中、东太平洋沉积岩样低成熟烃组成与演化及其受控因子对比

定量分析了赤道中、东太平洋MP2001-01和ES0103沉积岩样中有机碳、可溶有机质(氯仿抽提物)及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)、生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、萜类化合物),在对两站区沉积岩样低熟烃的认定基础上,进行物源和源性的地球化学对比,研究它们的共性与差异性。研究发现,无论是在含量、族组成、演化程度、物质来源、沉积环境以及受控因子等方面都有明显的区别,这些差异主要是环境因素造成。两站柱样分别位于太平洋中心开阔深海盆地,它们之间被莱恩火山链隔开,它们的地理位置不同,两站区物质来源和沉积环境(氧化或还原)具有明显的差异,而南极底层流的影响是两站区低成熟烃组成特征、演化程度的主要环境受控因子。     

南极普里兹湾沉积物中有机碳和总氮的含量与分布

利用中国多次南极科学考察获得的沉积物样品,对普里兹湾沉积物中有机碳(OC)、总氮(TN)的含量和分布以及OC/TN进行了分析。结果表明:普里兹湾表层沉积物中OC和TN的含量变化范围分别为0.14%~1.20%和0.02%~0.20%,平均值分别为0.63%和0.11%。OC/TN的变化范围为5.5~8.2,平均值为6.8。OC和TN含量呈现明显的正相关性,表明有机质来源相同,比值接近6.6,说明有机质主要为海洋生源沉积。两者平面分布趋势非常一致,且与沉积物中泥质含量呈显著正相关,湾内73°E以西区域OC和TN含量较低,而以东区域含量较高,这是上层水体生产过程和冰川携带陆源砂等因素共同作用的结果。垂直分布上,OC和TN含量总体上表层高于深层,OC含量随深度增加逐渐降低,达到一定深度后趋于稳定。较高的沉积速率加速OC的埋藏,5根柱样中OC的埋藏率为39%~91%,平均为66%,表明普里兹湾是重要的碳汇区。     

灰色聚类法评价长江口、杭州湾海域表层海水中的重金属污染程度

通过2007年秋季航次我国近海海洋环境的综合调查,研究了长江口与杭州湾海域表层海水中重金属汞、砷、铜、铅、锌、镉、总铬的含量与分布,利用灰色聚类法对海水中的重金属元素进行评价。参照《国家海水水质标准GB3097-1997》,通过灰类白化权函数确定海水水质分级界限及各参评指标对不同等级的聚类权,构建了海水中重金属的灰色聚类法综合评价模型。该模型能够较客观、合理地评价海水中的重金属。评价结果表明,长江口与杭州湾海域表层海水中的重金属总体情况良好,但是汞、铅含量偏高,尤其是汞。长江口外以北、杭州湾北岸口外及舟山群岛邻近海域的海水水质相对较差,陆源排污为主要影响因子。     

南极普里兹湾表层沉积物有机地球化学特征及其生态环境意义

用气相色谱和气相色谱-质谱分析法分析了南极普里兹湾5个站位表层沉积物中多种生物标志物,探讨了其生态环境指示意义。结果显示:(1)湾内中心区总类脂物含量最高(1 193μg·g-1),埃默里冰架区次之(572μg·g-1),陆坡区最低(341μg·g-1),且与沉积有机碳、总糖、生物硅、菜籽甾醇、表层海水叶绿素a等参数显著正相关(p0.1),表明底层有机质与上层水体浮游植物密切相关;(2)C27甾烷含量与C28甾烷显著负相关(p0.01),指示着晶磷虾与硅藻的食物链关系;(3)相对较高的饱和烃/芳烃比值(2.5)、较低的Pr/C17(0.5)和Pr/Ph(2)证明沉积有机质主要来源于硅藻等浮游植物,同时饱和烃双峰群(C17或C18和C29)的存在及较高含量的C29甾烷(35.79%)指示外域有机质输入,且湾中心区的(CPI=1.60,Pr/Ph=0.69)要高于陆坡区和冰架区(CPI=1.01,Pr/Ph=0.39);(4)湾内中心区和冰架区脂肪酸C18:2/C18:0平均比值(0.78)要高于陆坡区(0.23)和低纬度地区(0.1),表明南极夏季普里兹湾陆坡区的表层海水温度要高于湾中心区和冰架区。     

西南极企鹅栖息地粪土层生物标志物记录和实测群落结构变化与ENSO的响应

采用210Pb进行年代测定,建立了西南极阿德雷岛AD2企鹅粪土地层的类脂生物标志物时间序列,应用粪土层记录的环境冷暖指标脂肪酸分子nC18:2/nC18:0比值变化,反映1931~2006年以来西南极地区几次短期气候冷暖变化事件,它们在年代和形式上与ENSO事件相互对应,且低值出现在2~3和6~7cm处的2个ENSO年结束年(1958和1983年),反映了记录在南极沉积地层中的ENSO信号可能有一个时间滞后效应.研究结果还显示,AD2粪土层正构烷烃主峰碳(MH)C23的相对丰度、C23/C17、轻组分与重组分比值(C21/C22+)、碳优势指数CPI等的变化不仅反映了土壤菌藻微生物与低等植被的相对变化,而且也与气候变化具有密不可分的联系.细菌脂肪酸很好地记录了近75年来该地区经历了两次明显的细菌变化,细菌脂肪酸iC15:0/aC15:0比值敏锐地反映了这一地区在这两个时期微生物作用明显增大,且均发生在ENSO结束年,同时段的脂肪酸组分CPIA值降低,C21/C22+增高,表明微生物为粪土层贡献低碳数的脂肪酸分子,与Pr/Ph没有太大相关性,这种变化反映了微生物及细菌在南极这个相对简单的生态系统中扮演了重要角色,无疑微生物的活动与气候冷暖条件密切关联.另外结合企鹅群落实测研究表明,鸟类数量变化在一定程度上是可以反映全球气候变化对群落生态系统的影响.     

