闽浙沿岸泥质沉积的物源分析

对位于东海内陆架泥质区中部的PC-6孔进行了粒度分析、AMS^14C年龄分析和元素测试。利用元素间的相关性分析、特征元素比值以及判别函数等方法,对该泥质区近7．7ka以来的物源进行了分析,认为闽浙沿岸泥质沉积物的碎屑组分主要来自于长江。物源定量计算表明,近7．7ka以来长江沉积物平均约占87．5％,少有黄河沉积物的输入。稳定的物质来源指示了台湾暖流约在7．7kaBP已经形成,且历史上黄河的改道与迁徙、黑潮的西移重回冲绳海槽和黄海暖流的北进等并没有对本区沉积环境和沉积物来源产生明显的影响。受物源端元选取、不同时期沉积物源区风化程度差异等因素的影响,文中的定量物源计算具有小幅的不确定性,长江沉积物的实际贡献可能比文中计算的结果要偏高。     

末次冰期以来东海内陆架沉积反映的海平面变化

对东海内陆架泥质沉积区MD06-3042孔(27°05.4′N,121°24.1′E,水深62m,岩芯长34.1m)样品进行了高分辨率的粒度分析和14C年代测试,重建了末次冰期以来东海内陆架区的海平面及沉积环境的变化.14.0ka左右,海平面已经到达现今海平面下62m等深线的位置,大量沉积物在此沉积.13.0~4.2ka之间,受海流等多种因素影响,少量沉积物在此沉积.4.2~3.2ka之间,现代东海内陆架的泥质沉积主体在该岩芯附近快速堆积.东海内陆架的泥质沉积体由北向南,由内向外逐渐形成,具有阶段性.     

近8 ka东亚冬季风记录在东海内陆架的建立

目的在于尝试从东海内陆架上建立全新世高分辨率的东亚冬季风替代性序列.通过对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质中部的PC-6孔(740 cm)进行AMS14C年龄测试和粒度分析,综合沉积构造、沉积层序与海平面变化讨论该孔的沉积环境,其上(0~450 cm)、中(450~540 cm)、下(540~740 cm)段分别对应于前滨、近滨和与现今环境基本一致的浅海沉积环境,其中上段的沉积作用主要受控于东海冬季沿岸流.通过计算该孔的粒级-标准偏差,提取了环境敏感粒度组分,该孔沉积物粒度由以28μm为界的2个粒度子体构成,它们的峰值即约5~6μm与102~125μm分别为对应于冬季沿岸流和波浪的敏感粒级;细粒组分(<28μm)对应于沿岸流,为沿岸流所携带,表现为平行于海岸的横向迁移,粗粒组分对应于波浪,沉积物以垂直于海岸的纵向迁移为主.PC-6孔上段细粒组分的含量一般在85%以上,利用其平均粒径序列建立了研究东亚冬季风演化的替代性序列.     

中国边缘海陆源沉积物粒度与矿物组成的关系

尝试建立了中国边缘海陆源沉积物粒度和矿物成分的关系．对东海内陆架EC2005孔和南海ODP1146站沉积物进行了陆源物质粒度以及矿物分析,EC2005孔矿物分析采用X射线衍射方法,ODP1146站则采用化学分离单矿物方法．二者主要矿物成分均为石英、长石以及黏土矿物,黏土矿物主要赋存于细粒组分,而石英、长石矿物则主要赋存于较粗粒级中,石英＋长石含量与陆源物质粒度的大小均表现出正相关,EC2005孔较之南海ODP1146站平均粒径与石英＋长石含量相关性偏低,体现了在不同海区二者具有不同的相关关系．建立了中国边缘海陆源物质平均粒径与主要矿物成分含量大小的函数模型,提出在邻近研究区可以据此对后者进行预测,也可以为今后的世界其他海区沉积学、矿物学研究提供参考．     

基于自组织竞争网络的黄河和长江物源判别

利用黄河和长江在地质历史时期的沉积物与现代黄河长江沉积物应具有一定的相似性这一原理,＂将今论古＂,以现代黄河和长江入海沉积物中部分常量元素的百分含量作为基准数据建立自组织竞争网络,对来自不同时代的黄河和长江的沉积物进行判别和验证,可靠性达到94.4%,并规定了其相应置信度下的置信区间.以此为基础,对南黄海NT2孔的物质来源进行了判别,结果表明钻孔中0～19.36m、28.07～52.88m深度范围内的沉积物为长江沉积物,19.36～28.07m、52.88～70.28m深度范围内以及表层沉积物为黄河沉积物.     

