珠江河口沉积物粒度特征及其对底层水动力环境的指示

珠江口伶仃洋及邻近海域沉积物粒级变化大。频率分布曲线形态的变化揭示了珠江河口不同区域泥沙来源的差异。在平面分布上,粗粒级含量从西北部和北部向东南部迅速降低,而细粒级含量高值往往出现在河口中部。表层沉积物平均粒径梯度变化方向与珠江口悬浮物的运移方向大致吻合。反演获得的底层海流不同区域的优势速度与实测资料相符。两者较好地指示了沉积物多年平均优势海流速度和方向,表明利用沉积物粒度数据比较成功地反演出了珠江口沉积物推积前的搬运水动力环境。     

天然药用矿物蒙脱石除铅实验的微波应用

蒙脱石是一种药用矿物.天然产出的蒙脱石中常含有对人体有害的Pb等重金属元素.为了除去这些重金属元素,我们分别对蒙脱石进行了酸溶处理和EDTA萃取实验,在实验过程中分别采用了常规加热和微波加热.结果表明酸溶法只能除去65%左右的Pb,而在以下条件下Pb的去除率可达93.75%:O.05 mol/L的Na-EDTA溶液;固液比1:5;中档微波处理10 min.在该条件下经过处理的蒙脱石Pb含量小于5×10-6,符合药用标准.     

工业膨胀蛭石对水体中磷的去除研究

研究了工业膨胀蛭石对模拟养殖废水中磷酸盐的吸附性能,考察了pH值、吸附时间、固液比对吸附效果的影响,并通过原子吸收光谱法测定了蛭石在对磷酸盐吸附过程中主要金属元素的浸出含量,探究膨胀蛭石吸附水中磷的吸附平衡,对吸附机理进行了探讨。结果表明,工业膨胀蛭石对磷酸盐的吸附量可达2.76 mg/g,pH值在3~9的范围内有较高的吸附量;K、Ca、Mg这3种元素的浸出含量随着溶液中磷酸盐浓度升高而增加,Fe、Al元素则相应减少;工业膨胀蛭石对磷的吸附机理主要是先通过离子交换作用交换出层间阳离子,然后与H2PO-4、HPO2-4反应形成沉淀被吸附;吸附等温曲线均符合Freundlich公式与Langmuir公式,相关系数分别为0.978 1和0.985 1。     

自研高精度pH传感器的标定、校正方法及其在海水原位观测中的应用

电化学方法是测量海水pH值的主要方法之一。针对自主研发的基于铱金属及其氧化物电极的pH传感器,建立了海水环境下仪器标定和数据校正的方法,并在近岸和大洋环境中进行了原位测试的应用。仪器标定包括：(1)依照海水pH分析的标度要求选取适当的标定缓冲试剂;(2)以标准海水替代常用的2-氨基吡啶(AMP)溶液制备标定缓冲体系。数据校正主要包括温度背景校正及误差校正。海区原位测试应用以及与其他同类仪器对比表明,标定体系差异带来的误差可达1.00 pH单位,数据校正可提升测试精度0.10～3.00 pH单位不等。仪器的标定与数据校正方法能有效提高该自研pH传感器的测量精度。     

一种新型电镀法制备的Ir/Ir(OH)x pH电极及其在加州纽波特港海域的应用研究

Resulting from the rising levels of atmospheric carbon, ocean acidification has become a global problem. It has significant impacts on the development, survival, growth and physiology of marine organisms. Therefore, a highprecision sensor is urgently needed to measure the pH of sea-water. Iridium wire with a diameter of 0.25 mm is used as the substrate, and an Ir/Ir(OH)_x pH electrode is prepared by a one-step electrochemical method in a Li OH solution at the room temperature. A scanning electron microscope(SEM) observation reveals that it is coated with nanoscale particles. In laboratory tests, the electrode exhibits a very promising pH response, with an ideal Nernst slope(56.14–59.52), fast response, good stability and long life-span in tested pH buffer solutions. For a sea trial,four pH electrodes and one Ag/Ag Cl reference electrode are integrated with a self-made chemical sensor, and a profile detection of nearly 70 m is implemented near Newport Harbor, California on August 3, 2015. The results reflect that the pH value measured by the sensor is very close to the data given by Sea-Bird 911 plus CTD, with a difference value ranging from 0.000 075 to 0.064 719. And the sensor shows a better data matching degree in 0–40m water depth. In addition, the high precision and accuracy of the sensor make it possible to use in the ocean observation field.     

铁锰结壳中底层洋流活动的地球化学研究

文章以大洋海山铁锰结壳与南极底层流(AABW)之间关系的角度,从铁锰结壳的结构构造、矿物组合,特别是结壳新壳层的Ce异常和Ce/La比值的区域分布来探讨AABW的活动在铁锰结壳中留下的证据。主要对中太平洋和西北太平洋5座海山的17个铁锰结壳新壳层样品进行了结构构造分析和REE含量测定。结果表明,铁锰结壳的REE含量很高,平均为1716.66×10-6,且轻稀土元素明显富集,LREE/HREE平均值为4.82,除MID06样品具微弱的Ce负异常外,其他铁锰结壳样品均具明显的Ce正异常。为了对比研究AABW的影响,除铁锰结壳外,还引用了不同区域的多金属结核的稀土元素平均值资料按不同区域进行了对比研究,结果发现,AABW活动区和非活动区的δCe值和Ce/La比值有显著差异。一般来说,沿AABW流路,从南向北,δCe值和Ce/La比值有逐渐减小的趋势,但在局部地区,如地形复杂的海山区,AABW的强度会发生变化,其Ce正异常和Ce/La比值可能会局部增大。本项研究成果将有助于全面认识大洋成矿作用与海洋环境变迁的内在联系。     

