南海东北部184柱状样沉积中生源和矿物碎屑组分分析及其古环境意义

通过对南海东北部184柱状样的29个沉积样品的定量研究,揭示了生源和矿物碎屑各组分在柱状样中的垂向分布,显示了在海洋古环境研究中组分分析作为一种简单、快速的研究方法的潜力。研究区生源碎屑的分布明显受与水深相关的深海溶解作用所控制,水深3500～4000m的现代南海CCD以下,钙质生物的含量急剧减少,而硅质生物的含量急剧增加。火山玻璃在柱状样的分布位置与氧同位素分期的对比,显示出其可以成为地层对比和确定年龄的良好标志。     

深海沉积物分类与命名的关键技术和方案

对地质研究的对象进行科学合理的分类,是地学研究的重要内容之一.为建立科学合理、量化统一、操作简便的深海沉积物分类与命名方案,详细分析国内外深海沉积物分类与命名现状,深刻了解海洋沉积物组成与分布,深入研究深海沉积物的水深、平均粒径和粘土含量3项参数指标,通过分析涂片鉴定粘土、钙质生物、硅质生物这三者的含量、粒度和化学分析之间的差异,建立钙质生物、硅质生物与CaCO₃、生物SiO₂的量化关系,完成沉降法和激光法粒度分析资料的对比和校正,分析深海沉积物分类与命名的兼容性和可比性.在上述研究成果基础上,自主创新提出深海沉积物分类与命名方案及其关键技术.深海沉积物类型简分法把深海沉积物分为深海粘土、钙质软泥、硅质软泥、粘土-硅质-钙质软泥4类,它能满足一般性海洋地质调查要求,达到基本了解深海沉积物类型的目的,在兼容世界深海沉积物类型现状的同时,充分考虑到混合沉积物的存在.深海沉积物类型细分法在简分法基础上细分了16种沉积物,使分类与命名更加详细和全面,满足海洋地质详细调查研究的要求.深海沉积物分类与命名方案与浅海沉积物分类与命名比较,在图形、类型指标、种类数量、冠字冠名法、混合沉积物表示法、可操作性等方面具有可比性,使浅海到深海的沉积物分类与命名呈渐变和有机联系.      

长江口北支潮流沉积物磁性特征与沉积环境分析

通过对兴隆沙 XL1 孔沉积物磁性特征的研究,为揭示潮汐河口潮流沉积物的磁性特征和建立长江口沉积相序提供新的手段,并在拓展环境磁学的应用领域方面进行有益的探索.研究表明:该地区沉积物的磁性矿物以低矫顽力亚铁磁性矿物为主;当χ、SIRM和χfd%、χARM 同处于低值时,反映细晶粒磁铁矿优先溶解,晶粒粗化,可作为还原环境的判据,而在近地表环境下 SIRM / χ、Bcr 和 HIRM 的高值,以及 S-100mT 的低值,一般显示赤铁矿、针铁矿的含量相对较高,可以作为氧化环境的标志.可用χfd%、χARM等参数值的大小来判别长江口北支水动力强弱.按磁化率等磁参数曲线的变化特征将 XL1 孔自下而上划分出 3 个磁性层.同时,参照沉积物的粒度特征和有孔虫分析结果,探讨了兴隆沙沉积环境自下而上的演变序列为:潮流沙脊→潮汐水道→潮滩.     

长江口盐沼土壤有机质更新特征的滩面趋势

Characteristics and tidal flat trends of soil organic matter （SOM） turnover were studied for the Chongmingdongtan Salt Marsh in the Yangtze River estuary, based on analyses of stable carbon isotope composition （δ^13C）, grain sizes and contents of particulate organic carbon （POC）, total nitrogen （TN） and inorganic carbon （TIC） for three cores excavated from high tidal flat, middle tidal flat and bare flat. Results demonstrate that correlations between soil POC contents and δ^13C values of the salt marsh cores were similar to those between soil organic carbon （SOC） contents and δ^13C values of the upper soil layers of mountainous soil profiles with different altitudes. SOM of salt marsh was generally younger than 100 years, and originated mainly from topsoil erosions in catchments of the Yangtze River. Correlations of TN content with C/N ratio, POC content with TIC content and POC content with δ^13C values for the cores suggest that turnover degrees of SOM from the salt marsh are overall low, and trends of SOM turnover are clear from the bare flat to the high tidal flat. Bare flat samples show characteristics of original sediments, with minor SOM turnover. Turnover processes of SOM have occurred and are discernable in the high and middle tidal flats, and the mixing degrees of SOM compartments with different turnover rates increase with evolution of the muddy tidal flat. The exclusive strata structure of alternate muddy laminae and silty laminae originated from dynamic depositional processes on muddy tidal flat was a great obstacle to vertical migration of dissolved materials, and SOM turnover was then constrained. The muddy tidal flat processes exerted direct influences on sequestration and turnover of SOM in the salt marsh, and had great constraints on the spatial and temporal characteristics of SOM turnover of the Chongmingdongtan Salt Marsh in the Yangtze River estuary.     

