黄海与渤海交界区附近表层沉积物中的底栖有孔虫分布与环境因素制约

对取自黄海西北部以及渤海东部研究区内的144个表层沉积物样品中的底栖有孔虫群落进行了分析,结果表明这一区域底栖有孔虫以适应低温、低盐环境的冷水种和广温、广盐种为主。利用Q型因子分析提取了5个有孔虫组合:Protelphidium turberculatum(d'Orbigny)为主的组合1主要体现了温度和底质粒度的控制作用;Buccella frigida(Cushman)-Buccella tunicata(Ho,Hu et Wang)-Elphidium advenum(Cushman)为主的组合2最主要的影响因素是低温水团;Cribrononion subincertum(Asano)-Cribrononion porisuturalis(Zheng)-Elphidium advenum(Cushman)为主的组合3体现了水深和盐度的控制作用;Eggerella advena(Cushman)-Proteonina atlantica(Cushman)-Haplophragmoides canariensis(d'Orbigny)为主的组合4受控于底质沉积物粒度变化;Elphidium advenum(Cushman)-Ammonia becarii(Linné)-Ammonia compressiuscula(Brady)为主的组合5受到温度、盐度以及底质沉积物粒度的综合影响。总之,研究区内底栖有孔虫的水深分带性特征不明显,而温度、盐度和底质沉积物粒度对其分布具有显著的控制作用。     

东菲律宾海新型富铁锰结壳的古海洋环境记录

尝试恢复东菲律宾海新型深水水成富铁锰结壳典型样品生长过程中所记录的古海洋环境.通过对其微间距取样样品的地球化学和铀系年代学综合研究, 得到了该结壳的3个主要生长阶段及其对应的古海洋环境.第一阶段为晚中新世晚期-早上新世的结壳快速生长期, 壳层结构疏松并含有较多的火山碎屑物质, 对应着中中新世初期-上新世早期的南极底流活跃和降温; 第二阶段为早、中上新世的结壳生长间断期, 形成深海粘土沉积, 表明此时南极底流的减弱和升温; 第三阶段为中上新世以来的结壳缓慢生长期, 指示着南极底流的再次活跃和强降温, 其强度和范围均超过第一阶段, 更利于致密和高纯壳层的发育.研究区的这段古海洋学历史在以往研究中一直不甚明了.      

帕里西维拉海盆西北部表层沉积物中粘土矿物的分布特征及物源分析

提要应用X射线衍射(XRD)方法对菲律宾海帕里西维拉海盆西北部的257个表层沉积物样品<2μm粘土组分进行了分析。结果表明,本研究区粘土矿物的组合特点是伊利石含量最高(平均含量47%),蒙皂石含量次之(平均含量35%),高岭石和绿泥石含量均很低(平均含量小于10%)。根据该区表层粘土矿物中伊利石、蒙皂石相对含量的分布,可以大体上分为两种含量组合类型,据此也可以划分出两个组合分区:Ⅰ.富伊利石分区,主要位于帕劳海脊和帕里西维拉海沟之间的大部分区域的地形平坦处;Ⅱ.富蒙皂石分区,主要位于研究区东部帕里西维拉海沟附近和南部零星区域。根据粘土矿物的平面分布特征,结合个别样品的扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)分析,认为伊利石主要来源于研究区以西陆地及周边岛屿。伊利石的化学指数和结晶度指数表明,伊利石形成于物理风化较强的气候环境并可能与中国内陆黄土有关系,区内大部分蒙皂石具有富铁并含少量镁的特征,基性火山物质的蚀变是其主要成因,高岭石和绿泥石以陆源为主;风力的吹扬是研究区伊利石物质来源的主要输送方式,洋流作用对粘土矿物,尤其是蒙皂石矿物的分布具有一定影响。     

