川西高原甘孜黄土A剖面常量元素地球化学特征初步研究

本文以位于青藏高原东南缘的川西高原甘孜A剖面S0-S2黄土—古土壤序列为材料,利用X-荧光光谱仪对常量元素进行了测试分析。结果表明,SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO,K2O,MnO和TiO2随着黄土层和古土壤层的交替叠覆含量由低到高呈现明显的旋回变化特征,而CaO则相反;在化学风化过程中,元素Si,Al,Fe,Mg,K,Mn,Ti之间具相似性而与元素Ca具差异性;粒度对各常量元素分布具一定控制效应,Fe,Mn,K等元素分布与2~8μm黏土粒级含量具显著正相关,与30~64μm粉沙粒级含量具显著反相关。     

长江与黄河黏土粒级沉积物地球化学特征及其物源指示意义

本文对长江与黄河口黏土粒级沉积物主微量元素的地球化学特征进行了研究。结果表明:长江相对富集Al、K、Fe、Ti等常量元素以及Cr、V、Li、Zn、Ni和Rb等微量元素,黄河以高Ca、Sr和Ba为特征;长江沉积物中稀土元素含量高于黄河沉积物,长江与黄河黏土粒级沉积物中稀土元素的分馏程度相同,均具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾的球粒陨石标准化配分模式,上陆壳标准化配分模式为中稀土元素富集,黄河沉积物的Ce负异常和Eu正异常程度较长江沉积物偏弱。长江沉积物中元素含量变化较大,而黄河沉积物中元素含量较为稳定。黏土粒级沉积物的稀土元素更接近其物源区,2μm的黏土粒级沉积物中的REE可以作为判识长江与黄河沉积物的地球化学指标。ΣREE、δCe可以作为长江、黄河入海沉积物的判别指标。长江与黄河黏土粒级沉积物的地球化学特征受源区岩石类型、化学风化、水动力分选等因素的控制。化学风化引起河流沉积物相对其源岩发生地球化学分异,水动力分选使矿物在不同粒级沉积物中富集,从而引起地球化学组成在不同粒级沉积物中的分异。     

北黄海表层沉积物常量元素分布特征及其控制因素分析

为探讨北黄海表层沉积物中常量元素分布特征,并进一步分析其控制因素和物质来源,以常量元素为依托,对304个站位表层沉积物常量元素含量分布特征及控制因素进行统计分析,结果表明:沉积物中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、P2O5、TiO2七种元素含量的空间分布具有明显的区域性。其中,SiO2、K2O具有相似的空间分布;Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、TiO2具有相似的空间分布,但与SiO2、K2O的分布趋势相反;CaO、MnO、Na2O在区域内分布较为均匀,未显示出明显的高低变化趋势。聚类分析显示,表层沉积物的常量元素分布主要受粒度效应的控制。主因子分析提取出3种控制常量元素分布的主成分,分析表明,粒度控制效应、源区风化作用和不同物源输入是影响表层沉积物常量元素空间分布的主要因素,贡献累计方差总和达77.12%。以K2O、CaO、TiO2为指标,通过FD函数识别出北黄海不同海域内的主要物质来源,其主要物源包括黄河、鸭绿江和黄海暖流携带的长江物质。对北黄海沉积物物质来源进行分析,不仅在海洋矿产资源勘探、航道开发、沿岸港口建设与整治等方面具有实际意义,而且在认识海洋环境变迁等方面同样具有理论意义。     

渤海海峡表层沉积物地球化学特征

通过对渤海海峡412个站位的表层沉积物粒度及123个站位的表层沉积物地球化学特征分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性、元素组合特征、表层沉积物沉积动力环境及沉积物输运方式,揭示了沉积物地球化学特征的环境意义。结果表明:研究区表层沉积物常量元素以SiO_2和Al_2O_3为主,随着沉积物粒径变粗SiO_2含量逐渐增加,Al_2O_3含量逐渐减小。全区表层沉积物微量元素含量最高为Ba。各类型沉积物中元素的富集因子表明元素含量的变化服从粒度控制规律。采用聚类分析方法,将元素分布划分为5个分区:残留沉积区、老铁山水道区、水道东西两侧区、海峡中部区和海峡南部区。     

