腾格里沙漠丘间地风沙沉积210Pb初探

210Pb方法被广泛运用于不同环境沉积物年龄和沉积速率的测定[1~7],以及陆地沉积环境侵蚀速率研究[8]。本文拟运用210Pb方法对前人未涉及过的沙漠沉积环境作初步研究,了解在沙漠风沙沉积中210Pb比活度的分布,探讨210Pb方法对风沙沉积物年龄和沉积速率的适用性。同时,试图通过对样品粒径与总210Pb(210Pbtot)比活度的关系建立拟合方程,为运用210Pb方法进行沉积物研究提供粒度校正方面的参考。运用210Pb计年的前提之一是具有稳定的沉积环境[9]。腾格里沙漠位于阿拉善台地东南部一断陷盆地,东界贺兰山,西北以雅布赖山与巴丹吉林沙漠相隔,南侧…     

黄海和渤海沉积物 210Pb活度的分布特征

利用α多道能谱仪测定了黄海和渤海海域 58个表层沉积物样品的 210Pb活度,探讨了黄海和渤海表层沉积物中 210Pb活度的空间分布特征.渤海中部、北黄海中部泥质沉积区和南黄海中部泥质沉积区是 210Pb活度的高值区.渤海湾内、莱州湾内及北黄海西南部沿岸海域则是 210Pb活度的低值区.黄海和渤海海区 210Pb的富集、分布特征受到研究海区水动力条件和沉积物粒级的制约.根据位于黄海和渤海泥质沉积区的 3个岩芯 210Pb活度的垂直分布资料,并结合 2个站位所取岩芯的 210Pb活度的垂直分布资料,探讨了 210Pb活度的垂直分布与沉积环境之间的关系.黄海和渤海 210Pb活度呈现高值的泥质沉积区,其 210Pb活度随岩芯深度衰减的垂直分布很有规律且沉积速率较低,由此可以反映泥质沉积区稳定的沉积环境.     

胶州湾沉积物的放射性核素含量分布与沉积速率

用HPGeγ谱方法测定了胶州湾表层沉积物、沉积物岩心、潮间带沉积物和周围陆地沉积物的放射性核素238U、228Ra、228Th、226Ra、210Pb、40K和137Cs.笔者对胶州湾沉积物、潮间带沉积物和陆地表层沉积物的放射性核素分布进行研究,结果得出,湾东部沉积物和东岸陆地沉积物具有较高的放射性核素含量.对沉积物岩心放射性核素分布的成因进行了分析,并用210Pbex和137cs方法估算了沉积速率,给出的胶州湾的沉积速率为0.64～1.74 cm/a.     

用210Pb年代学方法对辽东湾现代沉积速率的研究

本文报道了用210Pb年代学方法测定辽东湾10个站位沉积物柱样的沉积速率。210Pb法给出的辽东湾沉积速率值的分布显示出:自湾顶辽河口高值区向西南随水深增加而减少的规律。并结合B386号站210Pb剖面研究揭示出河口区的沉积事件,探讨了该湾现代沉积过程,这对环境背景值、污染历史研究和浅海开发工程都是十分重要的。     

南极普里兹湾海域的近现代沉积速率

沉积速率主要受上层海洋生物生产的影响,而在湾口浅滩区沉积速率则主要受底栖生物的影响。此外,水流、水体稳定度、冰封期长短和海底地形等条件也对沉积速率产生一定的利用中国第21次南极科学考察获得的普里兹湾海域的沉积物样品,运用沉积地层同位素210Pb测年技术,探讨了该海域沉积物的近现代沉积速率及其影响因素。研究结果表明,南极普里兹湾海域的近现代沉积速率变化范围在0.47～1.88 mm/a之间,平均值为1.06 mm/a,高于南极罗斯海而低于威德尔海,总体上与南、北极多个海区的沉积速率相当。在湾内和冰架边缘区影响,沉积速率的分布是多种因素共同控制的结果。在生物量较高、水体条件较为稳定的湾内中心区域,沉积速率较高,而冰架边缘区的沉积速率则较低     

环渤海地质调查信息化:征集210Pb,137Cs新数据

环渤海海岸带^210Pb／^137Cs数据库^210Pb／^137Cs同位素示踪与测年是测定现代沉积物年龄、研究现代沉积速率的重要方法。1980年代在锦州湾(中科院地质所夏明等,1983)、黄河三角洲进行的。^210Pb示踪与测年(青岛海洋地质研究所业渝光领导的研究小组,1987、1991、1992等),是该类研究在环渤海岸海岸带的最早尝试,显示出利用该方法确定现代沉积速率的良好前景。     