白令海和楚科奇海表层沉积中的有孔虫及其沉积环境

通过对白令海和北冰洋楚科奇海39个表层沉积样品中有孔虫的定量分析,发现表层沉积中浮游有孔虫稀少可能与该区表层生产力低、碳酸盐溶解作用较强有关,而底栖有孔虫的分布则主要受表层初级生产力以及与水深相关的碳酸盐溶解作用和水团性质所控制,其中北冰洋楚科奇海陆架区有孔虫以Elphidium spp.组合和Nonionella robusta组合为主,丰度和分异度低,受北冰洋沿岸水团控制;白令海陆坡区有孔虫以Uvigerina peregrina-Globobulimina affinis组合为主,含N.robusta较多,丰度和分异度相对高,受太平洋中层和深层水团控制,但该区碳酸盐溶跃层和补偿深度(CCD)相对浅,约分别位于2000和3800m处.此外,白令海陆坡上部表层沉积中含有北冰洋陆坡区典型深水底栖有孔虫种Stetsonia arctica,说明白令海峡两侧的海区曾有深部水交流.     

南海东部海域表层沉积物类型的研究

南海东部海域表层沉积物可被分为11种类型:含岩块砾石黏土质粉砂、贝壳珊瑚砂、黏土质粉砂、钙质黏土、钙质软泥、有孔虫砂、深海黏土、含铁锰微粒粉砂质黏土、硅质黏土、含火山灰硅质黏土、含火山灰粉砂质黏土.这些类型按物源和成因可被分为陆源碎屑、钙质碎屑和硅质碎屑、火山碎屑3大类型,其中陆源碎屑分布面积约占50%,钙质碎屑占20%,硅质碎屑和火山碎屑各占15%.在物质来源、海底地形、火山作用、生物作用、水动力条件等因素影响和控制下,由于沉积环境的差异,故区内褐色类沉积物最多(60.68%),灰色类沉积物次之(38.20%),黄色类沉积物最少(1.12%).台湾省以南到17°N以北海区沉积物以陆源沉积物分布为主;巴士海峡以西海区沉积物较粗,常含砂岩块和砾石;东沙群岛以东海区钙质生物碎屑沉积丰富;中、西部海区以含铁锰微粒沉积物为主;中、南部海区水深大,主要分布硅质沉积物;南部海区、礼乐滩北缘沉积物受礼乐滩珊瑚碎屑影响大,沉积物类型为钙质软泥.     

长江口北支CY孔重金属沉积特征、潜在生态风险及影响因素

通过对长江口北支CY孔47个样品的重金属Cr、Cu、Pb和Zn的数据分析,采用单因子污染参数法和Hakanson潜在生态风险指数法,评价了长江口北支CY孔沉积物的质量状况。定量确定了长江口北支沉积物重金属的潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。从环境演变角度探讨了长江口北支沉积物重金属总的潜在生态风险和单个重金属元素的潜在生态风险的演变趋势。结果表明,长江口北支沉积物重金属含量与沉积环境演变关系密切,不同的气候条件下,具有不同的沉积环境特点,形成不同的沉积物环境状况。就气候演变而言,从层1至层7,气候依次为热暖潮湿→暖热湿润→温和略干→温暖湿润→温暖稍温→温而略干→温暖湿润,对应的重金属含量变化依次按低→高→减少→增多→减少→减少→显著增大的规律变化。     

南海东北部表层沉积中微体化石与碳酸盐溶跃面和补偿深度

通过对南海东北部(12°～22°N,116°～122°E)表层沉积中的浮游有孔虫、底栖有孔虫、钙质超微化石、硅质与钙质生物丰度和比值的定量分析以及碳酸盐含量的测定,发现碳酸盐含量、浮游有孔虫、钙质超微化石丰度以及钙质生物比值随水深的增大迅速减小,而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值和硅质生物比值以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量却随水深的增大迅速增加.研究表明,调查区内微体化石丰度和比值以及碳酸钙含量的高低,与碳酸盐溶跃面(lysocline)和碳酸盐补偿深度密切相关,碳酸盐溶跃面和碳酸盐补偿深度南、北还存在一定差异,碳酸盐溶跃面南部较北部深,南部在2 600 m上下,北部则在2 200 m上下;碳酸盐补偿深度也是南部的较深,南部为3 600 m上下,而北部在3 400 m上下.     

长江口北支入海河段的衰退机制

通过不同时期海图、水下地形图对比,论述了长江北支入海河段具有沙脊发育、河槽淤浅、南涨北塌、深泓北靠并逐渐向北平移的演变特征和衰退态势。据2003年11月同步潮位、潮流、悬沙和地形资料,经单宽潮量、输沙量和断面进出潮量计算发现：黄瓜沙北水道水沙大进大出以过往为主,南水道是水沙倒灌的主通道,潮速南小北大是河道南涨北塌并向北平移的动力机制,南水道涨落潮流均携沙输向江心是江心沙脊发育、黄瓜沙淤高的物质基础,进潮量大是导致泥沙倒灌、入海河段衰退的主要原因。     

南海东北部表层沉答中微体化石与碳酸盐溶跃面和补偿深度

通过对南海东北部(12°～22°N,116°～122°E)表层沉积中的浮游有孔虫、底栖有孔虫、钙质超微化石、硅质与钙质生物丰度和比值的定量分析以及碳酸盐含量的测定,发现碳酸盐含量、浮游有孔虫、钙质超微化石丰度以及钙质生物比值随水深的增大迅速减小,而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值和硅质生物比值以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量却随水深的增大迅速增加.研究表明,调查区内微体化石丰度和比值以及碳酸钙含量的高低,与碳酸盐溶跃面(lysocline)和碳酸盐补偿深度密切相关,碳酸盐溶跃面和碳酸盐补偿深度南、北还存在一定差异,碳酸盐溶跃面南部较北部深,南部在2600m上下,北部则在2200m上下;碳酸盐补偿深度也是南部的较深,南部为3 600 m上下,而北部在3 400 m上下。