南沙海域西南海区表层沉积物地球化学特征

对南沙海域西南海区101个站位表层沉积物中的元素含量及分布特征分析表明：①元素含量的分布规律是Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr含量从陆架到陆坡直到深海明显递增；Ca、Sr含量由陆架到陆坡递增，由陆坡向深海锐减；Si含量在陆坡低，在陆架和深海高。②沉积物中元素的分布和含量变化与沉积物类型有密切关系。粗粒沉积物中Si、Sr含量较高，细粒沉积物则相对富集Al、Fe、Mg、Ti、P、K、Na及Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Zr等元素，并且随沉积物变细，其含量亦增加，在粘土中含量最高。③SiO2与其余常量组分均呈负相关，且随水深的增加，含量逐渐减少。Al、Fe与大多数常、微量元素(Si、Ca、Sr除外)呈正相关，Ca、Sr与大多数元素呈负相关，而它们本身呈强正相关。Co、Ni、Zn、Ba、Zr与Cu呈正相关，表现为亲铜性。④本区元素的分布主要受沉积物类型、物质来源、水深和生物生产力的影响。     

海洋沉积物中生物成因Ba的海洋生产力研究

一直以来,对海洋古生产力的研究是古海洋学研究领域中一个非常重要的分支,因而寻求反演海洋古生产力替代性指标成为了海洋工作者的首要任务.沉积物中有机碳、钙质生物、硅质生物及其碳、氧同位素组成等经典的海洋生产力指标早已确立,但这些与浮游生物直接相关的替代指标因其在海底沉积物中低的保存率,限制了它们在广阔海域中的应用.一些与生...     

南海不同水深表层沉积物脂肪酸分布特征及其生物源的空间变化

为探究边缘海区域由陆架到深海盆脂类的分布模式及其指示的生物源的空间变化特征,对采集于南海4个不同水深断面的表层沉积物脂肪酸进行了系统研究.从表层沉积物中检出丰富的脂肪酸,包括直链饱和脂肪酸、直链不饱和脂肪酸和支链脂肪酸等.其中,高碳数直链脂肪酸（≥C₂₀）主要来源于陆源高等植物的输入,低碳数直链脂肪酸主要来源于藻类的贡献,低碳数支链（包括异构和反异构）脂肪酸主要来源于细菌贡献.高碳数脂肪酸指示的高等植物输入,在南海沿岸区的高值与河流的输入有关,而在深海盆的高值可能与洋流、风尘输入等有关.低碳数支链脂肪酸指示的细菌分布在南海北部沿岸表现出高值,在深海盆表现出较低的分布模式.低碳数直链脂肪酸表征的浮游植物的贡献在南海北部表现出高值,在深海盆局部区域也表现出高值分布.细菌和浮游植物在南海北部表现出的高值,可能与丰富的营养盐条件有关.而浮游植物在深海盆的分布模式,可能受到洋流以及其他输入的影响.      

南海北部陆架海域表层沉积物地球化学特征及地质意义

依据南海北部陆架海域225个站位表层沉积物粒度和常量元素的地球化学分析,探讨了常量元素的空间分布规律及地质意义。该区域沉积物主要为粉砂、细砂等细粒沉积,平均粒径5.38。沉积物常量元素组合以SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O为主,约占沉积物总量的87.96%,其空间分布特征与沉积物类型密切相关。Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Org.C等分布趋势相似,具有较好的相关性,倾向于富集在细粒沉积物中;SiO2、CaO、CaCO3与大多数元素呈负相关,倾向于富集在粗颗粒沉积物中,反映了“元素的粒度控制律”。元素总体分布规律显示沉积物的常量元素含量受细粒黏土矿物吸附作用、石英矿物和碳酸钙稀释作用的共同影响。元素统计结果表明,表层沉积物的常量元素大体可分为2类：第1类包括Al2O3、Fe2O3、MgO、TiO2、P2O5、MnO等,代表陆源较细粒碎屑沉积,是控制研究区沉积物化学成分的最主要因素;第2类主要包括CaO、CaCO3,代表海洋生物沉积。同时可将研究区分为3个沉积区域：I沉积区为粤西近岸及北部湾北部区域,具有明显陆源碎屑沉积特征;Ⅱ沉积区位于粤西陆架水深＞60 m海域,受海源生物作用明显;Ⅲ沉积区位于珠江口西南部水深40～60 m海域,为斑块状砾质粗粒沉积。     

