滨海湿地49个站位表层土壤样的稀土元素(REE)分布特征及其生态效应的研究,笔者认为:研究区表层土壤ΣREE含量为143.14~251.78mg/kg,平均含量为182.98mg/kg;REE分馏程度均低于黄河流域沉积物和长江流域沉积物的REE分馏程度;研究区δEu和δCe与黄河流域和长江流域沉积物亦有一定差异。REE经球粒陨石和北美页岩标准化后显示,研究区表层土壤与现代黄河流域沉积物的REE总体配分曲线相近,但其REE的总体含量均高于黄河流域沉积物中REE的含量,尤其HREE更为明显;不同植被区,表层土壤中ΣREE、LREE平均含量均为芦苇地<光滩<柽柳地<翅碱蓬地,而HREE平均含量为芦苇地<翅碱蓬地<柽柳地<光滩,其分馏程度芦苇地<光滩<柽柳地<翅碱蓬地,δEu和δCe平均值亦相对较低,推测可能在湿地,特别是芦苇地里REE更多地参与了生物地球化学循环。     

青岛鳌山湾海区营养结构分析与营养状况评价

根据2004年6月中旬在鳌山湾海区所取得的底层海水营养盐资料,分析了青岛鳌山湾海区营养盐的平面分布特征;运用绝对限制法则和相对限制法则确定了鳌山湾海区的营养盐限制因子;采用营养状态综合指数法和分类分级富营养化评价模式对鳌山湾海域的营养状况进行了评价。结果表明:鳌山湾营养盐限制因子为磷(P),该海区由缺氮转变为缺磷,营养盐结构发生了根本性变化,且该海域无富营养化现象,水质较好。     

黄河三角洲不同类型湿地稀土元素配分模式

本文利用ICP-MS对2006—2008年采自黄河三角洲湿地系统的208个表层土壤(沉积物)样品进行了14项稀土元素(REE)分析,研究了黄河三角洲不同植被覆盖下REE的配分模式特征。结果表明:上三角洲平原湿地表层土壤稀土元素总量(ΣREE)分布范围为137.29×10-6~267.82×10-6,平均值为166.73×10-6。碱蓬湿地和光滩湿地的配分曲线比较接近;芦苇湿地和柽柳湿地的配分曲线也比较接近,具有配分曲线整体低于碱蓬湿地和光滩湿地的趋势。研究区浅海湿地表层沉积物ΣREE为143.11×10-6~222.48×10-6,平均值为180.80×10-6。黄河上三角洲平原各类湿地稀土元素配分曲线高于黄河浅海湿地的稀土元素配分曲线,黄河浅海湿地的稀土元素配分曲线高于黄河沉积物的稀土元素配分曲线,且其配分曲线LREE较分散,而HREE较集中甚至重合。由此证明,稀土元素与植物分带具有成因关系,即黄河三角洲湿地系统LREE较多的参与到了植被的生物地球化学循环,而HREE在湿地生态系统呈生物化学惰性。     

现代黄河三角洲滨海湿地生态水文环境脆弱性

受大气降水、黄河水位断流、风暴潮和人类工程活动等因素影响,现代黄河三角洲滨海湿地生态水文环境极其脆弱和敏感。本文运用地下水数值模拟方法,通过构建滨海湿地水文模型,以氯离子作为模拟因子,预测滨海湿地地下水趋势性变化。计算结果显示,湿地水位和盐度对湿地生长和发育起控制作用;黄河持续断流和强烈风暴潮对湿地水质影响明显;当风暴潮引起增水幅度超过正常潮高的2.4m,会造成沿海低地特别是北部未受防潮大坝保护的滨海湿地淹没。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价

以黄河三角洲滨海湿地系统为研究对象,基于描述滨海湿地健康条件的4项功能,充分考虑滨海湿地生态地质环境系统的特征及其健康响应因素,建立了黄河三角洲滨海湿地健康条件评价的概念模型和指标体系。以统计监测和遥感数据为基础,采用RS和GIS技术,通过栅格化实现分区评价及其结果的优化整合,探讨了黄河三角洲滨海湿地健康的时空分布规律。结果显示：黄河三角洲滨海湿地现状健康条件处于健康的占14.2%,亚健康的占61.9%,一般病态的占23.9%;近期（2010－2015年）,河口三角洲湿地生境质量会逐步改善,向健康方向发展,而北部和南部部分滩涂区及神仙沟流路等局部地区在自然和人为因素的共同作用下,环境质量会有一定的降低;影响黄河三角洲滨海湿地健康条件的主要因素是全球气候变化背景下的区域水循环关键过程及其时空变化、湿地开发等人类负面干扰和黄河下游生态调度。应继续加大黄河下游生态调度的力度、积极实施生态修复工程,以促进黄河三角洲滨海湿地持续健康发展。     