黄河沉积物中REE制约与示踪意义再认识

根据黄河不同地区的20个沉积物全岩样、酸溶相和酸不溶相中的稀土元素(REE)组成分析,并与1999年的研究比较,揭示出黄河沉积物REE组成主要受流域黄土源岩控制,而粒度、化学风化和人类活动等因素影响较弱.磷酸盐和Fe-Mn氧化物是形成酸溶相中的中稀土富集主要因素;而重矿物则明显影响了全岩和酸不溶残渣态REE分异特征.在世界大河中黄河沉积物REE组成非常独特,直接反映了我国上陆壳和陆表沉积物的组成特征,也可以用做标准化物质,用来对比研究世界其他河流的REE分异特征.     

承钢高炉炉缸沉积物的形成机理

在热力学分析的基础上,研究了承钢高炉炉缸沉积物的形成机理。结果表明:承钢高炉炉缸沉积物中的高熔点物质主要为TiC及少量的Ti(N,C)、Ti(C,N)。炉渣中的TiO2与焦炭发生直接还原反应生成TiC,随着铁液的形成,渣中的TiC被铁滴吸附,包裹在铁滴周围。TiC包裹着铁液沉降到炉底形成炉缸沉积物;在渣-铁界面和铁水-炉底耐火材料界面,由于浓度梯度和温度梯度的存在析出Ti(N,C)、Ti(C,N),铁水和炉渣团聚在炉缸中形成炉缸沉积物。     

冲绳海槽中部沉积物稀土元素地球化学特征及其在古环境变化研究的应用

冲绳海槽巨厚的沉积物蕴藏着丰富的、长时间尺度的区域古海洋和古环境演化地质信息．对采自海槽中部的A7孔柱状沉积物进行了高分辨率的稀土元素、碳酸盐、常量元素组成的测试与分析,以深入探讨沉积物稀土元素组成对古环境变化的响应问题．结果表明,A7孔沉积物在球粒陨石标准化的稀土元素配分形式上与典型上陆壳物质非常相似,而与富火山灰层和小型浊流沉积存在明显差异．通过分析,认为冲绳海槽沉积物REEs组成主要是受陆源碎屑组分所控制的,与黏土组分含量相关性较大,但与沉积物的Fe—Mn组分含量关系较弱,同时受到生源组分的“稀释作用”,其REEs组成可以用于反映陆源物质来源及其输入过程的研究．排除火山灰和浊流沉积物质的影响,A7孔沉积物的REEs含量（∑REE,LREE,HREE）,LREE／HREE,（La／Yb）n,Eu／Eu＋等参数的垂向变化曲线在175cm层位表现出明显的差异．这一层位的沉积年龄为11．2cal．ka．BP,正好是冰后期和末次冰消期的转换期（LGIT）,表明在LGIT期间海槽内的沉积环境和陆源物质的来源发生了较大改变,而造成这种变化的最可能直接因素是东海海平面的快速上升（WMP-1B事件）造成的沉积格局改变,但与黑潮“摆动”和H1,YD事件等古气候与古海水因素的关系并不显著．研究结果证实,沉积物稀土元素组成及其特征参数的变化可作为研究长时间尺度（冰期-冰间期）冲绳海槽古环境变化的有效指标．     