内蒙古乌梁素海~(210)Pb和~(137)Cs测年与现代沉积速率

对乌梁素海沉积物柱心样品进行210Pb、137Cs测年分析表明,柱心剖面上有明显的1963年蓄积峰,这个蓄积峰对乌梁素海的现代沉积有明显的时标意义。根据210Pb的CRS模式,可以计算出每个样品深度所对应的年代,在该沉积柱心中与137Cs时标吻合较好。乌梁素海的沉积速率并不稳定,变化比较大,表明乌梁素海近113 a来沉积环境不稳定。210Pb、137Cs两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大的沼泽的沉积状况,也有助于对核素计年方法的理解。     

开放潮坪地区210Pbexc测年CIC和CRS计算模式的选择

现代沉积物测年方法已经在海岸带地区得到了广泛应用,但在开放潮坪地区还存一定的问题,尤其是在通过210Pb进行沉积速率计算时,常量初始浓度(constant initial concentration,简称CIC)模式和恒定补给速率(constant rate of supply,简称CRS)模式给出的结果通常差别很大,即使是与137Cs时标法进行比对时,有时也不易解释.这严重制约了现代沉积物测年方法在开放潮坪及浅海区的应用效果.有鉴于此,选取了其中的1个典型站位的柱状样品,同时开展210Pb_exc过量的210Pb的CRS模式和CIC模式计算,并与137Cs时标法进行对比,结合区域沉积历史数据,对210Pb_exc的CRS模式和CIC模式的选择进行了综合分析,为现代沉积物测年在海岸带地区的应用和解释提供了过程参考.结果显示,对210Pb_exc数据分段采用CIC模式获得的结果较CRS模式获得的更为可靠.这是因为海岸带地区,被潮流搬运来的沉积物更容易满足CIC计算模式所要求的前提条件,即沉积物中的210Pb_exc初始比活度是恒定的.作为一般数据使用者,更倾向于通过210Pb_exc测年方法(也就是CRS模式)能够获得每一层的年龄,但在海岸带地区应用该方法时就需要更加慎重.      

渤海沉积物中放射性核素分布及其对沉积环境变化的响应

为了探讨近百年来,人类活动背景下近海沉积物中放射性核素的沉积记录及其对物质输入与埋藏等沉积环境变化的响应,利用γ能谱法对渤海表层和柱状沉积物中的放射性核素238U、226Ra、232Th、210Pb、40K和137Cs进行分析.结果显示,渤海沉积物中放射性核素水平和垂直分布特征明显,铀衰变系核素238U、226Ra和210Pb不平衡,232Th和210Pb受沉积物粒度和有机碳影响显著,238U与226Ra、232Th、40K存在显著相关性.226Ra/238U、232Th/238U和40K/238U比值时空差异显著,渤海沉积物陆源输入影响由西南向东北方向延伸,受河流影响,渤海北部和南部的沉积物输入不稳定,近几十年波动显著.利用210Pb_ex和137Cs法的测年结果计算获得的渤海近百年来沉积速率在中国近海沉积速率研究背景值范围内;空间上,渤海北部、中部和南部沉积速率处于同一水平,其中北部偏高;时间上,近百年来渤海沉积速率随时间波动,整体上呈现增加趋势,尤其是1980年之后,人类活动影响下渤海沉积速率增加幅度显著,与沉积物输入的波动变化相对应.      

珠江口沉积物210Pb分布特征及环境意义

根据珠江口及其邻近海域中的14个沉积柱样的210Pb随深度分布的测量数据以及210Pb过剩衰减法的原理,建立了基于傅立叶级数的变沉积速率模型,对珠江河口近50年来河口沉积物的沉积序列进行了分析。分别对各柱样的210Pb数据使用变沉积速率模型进行计算,获得了柱样更切实的沉积速率变化过程并分析沉积速率、年代计算结果与同时期内沉积环境之间的关系,结果表明:珠江口不同站位的沉积速率差异很大,几个站位的整体平均沉积速率分别是,7.25 cm/a,5.36 cm/a,3.26 cm/a,3.03 cm/a,1.58 cm/a;沉积速率的变化与同时期发生在区域内的洪水、风暴潮、人类活动、河口演变等一系列综合因素有较好的对应关系,这说明使用基于傅立叶级数的变沉积速率模型得到的210Pb沉积速率变化的垂直分布能够解释其对应时段内的沉积环境,此模型亦可为其它河口区域的210Pb沉积速率计算提供借鉴。     

Determination of recent sedimentation rates in Lake Michigan using Pb-210 and Cs-137