西南极企鹅栖息地粪土沉积层中生物标志物记录及其环境气候意义

对2001年采集的西南极阿德雷岛(Ardley Island)企鹅栖息地粪土沉积层的柱状样品进行了(210) Pb精确定年,同时采用气相色谱法对其柱状样品以及采自2001年和2006年微表层样品中的正构烷烃和脂肪酸甲酯进行了分析和研究,建立了西南极阿德雷岛企鹅粪土沉积层的类脂生物标志物时间序列(1926-2006年),...     

夏季闽东沿海水体中透明胞外聚合颗粒物的分布特征及影响因素

透明胞外聚合颗粒物(TEP)在海洋微食物网和海洋碳循环中发挥着重要作用。本文针对夏季闽东沿海TEP的分布特征及影响因素进行研究。结果表明,闽东沿海TEP含量(以黄原胶为标准物质计算,后同)范围为25.2～935.5 μg/L,平均值为(201.8±177.9) μg/L。整体而言,TEP的分布表现为近岸高、远岸低,表层TEP含量相对于底层要低。相关性分析显示,研究海域TEP含量与浊度和营养盐(硅酸盐、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐)浓度呈正相关,与pH、溶解氧浓度和小型浮游生物量呈负相关。分级叶绿素a结果显示,相对于其他尺寸浮游植物,调查海域小型浮游生物可能对TEP含量的贡献最大。相比于开阔大洋中TEP主控因素为浮游植物而言,夏季闽东海域TEP主要由浮游植物在衰退阶段产生,其分布主要受颗粒物再悬浮作用影响。该结果不仅进一步阐明了近岸海域与开阔大洋TEP影响因素的区别,并且对我国近海海域不同区域TEP分布研究空白进行了补充。     

赤道太平洋沉积有机质物性、源性的地球化学及其沉积环境对比研究

对赤道中东太平洋和赤道西太平洋4个柱状样中有机碳、可溶有机质(即氯仿沥青"A")及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃)、某些生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃和萜类)分布特征进行物性和源性的地球化学对比研究,并对它们的共性和差异性进行了探讨。结果表明:它们的共性是非烃含量高,而饱和烃和芳烃含量低,饱和烃与芳烃的比值小,类异戊二烯含量高,样品的碳优势指数CPI值为0.812~1.380,Ts/Tm的比值在0.99~1.50,反映了检测出的分子化石经历了一定的成岩作用改造,具有低成熟烃特点。4个站位的有机质都处于低演化阶段,演化程度大小为WP02-1>ES0103>W2001-2>MP2001-01。由于物性、源性以及沉积环境的差异,正构烷烃的特征可以分为两类:MP2001-01柱样沉积物中正构烷烃谱图呈双峰型分布,前低碳峰群以nC17和nC18为主峰,后高碳峰群以nC₂₇和nC₂₉为主峰,nC₂₃-/nC₂₄+为0.631~0.950,表征了主要以海洋低等菌藻类和陆地高等植物两种混合来源;而W2001-2,ES0103和WP02-1三个站位的谱图呈单峰型,并以与水生大型植物有关的C₂₅为主峰(nC₂₅为主峰,nC₂₄次之,个别为nC₂₃)的中等碳链长占优势,nC₂₃-/nC₂₄+为0.081~0.234,表明正构烷烃主要来源是海洋水生大型植物,藻类对这些海域低熟烃的形成作出了巨大贡献。这3个站位Pr/Ph为0.215~0.901,反映出这些站位处于强还原、还原或少数弱氧化环境,还原环境在低熟烃形成和保存过程中发挥了重要作用。     

南极普里兹湾沉积生物标志物记录及浮游植物群落结构变化

本文利用浮游植物标志物（菜子甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮）作为重建单种浮游植物（硅藻、甲藻和颗石藻）的指标,对普里兹湾浮游植物群落结构的变化进行研究。结果表明研究海域表层沉积物和III-12柱样沉积物中的生物标志物记录具有明显的空间和时间变化特征。用生物标志物重建的浮游植物总量（菜子甾醇+甲藻甾醇+长链烯酮）变化范围在391.0~1470.6ng/g之间,在过去的大约100年时间里海洋初级生产力呈上升趋势,但近10年略有下降,这种分布趋势与区域气候变化密切相关。普里兹湾及其邻近海域表层沉积物中浮游植物标志物的总含量变化范围为215.2~1249.3 ng/g,重建的浮游植物生产量呈现湾内高、湾外低（陆坡、深海区最低）的特征,并与2005年现场调查资料表层海水叶绿素a、有机碳和生物硅含量分布趋势相符,最大值均出现在普里兹湾中心区域,这意味着底部被埋藏的浮游植物标志物总含量和硅藻植物群落有很高的一致性,反映出海洋底部对上层海洋过程的一致响应。