海洋开发的持续发展之路

一、开发海洋资源与可持续发展 我国拥有18000多公里的大陆岸线,频临的黄海、渤海、东海、南海总面积470万平方公里,海岸带滩涂面积20多万平方公里,我国20米浅海面积有2亿亩。我国海洋资源丰富,由于我国海域南北跨热带、亚热带、温带3个气候带,因而形成了丰富的渔业资源和良好的旅游资源。目前我国海域生物有2万多种,石油资源也较丰富。初步勘察显示石油储量约     

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ13C和δ18O组成及海水温度

中国南方灯影峡期(晚前寒武纪)是白云岩广泛发育的海洋碳酸盐沉积时期,在灯影组中部发育从海水直接沉积沉淀的原生白云岩,目前仍保留其原始组构特征。从40个原生白云石(岩)中测得:泥晶白云石的δ¹³C值为3.64‰,δ¹⁸O值为-1.17‰(n=6);白云岩的13C值为3.52‰,δ¹⁸O值为-1.86‰(n=15);海水纤状白云石胶结物δ¹³C值为2.90‰,δ¹⁸O值2.65‰(n=8);海水刃状白云石胶结物的δ¹³C值为2.96‰,δ¹⁸O值为-2.41‰(n=8);晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ¹³C值为2.79‰,δ¹⁸O值为-3.13‰。40个岩样的δ¹³C平均值为3.25‰±0.44‰,δ¹⁸O平均值为-2.12‰±0.98‰(均以PDB标准)。对于灯影峡期海相云岩的原始δ¹³C和δ¹⁸O值,不采用所有样品的平均值,而是采用原生白云石沉积物与海水白云石结物δ¹³C值和δ¹⁸O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即：δ¹C值为4.43‰(PDB标准),δ¹⁸O值为-0.62‰(PDB标准),将其作为灯影峡期海洋碳酸盐岩的原始同位素组成。对海水原生白云石胶结物包裹体盐度进行了测定,海水δ¹⁸O计算值为2.90(SMOW标准),用原始δ¹⁸O值计算的原生白云石形成时的海水温度为40.8 ℃。这说明中国南方灯影峡的海洋为炎热的较高的海水温度环境。     

泥质沉积物颗粒分级及其有机质富集的差异性

在泥质沉积物颗粒分级的基础上,用显微镜检、XRD和色谱分析等手段获取有机质和无机矿物的特征,探讨二者间的相互关系以及有机质富集的差异性。沉积物偏粗粒级中主要富集的是颗粒有机质,有机碳含量高,C29色谱峰显著;偏细粒级中主要富集的是可溶有机质,有机碳和氯仿沥青A含量均高,C17色谱峰显著,呈现出有机质向粗和细两个端元富集的特点。粗粒级中无机矿物是化学性质稳定的长石和石英等碎屑颗粒;细粒级中是具有较强的化学活性的粘土矿物。因此,在粗粒级中有机质是通过颗粒有机质与矿物颗粒相互共生而富集;在细粒级中有机质是通过可溶有机质与粘土矿物相互结合形成复合体而富集,这反映了不同类型有机质富集机制的差异,会对有机质的保存和演化以及有机质生烃和碳循环过程产生影响,应引起高度重视。     

Characteristic elemental compositions of the Yangtze River and Yellow River surface sediments and their geological background

Significant differences are noticed in major and trace element compositions between the Yangtze River and the Yellow River surface sediments.The former sediments are rich in some major elements such as K,Fe,Mg,Al,and most of the trace elements which show wide variations in element concentrations,whereas the Yellow River sediments only have higher Ca,Na,Sr,Ba,Th,Ga,Zr,Hf contents and show slight variations in element contents.In the Yangtze River Basin are widely distributed intermediate-acid igneous rocks and complicated source rocks together with strong chemical weathering which determine the elemental compositions of the Yangtze River sediments,while the elemental compositions of the Yellow River sediments are decided by the chemical composition of loess from the Loess Plateau and intense physical weatering.Cu,Zn,Sc,Ti,Fe,V,Ni,Cr,Co,Li and Be can be used to distinguish the Yangtze River sediments from te Yellow River sediments and be treated as tracers for both the sediments to study the processes of their mixing and diffusion in the coastal zones of China.     

晚第四纪钱塘江下切河谷充填物物源特征

对晚第四纪钱塘江下切河谷内SE2孔沉积物重矿物和稀土—微量元素进行系统分析,并与邻区长江沉积物相应特征进行对比。结果显示:(1)晚第四纪钱塘江下切河谷充填物中河床(U5)、河漫滩(U4)和古河口湾(U3)沉积物的重矿物组合为赤褐铁矿—磁铁矿—锆石—白钛石—锐钛矿;微量元素中的铁族元素、大离子亲石元素和高场强元素与平均大陆上地壳(UCC)相近,且大离子亲石元素和大部分高场强元素与北美页岩(NASC)相近,在Th/Co-Cr/Th投点图中靠近钱塘江物源区,远离现代长江沉积物投点区;稀土元素球粒陨石和NASC标准化曲线与钱塘江沉积物特征相似,不同于现代长江沉积物。(2)近岸浅海(U2)和现代河口湾(U1)沉积物的重矿物组合为绿帘石—辉石—角闪石—石榴石—榍石—金红石—电气石;微量元素具有与UCC较为相近或富集的铁族元素,大离子亲石元素和高场强元素相对亏损,且与NASC相比,铁族和高场强元素明显亏损,大离子亲石元素亏损较弱,在Th/Co-Cr/Th投点图中主要落于长江和钱塘江来源沉积物之间;稀土元素在球粒陨石和NASC标准化曲线中,配分模式与现代长江沉积物极为相似。(3)U5、U4和U3单元具有与U1和U2单元不同的沉积物来源:前者母岩主要为长英质中酸性火成岩,为古钱塘江提供;而后者沉积物主要来源于中基性物源区,由长江提供,同时上游钱塘江也提供了部分沉积物。可见,长江沉积物自近岸浅海沉积时期开始大量进入到钱塘江下切河谷内,为钱塘江下切河谷的沉积环境演化提供了重要物质基础。     

