海洋沉积物中金属依赖型甲烷厌氧氧化作用研究进展及展望

海洋沉积物中大部分甲烷会通过甲烷厌氧氧化作用（anaerobic oxidation of methane, AOM）而被消耗。早期研究表明,AOM可与硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐的还原作用相耦合,从而有效减少甲烷向大气的排放。最近,金属依赖型AOM（metal-AOM,活性金属氧化物还原反应驱动的AOM）被证实存在于自然界沉积物和富集培养的样品中。但是,目前仍未从自然海洋环境中分离获得能够介导metal-AOM的微生物。对海洋沉积物中metal-AOM的研究大多聚焦于热液或冷泉等海洋特殊生境,一系列研究表明地质流体在这些海底化能自养生态系统的维持和演化方面起到了重要作用,并深刻影响全球地球化学循环,因此,该科学问题研究吸引了越来越多的注意力。本文讨论了可能参与海洋沉积物中metal-AOM的微生物类群及其地球化学证据,并在前人工作基础上,以冲绳海槽冷泉-热液共生区为例,提出一种新的metal-AOM作用机制。认为在全球冷泉-热液系统相互作用地区的调查有助于更好地探讨metal-AOM的发生机制及微生物在深海生境中分布的连通性问题。     

渤海莱州湾沉积物REE与重金属污染特征及物源判别

基于莱州湾32个典型站位的表层沉积物样品,系统分析了稀土元素(REE)组成和分布特征以及重金属污染程度和污染来源;探讨了影响重金属和稀土元素分布的环境因素,并从重金属潜在源区、化学蚀变指数(CIA)和REE特征3个角度分析了莱州湾表层沉积物来源。研究表明,稀土元素总量自莱州湾东南部向北部递增,部分稀土元素（Eu、Gd和Tb）含量主要与细粒级的黏土矿物和有机碳含量相关,受化学风化的影响很小。研究区部分站位受到了Cd和Hg的污染,且主要是人类活动富集的;Cu、Pb、Zn可能源于地壳自然风化产物,其中Cu和Zn还与人类活动密切相关;Cr则受自然风化和人类活动的双重影响而富集;大部分重金属含量的累积还受湾内水动力的影响。沉积物源的判别结果显示,研究区CIA平均值为50.83,接近黄河沉积物的CIA值（50.9～59.7）,低于中国黄土;研究区稀土元素配分模式和特征参数也与黄河十分接近,表明黄河是莱州湾表层沉积物的重要来源;广利河与潍河-弥河三角洲仅对南部和西南部海域沉积物有贡献,而黄土和山东省土壤对莱州湾沉积物的贡献量相对更少。     

南大港湿地表层沉积物中多环芳烃污染特征及潜在生态风险评价

随沿海经济发展及人类开发加剧,滨海湿地受到多环芳烃等污染侵害,值得重视。对南大港湿地19个站点表层沉积物中多环芳烃（PAHs）的含量及其分布特征进行研究,并对其来源和潜在风险进行解析与评价。研究表明,该地区表层沉积物中16种PAHs总含量为7.12～156.10 ng/g（均值63.03 ng/g）,与全球空间范围湿地污染程度类比,研究区湿地表层沉积物中PAHs整体污染水平并不高。综合特征比值法、相关性分析及主成分分析法推断出本湿地沉积物中PAHs主要来源为油类的燃烧以及油类泄露的联合作用源,与周边人类活动情况相符。采用效应区间低值法（ERL）和中值法（ERM）对PAHs进行生态风险评价,零星站位中菲、二氢苊浓度位于ERL与ERM之间,其余站点不存在潜在生态危害。南大港湿地中PAHs对湿地生态的毒副作用尚属于安全范围。该研究可为环渤海海岸带污染控制和治理提供基础数据支撑,也为保护良好的海湾滨海湿地生态环境提供科学信息。     

四川石棉地区碲成矿地质背景、地球化学特征及其地质意义

大水沟碲矿床作为世界唯一碲独立成矿矿床,从它的偶然发现至今,一直倍受关注,但一直缺乏相关的探寻与对类似碲矿床的地球化学理论方法研究。石棉地区主要富集与基性岩浆活动有关的亲基性场元素或氧化物,Te、Bi成矿元素的整体含量不高,发生不同程度的贫化,碲在二叠系、志留系通化岩组、奥陶系大河边组、震旦系及二叠—三叠纪侵入岩中具有较好的局部富集和成矿潜力。虽然碲矿区内各元素含量水平不高,但Te、Bi平均含量高于石棉地区平均含量,接近西南五省背景值。根据碲成矿地质背景、石棉地区与碲矿区的地球化学特征,建立碲矿的地球化学找矿模型,运用模型为石棉地区提供了最具潜力的碲找矿靶区与方向,部分靶区已发现碲矿脉或矿化。     

生物活动对海床沉积物工程地质特征改造研究

底栖穴居动物是河口潮滩生态系统的重要组成部分,它对沉积物的二次改造作用非常重要。本文以黄河三角洲钓 口区潮滩为研究对象,研究了不同生物密度对沉积物工程地质特征的改造,包括滩面形态、沉积物强度、以及沉积物颗粒大小 的改变。在此基础上探讨了生物活动与滩面凹坑,沉积物强度非均匀性以及研究区浮泥之间的关系。     