黄海沉积物地球化学的粒度效应

分析了最近在南黄海获取的283个站位的表面沉积物样品，获取了粒度、元素含量等多项指标。对粒级含量、元素含量做了相关分析，得出如下结论：并非所有元素分布都受沉积物粒度控制；具有粒度效应的元素不受所有粒级控制；元素含量与各粒级的含量呈“＼”、“／”、“N”、反“N”4种关系。这些发现对剔除元素分布的粒度效应，为利用元素分布来识别沉积物物源提供了基础性认识。     

鸭绿江河口沉积物元素地球化学及其控制因素

对鸭绿江河口地区的56个站位沉积物的常量元素含量进行了测试,并对测试结果进行了多元统计分析。研究结果表明,多数常量元素含量在鸭绿江西岸潮滩地区和西部海域波动较小,而在上游地区和河口口门地区变动较大,在河口最大浑浊带内出现两个峰值。R型主因子分析结果表明,粒度控制效应对鸭绿江河口地区常量元素的含量分布起着主要作用,贡献方差达76.55%。运用Q型聚类分析将各站位归为两种类型,揭示出沉积动力环境的差异是造成这种常量元素地球化学分区特征的最主要因素。此外,通过与附近河口对比发现鸭绿江河口及近岸地区沉积物中的常量元素含量同朝鲜半岛的河流、中朝准地台花岗岩以及朝鲜半岛花岗岩比较接近,但与长江和黄河有着较大的差异。     

三亚近岸海域表层沉积物常量元素地球化学特征及其物源指示

为充分了解三亚海岸带的状况,对三亚近岸海域的331个站位表层沉积物的常量元素进行了分析。结果表明,研究区内沉积物常量元素组分以SiO_2,Al_2O_3,CaO为主。除SiO_2,CaO外,其余各常量元素组分含量(质量分数)均低于其各自在我国浅海沉积物中的丰度值。空间分布上,三亚近海表层沉积物中的常量元素基本遵循"元素的粒度控制律",Al_2O_3和与其密切相关的常量组分显示陆源细粒沉积物特征,SiO_2则表现出相反的特征。除"粒控效应"外,K_2O,MnO和有机碳在空间的分布还受其他因素影响,CaO的空间分布则主要受控于海洋生物作用。研究区物质来源应以附近的陆源碎屑物质为主,另外还有海洋生物及自生作用等其他物质来源。     

长江和黄河入海沉积物不同粒级中长石/石英比值及化学风化程度评价

长石/石英(F/Q)比值是评估碎屑沉积物化学风化强度的传统指标.在长江大通站和黄河利津站及相应河口区各取9个沉积物样品,将其<125 μm的部分按1间隔分离成7组不同的粒级,用X-ray衍射法半定量分析测定了全样和不同粒级沉积物中石英和长石的相对含量,计算了长石/石英(F/Q)、钾长石/石英(Fk/Q)、斜长石/石英(Fp/Q)比值,据此评估了长江和黄河入海沉积物化学风化强度随粒级的变化.结果显示取自黄河样品的F/Q,Fk/Q和Fp/Q比值在总体上显著高于长江样品,与长江流域的化学风化强度高于黄河的结论一致,可以作为流域沉积物化学风化强度替代指标.长江样品的F/Q,Fk/Q和Fp/Q比值随粒级变细持续变低,黄河样品则呈波动式下降.黄河样品的F/Q高出长江样品的部分主要发生在＜32 μm的细粒级,在粗粒级区间差别很小,当沉积物粒级下降到一定区间后F/Q差异出现快速增加,显示长江流域沉积物的风化程度高于黄河主要发生在较细粒级.上述比值在黄河样品的2～4 μm粒级中高出长江样品3～5倍,是凸显两河化学风化强度差别的敏感粒级,也可以作为两河物源示踪的指标.     