末次盛冰期以来长江三角洲地区的沉积相和古地理

末次盛冰期低海平面期间,长江三角洲地区可划分为2个古地理单元：古河谷和古河间地。下切河谷底部侵蚀面和古河间地顶面构成了冰后期海侵沉积旋回的底界面,它相当于层序地层学中的层序界面。位于河口湾-浅海相中的最大海侵面将冰后期海侵沉积旋回分为其下的海侵层序和其上的海退层序。随着δ¹⁸O ₃期的海平面下降,长江开始下切,至δ¹⁸O ₂期低海面时形成巨大的下切河谷。冰后期海平面上升引发的海侵造成了长江古河谷系的充填和河床、河漫滩－河口湾和部分河口湾－浅海相的形成,尔后的进积产生了部分河口湾－浅海相及三角洲相等。溯源堆积是产生下部河流沉积单元的主要过程,其中河漫滩沉积中出现的潮汐层理和少量小个体有孔虫说明了海洋因素的影响,河口湾－浅海相泥质沉积主要形成于最大海侵之时,三角洲的进积则产生了具有多期河口坝的三角洲。古河间地表面的硬粘土层经历了沉积和成壤作用交替、持续成壤作用和早期成岩作用,它们大致分别对应于δ¹⁸O ₃期、δ¹⁸O ₂期和δ¹⁸O ₁期,硬粘土层中留下了这3种作用的烙印。长江三角洲古河间地的古土壤母质属河漫滩相。持续成壤阶段河流基面和地下水位均较低,年降雨量约为500～800 mm,相当于现今的温带地区,干湿周期变化明显,地下水升降频繁。所有这些表明,当时并非干旱气候。     

长江与黄河沉积物中磁铁矿成分标型意义

长江与黄河沉积物中磁铁矿的元素组成揭示,两者的ＦｅＯ与Ｆｅ２Ｏ３及一些置换元素的含量差异明显。长江磁铁矿中ＦｅＯ与Ｆｅ２Ｏ３含量稍高于黄河磁铁矿,而Ｔｉ、Ｖ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｇ及Ｍｎ等元素含量明显地低于黄河磁铁矿,元素含量变化显著小于黄河磁铁矿。这反映长江磁铁矿中Ｆｅ＾２＋及Ｆｅ＾３＋的类质同象置换较少,主要为均质相单矿物颗粒,而黄河磁铁矿中元素含量变化大,既有均质相的颗粒,也存在一些Ｆｅ＾２     

南黄海牡蛎壳元素组成的原位微区分析及环境指示

碳酸盐生物壳体的周期性生长纹层是记录气候环境变化的天然材料。随着原位微区测试技术的快速发展,高分辨率的同位素和化学元素组成的快速分析显著推动了古气候环境变化及生物地球化学研究。应用激光剥蚀等离子体质谱仪(LAICP-MS)对南黄海现代牡蛎Crassostrea gigas壳体韧带部的元素组成进行原位微区测试,利用内标元素43Ca进行元素比值的校正,探讨了牡蛎壳中化学元素特征及其环境意义。研究的长牡蛎壳体中Mg/Ca、Sr/Ca、Na/Ca比值具有显著的季节性周期变化。环境水体物理化学性质的变化对壳体生长速率影响较大,壳中白垩质方解石和叶片方解石生长层分别对应较高和较低的环境温度,白垩方解石层具有较高的Mg/Ca、Sr/Ca和较低的Na/Ca比值。Mg/Ca比值可指示牡蛎壳体生长环境水体温度,利用前人Mg/Ca比值公式计算可以恢复与器测资料相符的近岸海水温度结果。本研究对应用LA-ICP-MS分析技术开展高分辨率的生物壳体元素组成和环境示踪研究具有借鉴意义。     

苏北陆上潮成砂体的特征和古环境演化

苏北陆上以东台为顶点呈扇形向东展开的潮成砂区 ,是南黄海辐射沙洲的早期发育阶段 .冰后期最大海侵之后 ,距今约 5 0 0 0～ 6 0 0 0a前开始产生 ,水下潮成砂体不断出露 ,成陆 .环境磁学法证明陆上潮成砂层形成于辐聚辐散的古潮流场 .潮成砂层的物源早期为长江泥沙 ,晚期为黄河泥沙 ,潮流侵蚀海底也提供重要物源 .钻探和地质雷达探测表明 ,不存在大河由陆上或海域潮成砂区顶部直接供沙的可能性 ,河流的沉积物须通过沿岸运移参与潮成砂体的塑造 .这与物源和古潮流场所得的结论是一致的     

REE示踪沉积物物源研究进展

ＲＥＥ作为一种重要的沉积物物源示踪剂运用很广。在介绍了ＲＥＥ性质的基础上，对海水、河水、沉积岩、河流及边缘海沉积物中的ＲＥＥ元素丰度与配分模式特征进行了深入综述，概述了影响和控制ＲＥＥ丰度、模式及分馏特征的主要因素；论述了ＲＥＥ的物泊示踪意义以及在国内外应用情况与存在问题：源岩风化对ＲＥＥ分馏的影响；颗粒运及沉积时水动力分选对ＲＥＥ分馏可能造成的影响，即不同粒级中的ＲＥＥ不同的丰度与配分模式和碎屑