This paper describes the use of ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs radioactivity measurements to determine the rates of sedimentation in the Great Lakes. Cores from eight locations in Lake Michigan were chosen for examination to cover as wide as possible a range of sedimentation rates and representative sedimentary environments. The surficial ²¹⁰Pb activity in the sediments varies between 7 and 23 pCi/g dry wt and its profile in each core shows the expected exponential decrease with depth consistent with the assumption of uniform sedimentation rate over the last hundred years and secular equilibrium between supported ²¹⁰Pb and ²²⁶Ra (0.5-1.0 pCi/g dry wt). Companion measurements of ¹³⁷Cs indicate that the coring technique satisfactorily recovered the uppermost levels of the deposit and that the mobility of both radionuclides within the sediment is probably small.Based on the limited number of cores analyzed to date, it appears that modern sedimentation rates are not very different from average rates for the last 7000 yr. The excess ²¹⁰Pb appears to originate primarily from atmospheric fallout, but a further inventory of the ²¹⁰Pb distribution over the lake bottom must be made to properly assess the significance of other sources. The spatial distributions of both ¹³⁷Cs and ²¹⁰Pb at certain stations suggest that the mode of transport of these radionuclides are comparable and involve attachment to settling particles. A mathematical model is developed which accounts for the observed limited mobility of both ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs in several of the cores in terms of post-depositional redistribution by physical or biological mixing processes.     

现代侵蚀作用核素示踪研究新进展

利用放射性核素示踪环境地球化学过程是国际地球科学的前缘课题。介绍了利用宇宙线成因的短寿命散落核素⁷Be示踪土壤季节性侵蚀及其与湖泊沉积耦合关系的最新研究进展;证实了利用核爆炸散落核素¹³⁷Cs示踪累计性土壤侵蚀和沉积计年的可靠性;阐述了²²⁶Ra和²²⁸Ra在土壤中比活度的形态变化分异具有很好的侵蚀－堆积示踪价值;揭示了在不同生物化学条件下,²¹⁰Pb的行为特征和影响因素,并将²¹⁰Pb_ex示踪碳酸盐岩区域土壤侵蚀速率结果与湖泊沉积速率相耦合,证明了利用²¹⁰Pb示踪土壤侵蚀的可行性。     

Determination of recent deposition rates in Lake Constance with radioisotopic methods

Sedimentation rates were determined with the ²¹⁰Pb method in eight sediment cores from Lake Constance. The rate of deposition in the main basin (Obersee) varies from about 0.06 g cm^?2 y^?1 in the central part to 0.13 g cm^?2 y^?1 in the eastern part of the lake and then increases rapidly towards the Rhine delta. In the central lake area the rate of deposition has been approximately constant since 1900, and dating with the ²¹⁰Pb method is in good agreement with sedimentological observations. In the Konstanzer Trichter area, the deposition rate has been increasing since about 1955 as a result of eutrophication and subsequent high carbonate production. Dating with ¹³⁷Cs is fairly accurate for sediments deposited at a high rate, but is questionable for slowly accumulating ones. A positive correlation of ²¹⁰Pb fluxes and sedimentation rates indicates that ²¹⁰Pb flux into sediments follows the distribution pattern of solids. ²¹⁰Pb profiles in four sediment cores interpreted in terms of a constant flux model display synchronous fluctuations of the sedimentation rate; however, their relation to long-range particulate input variations remains to be proved. Sedimentation rates determined with the ²¹⁰Pb method were used to calculate recent nutrient and heavy metal fluxes. Anthropogenic fluxes of Zn and Pb are in the same range of magnitude as in other polluted areas in Europe and America.     

胶州湾沉积岩心化学元素聚集特征

本文对胶州湾沉积岩心B3、C2、C4、B6、D4和D6进行了210^Pb放射活度的测定,在相应的岩层测定了化学元素Ca、K、Li、Mg、Na、Rb、Sr和V。结果表明,^210Pb的分布模式反映了胶州湾不同区域沉积速率和沉积环境。胶州湾沉积岩心中化学元素Ca、K、Li、Mg、Na、Rb、Sr、和V的垂直分布,在不同的区域和不同的地层年代都有明显的变化。胶州湾现在和过去沉积过程中化学元素的聚集速率发生了明显的变化,揭示了采样站位物质来源和沉积环境。反映了近百年来人类工农业活动对胶州湾环境的影响。     