长江口启东嘴潮滩黏土矿物沉积特征及环境意义

黏土矿物是认识沉积环境变化和示踪物质来源的重要环境指标。应用粉晶X射线衍射(XRD)方法对长江口启东嘴潮滩的岩芯沉积物的黏土矿物组成进行分析,结果表明:伊利石含量最高,均值为54.11%;其次为绿泥石和蒙脱石,均值分别为21.30%、16.21%;高岭石最低,均值为8.37%。组合类型多样,主要为Ⅰ型(伊利石+绿泥石+蒙脱石+高岭石)、Ⅱ型(伊利石+绿泥石+高岭石+蒙脱石)、Ⅲ型(伊利石+蒙脱石+绿泥石+高岭石)。物源分析结果显示,研究区沉积物与南黄海物质的关系最为密切。南黄海沉积物受到长江和黄河的共同影响,在长期的地质过程作用下具有混合源特征。沉积物来源的变化与沉积动力环境的变化密切相关。人类围垦活动造成分流角加大,接近90°,导致长江北支分流比急剧下降,河槽性质发生质的变化,涨潮流成为主要动力作用。来自口外南黄海的悬浮泥沙,在涨潮动力的携带下扩散倒灌成为研究区主要的物质来源。     

沙塘川河西宁段表层沉积物重金属与稀土元素地球化学特征及其物源解析

选取青海省沙塘川河西宁段表层沉积物为研究对象，分析Cr等8种重金属的污染程度、潜在生态风险和物质来源以及稀土元素组成、分布特征和物质来源，并探讨稀土元素的控制因素。结果显示，重金属呈现轻度—中度污染状况，污染负荷程度为轻度，元素生态风险高低顺序依次为Cd>Hg>Co>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn。稀土元素整体表现为轻稀土元素富集，重稀土元素相对亏损的特征，Eu呈中等负异常，无明显Ce异常。轻重稀土元素之间分异显著，轻稀土元素内部分异明显，重稀土元素内部分异不明显。沉积岩源岩及矿物组成对稀土元素的组成起到了控制作用，化学风化对其影响较小。Co、Ni、Cu、Zn主要受矿物自然风化等自然源的影响，Cr、Pb、Cd、Hg主要受工业、农业等人为源的影响；稀土元素主要来源于自身水土侵蚀。     

东海内陆架EC2005孔沉积物磁化率与粒度组分的相关性研究

对位于浙-闽沿岸泥质带的EC2005孔长岩芯(6 020 cm)进行了磁化率和粒度测量,分析了沉积物不同粒级组分和磁化率大小变化的相关关系.通过计算两者的相关系数,认为在整段岩芯上两者呈正相关,且磁性颗粒主要赋存在粗颗粒物质中.磁化率与>63 μm的组分含量的相关系数为0.510,而对<4 μm乃至<16 μm的组分,与磁化率呈反相关,相关系数可达-0.644.在不同沉积相中,磁化率和不同粒度组分含量的相关关系有所不同.前三角洲相和前滨相沉积物的磁化率和粒度组分没有表现出明显的相关性;三角洲前缘相和三角洲平原相沉积物磁化率和粒度的相关性与整段岩芯的相似;浅海相沉积物4～16 μm的组分与磁化率呈较强的反相关.600～2 806 cm的沉积物可能遭受了早期还原成岩作用,导致磁化率与粒度组分的相关程度降低.水动力条件是影响两者相关性的重要因素.水动力条件强,则两者相关性较好;水动力条件较弱,则两者基本不相关.磁化率和粒度组分的相关性还受到物源变化、分选程度的影响.磁化率和粒度的组合特征蕴含了一定的古气候信息.全球性的气候事件如新仙女木事件、8-2 ka冷事件在粒度参数中都有较好的响应,相比之下磁化率数据的变化幅度没有粒度数据强烈,可能与磁化率的多种控制因素有关.     