离心法在海洋碎屑沉积物粒度分级中的应用

沉积物的粒度特征受控于沉积环境的变化,是沉积学研究中的重要物理指标之一。沉积物中不同粒级的颗粒物记载了详细的物源信息及水动力活动等特征,因此,有效并快速地分离不同粒级的沉积物对古环境演化研究十分重要。沉降法是沉积物粒度分级最基本的方法,然而用沉降法对细颗粒物质含量较多的海洋沉积物进行粒度分级时,耗时久,分离效率低。离心法可以加速细颗粒物质的沉降速度,提高分离效率。因此,选择离心法对东海内陆架泥质沉积区的27个表层沉积物进行粒度分级(2μm,2～10μm,10～63μm,63μm)。显微镜观察结果显示不同粒级的颗粒间基本没有混染,表明离心法的分离效果较好。样品回收率在94%左右,最高可达97%以上。样品的损失量与细颗粒含量呈正相关,即细颗粒含量越多,损失量越大。与激光粒度仪测试结果对比发现,激光粒度仪对10μm颗粒物区分度较差,低估2μm颗粒物含量,高估2～10μm颗粒物含量。本研究表明离心法可以高效地对海洋沉积物进行粒度分级。     

鸭绿江河口及近岸地区稀土元素的物源指示意义

通过对鸭绿江河口及近岸地区所采集的沉积物样品,分析研究了该地区沉积物REE的组成特征及分异模式,确立其地球化学参数,探讨了它的物源指示意义。结果显示,鸭绿江沉积物的REE总量较高,其REE组成分异特征与世界其他大河相类似,LREE富集,而HREE相对亏损;源岩是控制该区沉积物REE组成特征的主要因素,风化作用、粒度与重矿物等因素对其影响相对较弱;鸭绿江沉积物REE组成相对上陆壳分异很弱,表明沉积物来源于上游源岩的风化产物;此外,其REE组成/分布模式及分异参数与长江、黄河较为接近,而与韩国一些河流相差较大,因此,可作为鸭绿江入海物质组成代表,指示黄海海洋陆源沉积物物质组成。     

琼东沿岸泥质沉积常量元素地球化学特征

对南海北部陆架琼东沿岸泥质区$20孔进行了岩性、粒度和常量元素分析,初步探讨了该泥质区常量元素地球化学特征.S20孔岩性较均一,主要为黏土质粉砂,研究区受相对单一而稳定的水动力条件控制.常量元素含量变化符合“元素的粒度控制律”,R型因子分析结果表明,第一因子P2O5,MnO,TiO2,A12O3,Fe2O3和K2O等的...     

泉州湾表层沉积物元素特征及其地球化学意义

根据2008年泉州湾调查采集的样品，测定了泉州湾表层沉积物中常量元素和微量元素的含量，采用相关分析和因子分析进行元素组合特征的研究，讨论了它们的分布趋势、相互关系和主要来源，并探讨了其地球化学意义．元素相关分析结果表明，泉州湾表层沉积物常量元素与微量元素含量的相关性明显，表层沉积物成分以SiO2和Al2O3为主，其含量的最高值分别达78．39％和22．02％（m／m），其中SiO2与大部分常量元素、微量元素的含量呈负相关，而Fe2O3、MgO、Cu、Co、Ni、Rb、Pb与Al2O3含量之间呈强正相关．元素因子分析表明，泉州湾表层沉积物的物质来源主要有陆源和生物源2种，以陆源的为主．     