南海表层沉积物中细粒组分的稀土元素地球化学特征

对南海表层沉积物中的细粒组分进行电感耦合等离子体质谱法测试, 探讨南海稀土元素分布特征及其影响因素.结果表明, 南海表层沉积物中稀土元素分布主要与陆源物质输入、生物活动和火山物质补给密切相关.南海细粒组分的配分模式与中国黄土的接近, 与周边的珠江、湄公河等河流输入物质也有相似性, 而与南海碱性玄武岩存在显著差异, 表明南海沉积物主要来自于周边大陆.稀土元素趋势分析表明, 珠江口往外至海南岛南部海域中沉积物朝东南方向向陆坡输送; 台西南至珠江口往外海域沉积物大多向南输运; 吕宋岛西部海域包括黄岩岛附近海域的火山物质主要向西北方向输送, 向西可达113°E、向北可至20°N附近; 南海南部沉积物整体上向南沙海槽西北部附近海域输送.      

长江口外海域表层沉积物微量元素地球化学特征

对采自长江口外海域187个表层沉积物的25个微量元素含量进行了标准差系数、相关分析及R型因子分析,探讨了微量元素的来源和分布特征。长江口外海域沉积物微量元素Li、V、Cr、Co、Ni、Ga、Cu、Zn、Th和Rb分布基本相似;Sr分布与Li、Cu、Pb、Zn、Th和Rb相反;研究区东南部Sr分布与生物作用有明显关系;Cd和Mo分布与粒度之间的相关性较差,主要受氧化还原环境的控制;Zr分布反映了长江物源的影响。相关分析和R型因子分析结果表明,沉积作用、粒度控制效应、海洋生物作用、氧化还原环境和源区地质背景等对长江口外海域表层沉积物中微量元素分布起着主要控制作用。     

早中新世以来南海北部陆坡古生产力的碳酸盐和生物成因Ba元素记录

通过对南海北部ODP1148站岩芯454．8mcd以上（约23．2Ma以来）的175个沉积物样品中CaCO3以及生物成因Ba含量变化的研究,并结合初期对ODP1148站岩芯分析的一些相关地球化学组成结果,探讨了碳酸盐、生物成因Ba作为海洋古生产力指标的影响因素,以及早中新世以来南海北部陆坡古生产力的变化特征。结果显示,除中新世早期（23～21．4Ma）以外,生物成因Ba与CaCO3含量和沉积速率变化有很好的相关性,反映南海北部古生产力变化波动较大。对钻孔中生物成因Ba的研究表明,在沉积埋葬以及埋葬后的保存过程中（特别是在320mcd以下）。生物成因Ba会在少氧或缺氧环境下发生还原反应而迁移,影响了它在古环境研究当中的作用。另外,结合钻孔中CaCO3含量变化的数据,在南海北部陆坡,CaCO3的溶解作用并不是很强,其沉积后保存良好,可作为研究南海北部古生产力的基础性指标。     

南海表层沉积物中生物钡的分布特征及其与初级生产力的关系

分析了南海东部53个站位表层沉积物中生物钡、铝以及有机碳和生物硅等生源物质的分布特征。结果表明,南海东部表层沉积物中的有机碳含量在研究区的北部陆架区出现高值,而在吕宋岛以西的深海则最低;生物硅的平面分布则表现为在吕宋岛以西的深海低沉积速率区出现高值,而低值则出现在高沉积速率的北部海域;生物钡的平面分布与生物硅的分布特征相似,高值出现在吕宋岛以西的深海区,且表现出自北而南沉积物中生物钡的含量逐渐增加的趋势。研究区内初级生产力表现为从北向南增加的趋势,而沉积物中生物钡的含量也呈现相似的趋势,表明沉积物中生物钡的含量和上层水体的生产力有一定的相关性。但表层沉积物中生物钡与有机碳呈弱的负相关关系,而与生物硅显著相关,且生物钡和生物硅与水深的相关性均呈现显著的相关性。因此,在采用沉积物中生物钡含量研究南海上层水体初级生产力时应谨慎对待。     

刘家峡水库表层沉积物微量元素地球化学特征

采用多元统计的方法对刘家峡水库表层沉积物中25种微量元素的含量、相关性、来源及控制因素进行了分析。结果显示:研究区表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值超过了170 μg/g,Cd、Mo和Tl的含量平均值都在1 μg/g以下,其它元素含量平均值则在2.01~104.34 μg/g。元素Cu、V、Co、Cr、Ni、Rb、Li、Cd、Be、Pb、Sc、As、Ga、Nb、Sn、Cs、Tl、Th和Al₂O₃等存在较为明显的相关性,且它们分布规律基本相似。因子分析表明,水库中微量元素分为3个主要来源,第一组分的元素分布受控于矿物岩石的自然风化剥蚀,其贡献率为63.20%;第二组分的Zr和Ba主要受河流沉积物中元素的迁移和转化的影响,其贡献率为12.51%;第三组分的Sr则主要受控于生物成因,其贡献率为9.76%。另外,研究区重金属元素中,Zn和As含量远超过了全球页岩平均值,值得进一步的深入研究。     