全新世以来辽河三角洲地区的化学风化及其对气候变化的响应

以辽河三角洲ZK2孔为研究对象,对其57件沉积物样品进行常量元素测试和分析。研究表明,该地区总体遭受的化学风化作用较弱,基本处于化学风化的初期阶段,与所处纬度整体化学风化特征类似。将该区全新世以来的气候变化过程分为如下5个阶段:全新世早期(11.0—8.8 cal ka BP):化学风化程度逐渐增强,气候逐步向温湿方向发展;全新世早中期(8.8—6.9cal ka BP):化学风化程度最强,气候暖湿;全新世中期(6.9—4.6cal ka BP):风化强度较强,但有减弱的趋势,气候温湿;全新世中晚期(4.6—1.3 cal ka BP):化学风化程度在该时期属于最弱阶段,气候冷干;全新世晚期(1.3 cal ka BP—至今):气候温干,风化程度有所增强。总体来说,该区常量元素反映的气候变化过程与石笋δ~(18)O曲线基本一致,揭示了常量元素在反演气候变化过程中有一定的作用。     

辽东湾夏季叶绿素a分布特征与浮游植物溶解有机碳释放率估算

基于2013年夏季现场调查和14 C同位素示踪培养实验结果,对辽东湾水文环境参数、叶绿素a浓度与分布、浮游植物在光合作用过程中的溶解有机碳释放率进行了测试和分析。结果表明,辽东湾夏季叶绿素a表层平均值约为(6.10±0.41)mg/m3,且在局部出现显著的高值区和低值区,其中高值区可能存在藻华现象。叶绿素a低值区出现在双台子河的河口,主要原因是河水中过量泥沙悬浮物降低该区水体透明度,从而导致浮游植物生长受到光限制。6个典型站点的溶解有机碳释放率范围为(1.69±0.06)~(7.59±0.94)mg/(m3·h),平均值为(3.42±0.94)mg/(m3·h),占总有机碳生产率的3.57%~7.30%,平均为4.94%±0.59%。回归分析结果表明,叶绿素a含量对初级生产力的大小具有直接影响,而浮游植物溶解有机碳的释放率也与叶绿素a和光合作用率具有显著的线性相关性,表明在辽东湾水域富营养化所导致的局部高生物量促进了水体藻类光合固碳效率,溶解有机碳的生产率也同步增高。     

渤海湾西岸全新世以来沉积物地球化学与黏土矿物特征及其对环境和气候的响应

通过对渤海湾西岸BXZK11孔沉积物黏土矿物、地球化学元素组分、粒度分析以及AMS14C年代测定并与研究区周边6个具有较好年龄控制的钻孔剖面对比,结合黏土矿物蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值以及元素Al/Si和Al/Na比值对气候变化的响应,探讨了渤海湾西岸地区全新世以来沉积环境以及气候变化过程。结果表明,末次盛冰期到8830 cal.aBP,海平面快速上升,海水临近研究区,沉积物以黄河古河道沉积为主,气候温凉略湿;8830~6255 cal.aBP,海侵范围达到最大,研究区主要为潮坪-浅海环境,气候温暖湿润;6255~3650 cal.aBP,海平面逐渐降低,沉积环境为前三角洲沉积,沉积物为黄河三角洲的一期超级叶瓣,气候转为温凉稍湿;3650~2780 cal.aBP,海平面趋于稳定,三角洲不断进积,为三角洲前缘环境,气候向凉干方向变化;2780 cal.aBP至今,古黄河三角洲不断进积,该区变成三角洲平原环境,气候凉干与现今相似。     

现代黄河三角洲沉积物沉积年代的确定

黄河三角洲前缘粉砂分布于河口外中部,三角洲侧缘或分流间湾黏土质粉砂分布于三角洲前缘粉砂体的两侧。分流改道时新的分流河口大多分布在老叶瓣三角洲侧缘或分流间湾位置。这样,年轻的三角洲前缘粉砂覆盖在老三角洲侧缘或分流间湾黏土质粉砂之上,与此同时,年轻的三角洲侧缘或分流间湾黏土质粉砂覆盖在老三角洲前缘粉砂之上,形成规律性的叠覆层序。在观察钻孔岩心时,正确判断某一层的沉积环境,追踪其物质来历,即判断是从哪一条分流河道搬运来的物质形成的,该分流河道的活动年代就是该层形成的年代。