冲绳海槽北部15ka B.P.以来沉积物源及控制因素——稀土元素的证据

用等离子体质谱法(ICP-MS)对冲绳海槽北部Y127孔16个沉积物样品的稀土元素(REE)进行了分析。根据AMS14C测年结果,Y127孔记录了冲绳海槽约15kaB.P.以来的沉积历史。约11.1kaB.P.以来,沉积物的稀土元素总量(ΣREE)由表层102.4μg/g向下增加到136.1μg/g,平均为123.3μg/g。15—11.1ka,ΣREE在149.1—169.2μg/g之间,平均为158.6μg/g,总体趋势由上向下逐渐增加。轻、重稀土元素比值(ΣLREE/ΣHREE)在上述两个时间段中分别为8.16和9.42,其变化趋势与∑REE的完全相同。La/Sm在两个时段分别为6.70和7.15。球粒陨石标准化的结果表明,15kaB.P.以来冲绳海槽北部沉积物具有相同的配分模式,表现为LREE富集,HREE弱亏损。δEu的值在0.69—0.76之间,中等程度的负Eu异常;δCe在0.85—0.95之间,为弱的负Ce异常。经页岩标准化(NASC)后,REE配分模式曲线平坦,弱的正Eu异常和弱的负Ce异常。通过Y127孔沉积物REE特征与长江、黄河沉积物的对比研究,在15—11.1kaB.P.沉积物的REE组成基本反映了源区的物质组成特征,沉积物主要以长江物质为主,影响沉积物REE特征的主要因素是海平面变化和源区的物质特征。11.1kaB.P.以来,由于海平面上升,可能仅有少量黄河来源物质进入冲绳海槽北部,源区沉积环境和沉积物的组织,加上火山物质和生源组分的共同作用,形成了这一时期沉积物的REE特征。     

Manganese Abnormity in Holocene Sediments of the Bohai Sea

Manganese abnormity has been observed in the Holocene sediments of the mud area of Bohai Sea. On the basis of grain size, chemical composition, heavy mineral content and accelerator mass spectrometry (AMS) 14C dating of foraminifer, relationships between manganese abnormity and sedimentation rates, material source, hydrodynamic conditions are probed. Manganese abnormity occurred during the Middle Holocene when sea level and sedimentation rates were higher than those at present. Sedimentary hiatus was not observed when material sources and hydrodynamic conditions were quite similar. Compared with the former period, the latter period showed a decrease in reduction environment and an inclination toward oxidation environment with high manganese content, whereas provenance and hydrodynamic conditions showed only a slight change. From the above observations, it can be concluded that correlation among manganese abnormity, material source, and hydrodynamic conditions is not obvious. Redox environment seems to be the key factor for manganese enrichment, which is mainly related to marine authigenic process.     

30 ka以来东阿拉伯海U1456站位粘土粒级碎屑沉积物来源及其古环境意义

通过对国际大洋发现计划U1456站位沉积物AMS 14C年代、粘土矿物、常量元素及粒度组成的综合分析,探讨了东阿拉伯海粘土粒级碎屑沉积物的源-汇过程及其古环境指示意义.30 ka以来U1456站位的粘土矿物组合以蒙脱石和伊利石为主,并含有少量的绿泥石和高岭石.物源分析结果表明粘土粒级碎屑沉积物主要来自于印度河与德干高原.30 ka以来西南季风很可能是影响喜马拉雅山脉以及印度大陆风化剥蚀的重要因素.在西南季风减弱的阶段,印度河物源端元对研究区的输入量减少,这可能与此时热带辐合带的南移及末次冰盛期喜马拉雅山脉冰川覆盖面积的增加有关,从而导致印度河径流量及喜马拉雅山脉可供风化剥蚀的区域减少.K/Al比值指示的源区大陆化学风化作用强度与前人重建的西南季风记录间较为同步,在东阿拉伯海可以作为晚第四纪以来西南季风演化的有效重建指标.      