用于深海极端环境下的pH电极制备方法改进

pH值是表征深海热液环境以及扩散流区域溶液化学性能的基本参数,因此原位精确获取溶液pH值是很多海洋科学研究者关注的问题。以前试制的电化学原位传感器IrOx电极,在实际海试中虽然对海底异常信号有响应,但由于信号漂移问题,电极只能用于定性地发现异常。基于熔融碳酸锂氧化金属原理,提出了改进传统熔融碳酸锂法,并设计了强制空气对流和碳酸锂添加过氧化钠两种制备方法。通过实验室的性能测试以及相应的表面扫描电镜测试表明,用改进的方法制得的电极,校正曲线均符合能斯特定律。用强制空气对流和混合碳酸锂/过氧化钠法制得的电极,其性能均明显优于传统熔融碳酸锂法。可推断,在熔融碳酸锂氧化贵金属铱的过程中,氧含量的充分与否是影响IrOx电极的性能和表面形态的重要因素,其中性能最优的是混合碳酸锂/过氧化钠法制得的电极。该类电极具有如下优点:重复性好;在大跨度pH溶液之间的响应快速稳定,长时间连续监测的漂移小于5 mV;同一批次所制备电极性能几乎相同;使用寿命长等。因此,该pH电极可用于深海的原位探测。该工作为进一步制备高性能的IrOx电极奠定了坚实的基础。     

热带东太平洋晚第四纪的古海洋及古气候记录

热带东太平洋8001柱状样晚第四纪以来放射虫标志种Buccinospharea invaginata和Collosphaera tuberosa的研究发现, 它们的初现面(FAD) 出现于柱深22cm和45cm处, 年龄分别为0.21Ma和0.42Ma.它们的初现面年龄与SPECMAP氧同位素记录结合为该柱建立了地层框架.该柱放射虫丰度、生源蛋白石和有机碳含量、粒度的分析显示, 大约在氧同位素11、9~8.4、5~3和1期, 高的放射虫总丰度、第四纪常见种丰度和始新世-渐新世种丰度大致对应于高的中值粒径和平均粒径, 以及大约氧同位素5期以来增加的有机碳含量, 表明此期间贸易风增强, 搬运的陆源颗粒增大, 北赤道洋流加强, 导致上升流增强, 表层水生产力提高, 同时, 南极底层流的活动也加强.大约在氧同位素10、8.3~6和2期, 低的放射虫总丰度、第四纪常见种丰度和始新世-渐新世种丰度大致对应于减小的中值粒径和平均粒径, 反映此期间贸易风减弱, 搬运的陆源颗粒减小, 北赤道洋流减弱, 导致上升流消失, 表层水生产力降低, 同时, 南极底层流的活动也减弱.      

南海北部琼东南盆地冷泉区表层沉积物微量元素的分析及其对甲烷渗漏的指示

Recent studies have shown that specific geochemical characteristics of sediments can be used to reconstruct past methane seepage events. In this work, the correlation between the Sr/Ca and Mg/Ca ratios of sediment samples is analyzed and the sulfate concentration profile in Site C14 from cold-seep sediments in the Qiongdongnan Basin in northern South China Sea is obtained. The results confirmed that, sulfate at 0–247 cm below sea floor(Unit I) is mainly consumed by organic matter sulfate reduction(OSR), while sulfate at 247–655 cm(Unit II) is consumed by both the OSR and the anaerobic oxidation of methane(AOM). In addition, the bottom sediment layer is affected by weak methane seepage. The Mo and U enrichment factors also exhibit similar trends in their respective depth profiles. The responses of trace elements, including Co/Al, Ni/Al, Cr/Al and Zn/Al ratios to methane seepage allowed the study of depositional conditions and methane seepage events. Based on the results, it is speculated that the depositional conditions of Unit II changed with depth from moderate conditions of sulfidic and oxic conditions to locally anoxic conditions, and finally to suboxic conditions due to methane fluid leakage. The stable isotope values of chromium-reducible sulfide produced by AOM and those of sulfide formed by OSR in the early diagenetic environment suffered serious depletion of 34 S. This was probably due to weak methane leakage, which caused the slower upward diffusion and the effect of early diagenesis on the samples. It is necessary to consider the effects of depositional environments and diagenesis on these geochemical parameters.     

中生代苏—鲁活动大陆边缘榴辉岩、煌斑岩、金矿及富集地幔间的成因联系

海西期末形成的初始欧亚板块，从三叠纪（250Ma)开始，便与古太平洋板块－太平洋板块发生强烈的挤压碰撞作用和俯冲作用，及由此引起的远距离效应使中国广大的东部地区从中生代开始成为活动大陆边缘，俯冲作用及构造环境的演化是控制胶东地体等大多数中生代榴0辉岩等变质岩类，花岗岩类，火山岩类，煌斑岩类以及金等矿床形成和使它们出露地表的重要因素，胶东地体中富钾的钙－碱性煌斑岩类的特征与其它活动大陆边缘和造山带中金矿有关的煌斑岩很相似，例如呈脉状产出，晚期侵位，强烈的自变质，富含大离子亲石元素（LILE）和挥发分，高的金含量，高的LREE／HREE和^87Sr/^86Sr比值，低的^143Nd/^144Nd比值，与花岗岩类，橄榄安粗岩，酸性脉岩以及热液金矿床的密切共生及它们这间与富集地幔楔的成因联系等，这些都表明它们与板块或板片俯冲过程中的去气，去碱，去ILE作用或壳－幔物质交换作用及由此形成的富集地幔楔有着紧密的联系。