长江口外CX21柱样的磁性特征及其影响因素

以长江口外、长340 cm的CX21柱样为对象,在磁性特征、地球化学和粒度分析的基础上,结合前期对Y7柱样的研究,探讨粒度、早期成岩作用和物源变化对沉积物磁性特征的影响.研究结果表明,该柱样磁性特征和粒度垂向变化显著.磁性参数χ、SIRM、χ_fd和χ_fd%与 2~4 μm、4~8 μm粒级含量呈相对较弱的正相关, 而χ_ARM、χ_ARM/SIRM和χ_ARM/χ与16 μm以下的各细颗粒组分有较强的正相关,表明CX21柱样沉积物磁性特征受到粒度变化的影响.利用BCR方法进行的铁的形态分析结果表明,CX21柱样170 cm深度以下具有较强的还原环境,磁性矿物受到较强的早期成岩作用影响.氧化还原不敏感元素Ti的垂向变化指示了物源变化,Ti向表层的增加与χ和SIRM向表层的增强具有同步性,说明物源变化也是CX21沉积物磁性特征影响的重要因素.尽管粒度组成和沉积速率不同,CX21与Y7柱样的磁性特征在垂向上具有相似性,表明磁性特征可作为长江口外沉积物地层对比的工具之一.     

Sedimentation rates and provenance analysis in the Southwestern Okinawa Trough since the mid-Holocene

As a high-sedimentation rate depocenter along the path of the Kuroshio Current, the southwesternmost part of the Okinawa Trough is a key area to understand the Kuroshio history and sediments transpor-tation. A 34.17-m-long sediment core was obtained by the advanced piston corer of Marco Polo/IMAGES XII MARION DUFRESNE during the May 2005 from the Southern Okinawa Trough at site MD05-2908. The recovered sediments were analyzed by AMS ¹⁴C dating, coarse size fraction (>63 μm) extraction and moisture content determination in order to study its sedimentation flux and provenance. The depth-age relationship of core MD05-2908 was well constrained by 17 ¹⁴C dating points. The sediments span across the mid-Holocene (6.8 ka B.P.) and have remarkablely high sedimentation rates between 1.8 and 21.2 m ka^-1, which is well consistent with the modern observations from sediment traps. We identified five 70―200 a periods of abnormally rapid sedimentation events at 6790―6600 a B.P., 5690―5600 a B.P., 4820―4720 a B.P., 1090―880 a B.P., and 260―190 a B.P., during which the highest sedimentation rate is up to 21.2 m/ka. In general, the lithology of the sediments were dominated by silt and clay, associated with less than 5% coarse size fraction (>63 μm). As the most significant sediment source, the Lanyang River in northeastern Taiwan annually deliver about 10Mt materials to the coastal and offshore region of northeast Taiwan, a portion of which could be carried northward by currents toward the study area. Therefore, we concluded that the 5 abnormally rapid sedimentation events may be related to intensified rainfall in Taiwan and thus increased materials to our study area at that time. However, a few ex-treme-rapid sedimentation events cannot be explained by normal river runoff alone. The large earth-quakes or typhoons induced hyperpycnal discharge of fluvial sediment to the ocean may also act as a potential source supply to the Okinawa Trough.     

Elemental composition in the sediments of the Yangtze and the Yellow Rivers and their tracing implication

Elemental compositions in the surface sediments of the Yangtze River and the Yellow River are quite different. The Yangtze River' s sediment is rich in K, Fe, Mg, Al and most of trace elements, and its elemental composition show remarkable spatial variations, whereas the Yellow River s sediment has higher contents of Ca, Na, Sr, Ba, Zr and Hf, and the elemental composition remains relatively stable. The ratios of some elements are also different in the sediments of the two rivers. The elemental composition of the Yangtze River sediment results from widely distributed igneous rocks and complicated source rocks and strong chemical weathering in the Yangtze River catchment basin, while the main provenance of the Yellow River sediment is the Loess Plateau which has dominant influence on the elemental composition, and the intense physical weathering is another controlling factor. The elements such as Cu, Zn, Sc, Ti, Fe, V, Ni, Cr, Co, Li and element ratios such as La/Sc, La/Co, Th/Co, Ti/Zr and Zr/Y can be used as the tracers to distinguish the Yangtze River sediment from the Yellow River s. The tracers can be used in the study of the mixing and distribution of the substances of the two rivers matters in coastal zones of China.     