南海中部近代沉积物中烃类气体的地球化学特征及其来源

测试了 37个南海中部北部、南部陆坡以及深海平原表层近代沉积物中的烃类气体的组成和 14个样品的甲烷碳同位素组成,北部陆坡区甲烷的归一化平均含量 94%,南部陆坡区 91%,深海平原 95%,重烃含量分布在 0 ~20%,总体平均为 9%,甲烷的碳同位素陆坡区为-30‰~-40‰,深海平原区在-24‰到-36‰之间。陆坡区烃类气体主要为热成因气,深海平原中的烃类气体可能由与火山活动有关的有机成因气以及通过断裂到达海洋表层沉积物的无机成因气组成。     

南海沉积物中烃类气体(酸解烃)特征及其成因与来源

烃类气体是形成天然气和天然气水合物的物质基础,可通过顶空气、吸附烃和酸解烃等方法来探测。南海473个站位767件沉积物样品的酸解烃分析结果表明,甲烷含量为0.8~22153.6μl/kg,平均为335.8μl/kg,并可分成台西南—东沙、笔架南、琼东南—西沙海槽、中建南—中业北、万安—南薇西和南沙海槽等6大异常区,其中南沙海槽是异常最强烈的地区,台西南盆地次之。154件甲烷样品的碳同位素分析结果表明,其δ13C1值为-101.7‰~-24.4‰(PDB标准,下同),平均为-44.5‰,其中南沙海槽的δ13C1值明显偏低,为-101.7‰~-71.4‰,应是微生物气或是以微生物气为主的混合气,而南海其他地区的δ13C1值相对较高,为-51.0‰~-24.4‰,明显属于热解气。     

南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

对南海北部白云深水区沉积物稀土元素的研究表明,渐新世至中新世的物源发生较大变化。渐新世时期,白云深水区不同区域稀土元素的分布特征差异明显,表明沉积物物源不同。深水区北部沉积物主要来自古珠江物源区,深水区东、西部沉积物中含有较多中基性火山物质,南部则主要包含基性火山物质,说明当时南海北部地区构造活动较强,存在较多火山活动,火山活动由北向南基性成分增多。渐新世末的白云运动使南海北部深水区产生强烈持续沉降,造成陆架坡折带北移,白云深水区从渐新世浅海陆架环境演化为中新世陆坡深水环境,中新世期间沉积物主要来自深水区北部的珠江三角洲物源,深水区东部存在东沙隆起源区,而深水区南部沉积物在中新世仍受到基性火山活动的影响。     

南海东部海域沉积物粒度分布特征

对南海东部海域 179个站表层沉积物作了粒度分析、粒度参数计算和多元统计分析 ,结合有关资料探讨了南海东部沉积物粒度分布特征、沉积物运移方式和沉积环境。南海东部表层沉积物主要粒级是 4 .0～ 10 .0(粗粉砂—粗粘土 ) ,核心粒级是 6 .0～ 8.0(细粉砂 ) ,火山灰沉积物平均粒径 4 .4 6～ 6 .4 0 ,平均 5 .6 9。粒度R型聚类分析得出三群 :第一群由 1.5～ 3.0、9.5～ 14 .0粒级组成 ,也就是粗、细两端粒级。第二群由 3.5～ 5 .0粒级组成。第三群由5 .5～ 9.0粒级组成。各粒级归类良好 ,图形清晰。R型因子分析结果表明前 4种因子累计特征值比例达 94 .5 0 % ,因子 1和因子 2是主导因子。因子 1主要由负载荷粗粉砂级和正载荷粘土级物质构成。因子 2主要由负载荷极细砂级和正载荷细粉砂级物质组成。因子 3和因子 4分别由悬浮质 (0 .0 6～ 0 .12 μm)和中砂 (2 5 0～ 35 4 μm)组成。沉积物因子作用分区与物质来源、海流、地形和沉积作用密切相关。南海东部沉积物中粉砂和粘土含量总体上由北向南呈线性逐渐增加 ,平均粒径和峰态也有同样的变化趋势 ,分选系数和偏态则明显地反映出在约 17°N呈急剧下跌和上升 ,这些现象表明 17°N是南部、北部沉积物类型分界线位置。沉积物粒度、物质组成和     