长江口及其邻近海域表层沉积物粒度划分及变化规律研究

对长江口及其邻近海域30个站位的表层沉积物粒度进行了粒级划分,在此基础上探讨了各粒级的变化规律。结果表明研究区表层沉积物最高含量粒级——粉砂(粒径4-63μm,含量大于50%)并非组成沉积物的主体粒级,<16μm的细粉砂及黏土粒级才是研究区的主体粒级,含量在50%-80%之间,能代表粒径频率分布的中心趋向和平均搬运动能情况。16μm是研究区沉积物粒度性质的一个分界点。通过对表层沉积物粒级的研究还发现研究区沉积物粒度粒级含量变化具有明显的规律性:4-8μm,8-16μm细粉砂粒级百分含量的变化规律与<1μm,1-2μm,2-4μm粒级(细分的黏土粒级)完全一致,与>16μm的各粒级之间不相关或呈强的负相关关系;16-32μm、32-63μm粗粉砂粒级含量的变化规律与63-125μm,125-250μm,>250μm粒级(细分的砂粒级)的变化规律呈弱相关或弱负相关关系,与<16μm的各粒级的变化规律不相关。对沉积物粒度的不同组分研究有助于对沉积动力环境和元素的“粒度效应”等问题进行深入探讨。     

南海西北部表层沉积物常量元素地球化学特征

分析了南海西北部198个表层沉积物的常量元素地球化学特征,研究了沉积物常量元素的含量分布特征、富集程度和粒度效应。结果显示,沉积物的常量元素以SiO2、Al2O3、CaO含量较高,平均值分别为45.9%、8.53%、16.7%,其中SiO2、Al2O3代表了陆源碎屑组分,CaO代表了生物碎屑组分。陆架区具有较高的SiO2含量,陆坡区具有较高的Al2O3、CaO含量,但是,Al2O3的高含量在深水下陆坡区,而CaO的高含量在上陆坡岛礁区。总体上,常量元素Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2与Al2O3具有相似的含量分布特征,指示细粒组分的吸附作用;而SiO2、CaO与Al2O3呈相反的分布特征以及负相关关系,反映了沉积物的常量元素受到石英矿物和碳酸盐矿物的稀释作用。大部分元素的富集因子介于1~2之间,富集特征不明显,表明碎屑物质主要为地壳来源,仅CaO、MnO出现较高的富集因子,指示陆坡区生物富集作用和深水陆坡区化学沉积作用的贡献。     

山东半岛南部海域表层沉积物主要元素分布特征及影响因素

通过对山东半岛南部海域147个表层沉积物样品和周边入海河流46个表层沉积物样品进行粒度与元素地球化学测试,系统地研究了主要地球化学元素含量及分布特征,探讨了其影响因素。结果表明:研究区表层沉积物常量元素SiO2、CaO、K2O含量低于我国近海海域平均值,Al2O3、MgO、TFe2O3含量高于我国近海海域平均值,微量元素中重金属含量均高于我国近海海域平均值。表层沉积物粒度、周边入海河流和人类活动是影响元素地球化学分布的主要原因。     

冲绳海槽分级沉积物的地球化学特征

通过对冲绳海槽中段表层沉积物样品的分级测试,总结出不同粒级沉积物中元素的含量和赋存形式特征。粗粒级（＞63μm）中以陆源碎屑矿物和碎屑矿物晶格中类质同象元素赋存,细粒级（＜63μm）中粘土矿物及其吸附作用对常量、微量和稀土元素的富集有重要影响。     