东营凹陷滨南地区Es3下亚段湖相浊积岩精细物源研究

针对滨县凸起南坡沙三段浊积岩物源研究薄弱的问题,通过查阅前人的研究,利用岩心样品化验数据及钻井、测井资料,通过稀土元素分析法、砂岩组分分析法、沉积法三个方面进行精细物源分析。稀土元素分析结果结合岩屑特征的认识,认为研究区的母岩主要为变质岩,也存在少量火山岩母岩和沉积岩母岩。通过分析样品平面分布特征,结合砂体厚度以及砂泥比等直线图的认识,认为研究区存在两个主要物源方向,并对每个沉积方向的影响范围和强度变化进行了综合分析和厘定。研究区物源的研究有利于正确认识浊积岩的沉积特征,划分浊流沉积体系。     

Trend analysis of sediment grain size and sedimentary process in the central South Yellow Sea

With the method of trend analysis of sediment grain size, the sediment transport trend of the fine-grained sediments area in the central South Yellow Sea was studied. The results demonstrated that there is a sedimentation center around the point of 123.4°E, 35.1°N, and the sediments outside the center are transported to it. The patterns of sediment transportation and deposition in the Yellow Sea should be controlled by cyclonic circulation (including the Yellow Sea Cold Water Mass) and cold water gyre. The study also showed that the method of trend analysis of sediment grain size has prospective utilization in the fine-grained sediment deposited area on large-scale continental shelf.     

山东小清河流域黄土的发现及勘探意义

通过钻孔取样、野外考察、粒度分析等方法对山东小清河流域浅层的沉积物特征进行研究。结果表明:小清河流域南部浅层沉积物以泥质粉砂和粉砂质泥为主,富含钙质结核和蜗牛化石等黄土标志物,发育明显的黄土-古土壤沉积旋回;南部粒度特征与青州黄土、北京降尘、西峰黄土等典型的风成沉积物相似,具有中国黄土的典型双峰特征,粒度分布明显粗于北京降尘和西峰黄土,而与邻近的青州黄土相似或较其稍粗,体现近物源的特性;末次冰期时裸露的渤海陆架是研究区黄土的主要物源区,中国东部季风和流域以南的山脉为黄土的形成提供搬运动力和地形条件;流域最北端发育古河道沉积,黄土与古河道间存在一个过渡带,沉积特征的差异和流域内南高北低的地势致使南部潜水面深度远大于北部,最终导致油气地震勘探中北部的地震激发效果明显优于南部。     

江苏岸外海底沙脊群的物质来源

本文通过对江苏岸外海底沙脊群的沉积物的粒度、矿物和孢粉以及沉积结构、构造的分析研究,并与苏北废黄河水下三角洲、古长江水下三角洲、现代长江水下三角洲以及长江三角洲平原第四纪地层的沉积物的对比分析,指出江苏岸外海底沙脊群的沉积物主要是晚更新世冰期古长江入海的物质。     

人类扰动下太湖入湖河道的稀土元素及环境指示意义

采集了接纳不同类型污染物的3条太湖入湖河道的水体、悬浮物和沉积物,分析了其中稀土元素的含量分布特征.结果表明:水体中的稀土总量,漕桥河最大,大浦河其次,梁溪河最小;悬浮物与沉积物中的稀土总量,大浦河最大,漕桥河其次,梁溪河最小.河流不同介质稀土元素标准化曲线差别明显,水体富集重稀土,悬浮物主要富集于中稀土,而沉积物主要为平坦型曲线;但标准化曲线中均有离群的曲线,沉积物中尤为明显,而且污染河道样品页岩标准化曲线不同于周边土壤和湖泊沉积物,说明太湖入湖河道的稀土元素明显地受到了人类活动物质输入的影响,而且显示了不同污染源的特点.