南海神狐海域Site 4B沉积物地球化学特征及其对甲烷渗漏的指示意义

前人对Site 4B站位海底浅表层沉积物的研究显示该站位历史上可能存在甲烷渗漏事件。为研究该站位的甲烷渗漏历史,分析了Site 4B站位柱状沉积物的元素地球化学特征,及沉积物中Mg/Ca和Sr/Ca比随深度的变化规律以及自生碳酸盐矿物的分布特征。元素相关性分析表明:研究区Ca、Sr等碳酸盐相关的元素极有可能来自于与甲烷渗漏有关的自生碳酸盐。结合沉积物的粒度特征,认为Site 4B站位在15.78 ka B.P.之前泥火山活动造成甲烷渗漏,且甲烷渗漏速率具有增大—减小的周期性变化特点。研究站位在24.15 ka B.P.、27.47 ka B.P.、31.05 ka B.P.具有相对较高的甲烷渗漏速率,且在31.05 ka B.P.达到最大值。研究结果对探明南海北部的甲烷渗漏历史具有重要的意义。     

南海沉积物中过剩铝问题的探讨

本分析了南海两个沉积物柱样的全、酸溶解残余物质和酸溶解组分的Al2O3、TiO2含量和Al/Ti值,结果显示其存在明显的非碎屑A1组分(占沉积物总A1含量的20％—70％)。因此通常使用沉积物的Al含量来估算陆源碎屑的比例可能会导致过高的结果。而TI则不存在自生富集现象,是估算陆源碎屑比例的最佳代用指标。     

南海新生代玄武岩中单斜辉石地球化学特征 及其地质意义

南海新生代玄武岩中发育有大量的单斜辉石斑晶,与橄榄石、角闪石等斑晶共存,多数被熔蚀,呈浑圆状,部分发育有很窄的反应边。研究表明单斜辉石具有巨晶的特征,是在高压下在与寄主岩同源的岩浆中形成,没有经历长时间的沉淀生长而直接向上运移被带到地表,因而具有巨晶的主量及微量元素的特征却不具有巨晶的形态。单斜辉石稀土元素含量不高,HREE及LREE亏损,而MREE富集;大离子亲石元素Rb、Ba、Sr均出现明显的亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集。Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显。Th较为富集,而Pb强烈亏损,U的变化范围较大。研究发现南海新生代玄武岩中的单斜辉石的来源较为简单,为地幔柱的直接产物,并没有受到洋中脊—地幔柱相互作用的影响,由于岩浆上升速度较快压力迅速下降,橄榄石大量晶出,引起了岩浆成分的变化,致使单斜辉石与寄主岩成分和结构上没有达到平衡。     

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO₃、TiO₂、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。     

南海南部17962柱状样生物硅沉积记录及其古海洋意义

生物硅沉积记录可以反映海洋表层水体的古生产力。南海南部１７９６２柱状样３万余年来的生物硅堆积速率曲线表明,南沙海区古生产力的升高与一系列变冷事件,如冰期中的Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件、冰消期新仙女木事件、中晚全新世变冷事件等有良好的对应关系。冬季风的强化及由此导致的海洋古生产力的升高可能是上述良好对应关系的内在原因。     

南海表层沉积物中放射虫的组合特征与海洋环境

南海拥有较齐全的边缘海地理地貌与生态环境, 沉积物中保存的放射虫种类繁多, 个体丰富.本文采用数理统计与聚类分析方法, 对表层沉积物中放射虫的组合特征进行了较为详细的定量分析, 以期获得可靠的放射虫组合与分布的特征.聚类分析结果显示, 放射虫组合在南海表层沉积物中的分布大致可区分为5种类型: 陆架浅水区型、陆坡珊瑚礁区型、中央海盆区型、南部富营养区型和夏季上升流区型, 它们分别对应于特有的海洋环境, 并由含有某些优势种类的放射虫群落所组成.进一步分析还表明, 南海的北部、中部和南部分别表现为3个不同生态环境的海区: 北部海区受陆源影响较为明显; 中部海区被中央水团、海底火山活动和夏季上升流活动所控制; 南部海区总体上属于典型的珊瑚礁海洋环境, 生态与沉积环境明显优越于北部海区.南海表层沉积物中放射虫的组合分布特征较好地响应和反映了所在海区的生态环境与沉积条件, 是探讨古海洋环境的重要依据.