山东半岛东部海域表层沉积物元素组成及物源指示意义

通过对山东半岛东部海域表层沉积物常量、微量元素、有机碳(TOC)以及碳酸盐(CaCO₃)等指标的分析,研究了该海域表层沉积物元素组成特征及其控制因素,并对物质来源进行了探讨。结果表明,山东半岛东部海域表层沉积物元素的平均组成与上陆壳(UCC)相比Al,K,Na,Mg,Fe,Ca,Cu和Zn等元素,相对较低,而Mn,Co,Ni,Cr以及REE元素含量较高,Si和Ti与UCC的含量相当。研究区砂粒级沉积物轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N值与韩国河流的非常相近;其余粒级沉积物LREE分异较弱,标准化曲线与黄河沉积物的具有相似性。研究区沉积物的元素含量主要受控于源岩组成,存在明显的"粒级效应"。除此之外,Fe-Mn氧化物、生物碳酸盐等因素对元素组成产生一定影响。沉积物物源判别结果显示,山东半岛近岸及其东南部沉积物主要来源于黄河,该区域沉积物分布受山东半岛沿岸流及近岸潮流影响。研究区东北部为残留砂,其沉积物元素组成特征与朝鲜半岛和鸭绿江沉积物组成相近,表明研究区东北部砂质区沉积物代末次冰期低海平面时可能由朝鲜半岛或鸭绿江供应。     

长江口外近海表层沉积物粒度的级配特性及其意义

依据采自长江口外近海的22个表层沉积物样品的粒度分析资料,运用多元统计分析以及粒级对比等方法对沉积物的级配特性及意义进行了研究。结果表明研究区沉积物粒度数据中>6Φ,4~6Φ,<4Φ粒级分别具有不同的特征,因子得分区分别对应长江口泥质区、浙闽沿岸泥质区和粉砂-砂质区。从长江口向南至闽浙泥质带,表层沉积物中值粒径从6.9Ф变为7.2Ф,逐渐变细,符合沉积物“机械分异”规律,并呈连续分布,中间并无明显的间断。通过对粒度分布曲线的对比研究认为:>5Φ(<32μm)粒级沉积物主要是现代陆源沉积物,其中>6Φ(<16μm)粒级相对含量与离物源区距离有很好的相关关系,可能是示踪长江入海沉积物的良好粒级区间;<4Φ(>63μm)粒级沉积物在河口区以外的近海主要来源于陆架残留沉积的改造和再搬运。     

安达曼海沉积物粒度记录的全新世印度洋夏季风演化

对位于安达曼海区的柱状样ADM-C1进行了沉积物粒度分析,根据标准偏差变化对粒度组分进行了划分。发现2个主要敏感粒级组分1.5~11.9μm、11.9~74μm有明显的波动变化,研究认为它们主要受控于与印度洋夏季风密切相关的海域环流动力变化。通过敏感粒级组分相关指标变化重建了安达曼海区全新世以来印度洋夏季风演化历史,结果表明全新世印度洋夏季风变化总体可以分为3个演化阶段:1)10.4~8.8ka BP,印度洋夏季风强度为3个阶段最弱时期;2)8.8~4.7ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径均明显增加,表明印度洋夏季风强度处于全新世最强盛时期;3)4.7~0ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径明显降低,指示了该时期印度洋夏季风的强度较前一阶段明显减弱。粒度重建的印度洋夏季风变化与其他重建结果在全新世有较好的一致性,表明敏感粒级组分在安达曼海可以作为研究印度洋夏季风变化的可靠替代指标。     

现代黄河三角洲附近海域表层沉积物地球化学分区

对取自现代黄河三角洲附近海域的表层沉积物样品进行粒度分析和地球化学元素分析。研究表明,沉积物类型主要为砂质粉砂和粉砂,表层沉积物粒度由近岸向渤海东部大致为由粗变细再变粗的趋势,研究区大部分化学元素的含量和分布受沉积物粒度控制作用明显,即"元素的粒度控制律"。运用Q型聚类法对研究区表层沉积物常微量元素进行分析,并将其划分为3个地球化学分区,Ⅰ区主要集中在渤海中部海区,该区化学元素含量高。Ⅱ区主要集中在莱州湾,常微量元素含量比Ⅰ区稍低。Ⅲ区化学元素含量最低,根据地理位置不同又可分为3个亚区。3个分区反映了不同物源和水动力环境对研究区沉积物分布的影响。