宿南矿区新生界底部沉积物特征与沉积模式

系统分析了宿南矿区新生界底部沉积物沉积前的古地形、沉积物的颗粒大小与磨圆度、物质来源、沉积剖面和沉积相特征,建立了该地区的沉积模式,这为该地区“底含”水文地质特征研究和“底含”水的防治,提供了依据。     

辽东辽河群大石桥组碳酸盐岩稀土元素地球化学及其对Lomagundi事件的指示

2.33～2.06Ga期间发生了全球性大气圈充氧作用及其相关的占δ~(13)C_(carb)正异常,被称为Lomagundi事件.2.2～2.174Ga的辽河群大石桥菱镁矿及其围岩显示了δ~(13)C_(carb)正异常,是运用REY(REE+Y)指纹技术研究Lomagundi事件的良好对象.本文研究表明,6件白云岩围岩样品∑REE为0.988×10-6～2.744×10-6;Y/Ho比值为37.9～49.4(平均42.5±4.7);(La/La~*)_(SN)为1.075±0.317,(Gd/Gd~*)_(SN)为1.390±0.166,均为正异常;HREE富集(Nd_(SN)/Yb(_SN)=0.38～0.78).所有上述特征与现代海水REY配分模式一致,表明这些样品记录了Lomagundi时期海水的REY特征.6件菱镁矿样品∑REE为4.549±2.239,高于围岩白云岩;HREE弱亏损(Nd_(SN)/Yb_(SN)=1.141±0.265),Y/Ho平均值为40.2±3.2;(La/La~*)_(SN)为0.657～1.149(平均0.919±0.203),(Gd/Gd~*)_(SN)=1.036±0.081,正异常程度弱于白云岩,但仍显示以海水来源为主.矿体顶板滑石白云岩∑REE含量最高(10.758);页岩标准化稀土配分模式为平坦型,(Eu/Eu~*)_(SN)正异常高达1.97,Gd和Y正异常最小,Y/Ho比值最低(31.3),(Nd/Yb)_(SN)为0.89,显示受后期热流体交代影响.菱镁矿(Sm/Yb)_(CN)值(2.61±0.45)高于白云岩(1.19±0.27),指示海水由深变浅,大石桥菱镁矿及其围岩白云岩REY主要来自陆源溶解物,洋底热液贡献微弱,制约REY特征的主导因素为大气圈-水圈的性质,如fO_2,pCO-2等.白云岩和菱镁矿(Ce/Ce~*)_(SN)值平均分别为1.11±0.13和1.04±0.08,表明2.2～2.174Ga期间大陆风化作用加剧,海水呈碱性,pH值＞8.2.2.33Ga前的化学沉积物(Eu/Eu~*)_(SN)＞1.53,2.06Ga后的化学沉积物(Eu/Eu~*)_(SN)＜1.53,大石桥组白云岩和菱镁矿(Eu/Eu~*)_(SN)均值分别为1.44±0.11和1.58±0.20.表明2.2～2.174Ga时海相沉积物(Eu/Eu~*)_(SN)≈1.53,2.33～2.06Ga是地球水圈-气圈系统由还原向氧化转变的关键时期.     

粤东地区上白垩统盐湖沉积及其在南海北部中生界油气勘探中的意义

粤东地区广泛出露上白垩统叶塘组,根据其露头剖面岩性、岩相和古生物地层学特征判断其为盐湖相沉积。沉积组合与在潮汕坳陷海域钻井LF35-1-1揭示的上白垩统沉积可以进行对比,它们都属于干旱炎热环境下形成的含膏盐沉积岩系,主体岩性均为泥岩、粉砂岩及砂岩,泥岩与粉砂岩夹薄层膏盐岩或砂岩中发育石膏联晶。潮汕坳陷为中国海域中生代盆地油气勘探的有利区域,坳陷具有良好的石油地质条件。粤东中生界盐湖沉积具有与潮汕坳陷相似的沉积背景,岩性、岩相的相似为海域与陆上露头区沉积对比奠定了基础,对比研究有利于初步解决海域油气勘探过程中钻井揭示的有限性,其研究成果对南海北部海域含膏盐岩地层的油气勘探具有重要的意义。     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物粒度及矿物成分

对山东半岛东北部滨浅海区海底表层沉积物的粒度和矿物组分进行了分析,探讨了其物源及其粒度分布特征与沉积动力条件的关系。结果表明,本区表层沉积物主要来源于现代黄河物质,底质类型主要有黏土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂3种类型,其中黏土质粉砂约占该区沉积物分布面积的60%以上,呈"Y"形由西北向东南展布。研究区沉积作用的主控因素是黄海沿岸流,各粒级组分的分布和粒度参数特征与海流的方向和强弱有明显的相关性。     

岱海湖泊沉积岩芯高分辨率磁性测量——U型槽与常规方法之比较

对岱海西南部湖滨地区（40°32.127′N,112°37.802′E）钻取的一根长79.16m的高取芯率（98.8%）沉积岩芯（DH06A）进行了高分辨率的湖泊沉积物磁学性质测量。对U型槽法和常规散样方法得到的磁化率和非磁滞剩余磁化强度测量结果进行了系统的比较。