长江口水下三角洲北部近百年沉积物粒度组成及其对水动力环境的响应

随着长江入海泥沙减少,长江三角洲响应问题越来越受到关注。本文选取对水动力变化较为敏感的水下三角洲与陆架过渡区域,通过对钻孔沉积物进行210Pb 和137Cs同位素定年和粒度参数分析,并提取敏感粒级含量及平均粒径垂向变化,尝试探讨其对近百年来长江河口河势变化以及入海泥沙减少的响应。研究发现1954年之前,该区沉积物颗粒较细,粒度参数特征接近现代河口泥质区沉积物,敏感粒径特征反映出河流作用影响较强,说明当时处于泥质区沉积范围;之后沉积物明显粗化,参数特征向陆架残留砂过渡,海洋动力的影响明显增强,并带入陆架粗颗粒物质,说明当时泥质区南移,该区处于河口和陆架沉积过渡区。推测这一变化主要和1954年后长江口北支河道萎缩有关,该区从长江水沙覆盖范围内变为水沙向海输运的边界上,海洋动力对沉积物改造加剧,导致沉积物粗化。同时,并未发现该区沉积物对1980年代后长江入海泥沙显著下降有所响应。近期发现的长江口外泥-砂分界线的西移很可能也包含着河口河势变化而导致的沉积物粗化的贡献。     

湘江株州至洞庭湖口江段现代沉积速率研究

本文采用沉积物剖面上的韵律与冲刷面特征,微量元素垂向分布特征和~(210)Pb 测龄法三者相结合的方法,测定了湘江株州至洞庭湖口河流沉积物的沉积速率。该江段不同地点的沉积速率在不同时期是各异的,但20年来总的年平均速率是4.5—5.5cm/年,略高于洞庭湖口的沉积速率(4.2cm/年)。     

Comparisons of 210Pb and pollen methods for determining rates of estuarine sediment accumulation

Comparisons of sedimentation rates obtained by ²¹⁰Pb and pollen analyses of 1-m cores collected throughout the Potomac Estuary show good agreement in the majority of cores that can be analyzed by both methods. Most of the discrepancy between the methods can be explained by the analytical precision of the ²¹⁰Pb method and by the exactness with which time horizons can be identified and dated for the pollen method. X-radiographs of the cores and the distinctness of the pollen horizons preclude significant displacement by reworking and/or mixing of sediments. Differences between the methods are greatest where uncertainties exist in assigning a rate by one or both methods (i.e., ²¹⁰Pb trends and/or “possible” horizon assignments). Both methods show the same relative rates, with greater sediment accumulation more common in the upper and middle estuary and less toward the mouth. The results indicate that geochronologic studies of estuarine sediments should be preceded by careful observation of sedimentary structures, preferably by X-radiography, to evaluate the extent of mixing of the sediments. Time horizons, whether paleontologic or isotopic, are generally blurred where mixing has occurred, precluding precise identification. Whenever possible, two methods should be used for dating sediments because a rate, albeit erroneous, can be obtained isotopically in sediments that are mixed; accurate sedimentation rates are also difficult to determine where the time boundary is a zone rather than a horizon, where the historical record does not provide a precise date for the pollen horizon, or where scouring has removed some of the sediment above a dated pollen horizon.     

日本海百年来沉积速率及粒度指示意义

对日本海中部、北部和西部四个深水多管沉积岩芯中的210Pb活度和沉积物粒度进行分析。结果显示百年以来大和海脊、日本海北部和西部陆坡沉积物以粉砂和黏土质粉砂为主。在日本海北部和大和海脊表层沉积物存在显著的生物扰动现象,而在西部陆坡不存在。基于恒定供给速率(CRS)模式建立了4个岩芯的年代框架,并计算了沉积速率。日本海现代平均沉积速率介于0.19~0.42 cm/a,最低值出现在大和海脊。4个岩芯中沉积物平均粒径呈现不同的分布模式,但是在1940年和1980年,沉积物粒度分布模式同时发生了改变,这可能与百年以来北太平洋十年涛动(PDO)及东亚夏季风震荡有关。     

围海造地工程对香港维多利亚港现代沉积作用的影响

对采自香港维多利亚港的 4个 6m长的沉积柱状样作了2 10 Pb及Pb、Zn、Cu含量分析。结果表明,维多利亚港开阔区域现代沉积速率在 0.3～ 2cm/a之间变化,西部大于东部。在九龙海峡主航道上,基本上处于冲淤平衡状态。由于近百年来围海造地、海岸工程建设,使维多利亚港的岸线发生了较大的变化,在台风避风塘等潮流作用较弱的区域及靠近城市排污口的地方沉积速率可达 3～ 5cm/a,这表明围海造地、海岸工程等造成的岸线变化是影响维多利亚港堆积侵蚀的主要因素。Pb、Zn、Cu等重金属在沉积柱状样中的分布表明,在沉积速率较快的区域,重金属的污染也较为严重。