东菲律宾海深水区新型铁锰结壳的特征和成因

对取自东菲律宾海深水区致密—半固结沉积物表层的新型铁锰结壳典型样品进行了X射线衍射、X射线荧光、电感耦合等离子体原子发射光谱及加速器质谱研究。结壳的组成矿物主要有δMnO2、铁的氧化物/氢氧化物、石英、长石和黏土矿物等。与海山结壳相比,其Mn、Co、Ni、Zn、Pb含量均较低,而Fe、Cu、Al含量则相对较高。Mn/Fe值平均仅为0.24,也低于海山结壳Mn/Fe的平均值。相关性分析、元素分配系数分析及稀土元素北美页岩标准化配分模式等结果均表明,研究区结壳为一新型边缘海深水水成结壳,与海山水成结壳间存在一定差异。结壳的物质组分主要来自于同期海水,同时碎屑物质对其形成也有一定贡献;并且它们自形成以来没有遭受明显的成岩后期改造和元素再迁移,具有较高的古海洋学应用价值。     

东菲律宾海表层沉积物中元素的赋存状态

为了解东菲律宾海不同类型表层沉积物中元素的赋存状态,采用化学提取方法对有无新型铁锰结壳发育站位表层沉积物样品进行了分级提取及测试,不同类型表层沉积物中成矿和稀土元素的赋存状态总体一致,表明研究区表层沉积物形成于相似的地质和海洋环境中。成矿元素中Fe绝大部分赋存在残渣态中,Mn、Cu、Co和Ni则主要赋存在铁锰氧化物结合态中,稀土元素也主要赋存在这两个相态中,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态对重稀土元素优先吸附或具络合作用,引起重稀土元素的相对富集和铈的负异常,残渣态优先吸附轻稀土元素,导致轻稀土元素的富集和铈的正异常,火山物质则使表层沉积物残渣态表现出铕的正异常特征。同时,不同表层沉积物样品间也存在一定的差异,这与其局部形成条件——铁锰结壳发育与否有关。     

西菲律宾海15万年以来的浊流沉积及其成因

MD06-3052孔取自西菲律宾海吕宋岛岸外上陆坡,通过AMS14C测年、沉积物粒度和浮游有孔虫氧同位素记录,揭示了15万年以来5个浊流沉积层的特征和浊积事件的发生时间。浊流沉积物粒度明显较上下层的粗,主要组分为砂质和粉砂质沉积。通过AMS14C测年和氧同位素年代标尺,计算了5个浊流沉积层发生的时间分别为13.3、20.4、34.3、41.7和121.8 kaBP,其中上部4次浊积事件发生于末次冰期,特别是MIS 3晚期和MIS 2期的低海平面时期,仅底部一次出现于末次间冰期MIS 5e中期相对低海平面时期,因而推测研究区浊流沉积事件的主要诱因是低海平面时期的海平面波动造成临近陆架上的沉积物不稳定,同时较陡的陆坡为浊流沉积提供了有利地形,因而造成了向陆坡方向的浊流搬运。     

日本海西部大陆坡自生碳酸盐的特征与成因

对日本海西部大陆坡沉积物柱状样中的自生碳酸盐样品进行了X射线衍射、扫描电镜、地球化学和碳氧同位素组成的系统研究。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,碳酸盐主要组成矿物为颗粒状自生高镁方解石微晶,放射状自生文石微晶仅在一个层位出现。结合碳酸盐的地球化学组成,认为研究区碳酸盐来自于富Ca2+、Mg2+和HCO3-流体的沉淀。中度亏损的13C (-33.85‰~-39.53‰)表明碳来自于甲烷的厌氧氧化,同时,这也是研究区海底存在甲烷冷泉的重要证据。重氧同位素比值(5.28‰~5.31‰)则指示着富18O流体来源,而该流体应源于天然气水合物的分解。综上可知,研究区碳酸盐来自于研究区甲烷冷泉上升流的沉淀,指示着海底更深处天然气水合物的存在与分解。