马里亚纳海沟柱状沉积物稀土地球化学特征及其指示意义

对我国载人潜器"蛟龙号"首次在马里亚纳海沟南部获取的沉积物柱状样(JL7KGC01A)进行了涂片观察、粒度、黏土矿物和稀土元素组成分析。结果表明:沉积物为典型深海黏土沉积。根据沉积物的粒度、黏土组分和稀土元素含量变化以及不同程度的δCe和δEu异常将该沉积物柱状剖面分为明显的上下两个沉积层段,即:1.8~2.41 m段与0.03~1.8 m两个层段。下部层段(1.8~2.41 m)相比上部层段(0.03~1.8 m),沉积物平均粒径较粗,蒙脱石/伊利石比值较高,稀土元素含量低且具有弱的Ce负异常和Eu正异常,表明该段沉积物受到较多的火山物质的影响。结合年代学分析认为研究区沉积物在2.2 Ma发生明显转变,2.2 Ma之前沉积物物源以附近火山物质为主,2.2 Ma之后物源仍以火山物质为主,但陆源物质供应逐渐增加。物源的转变暗示着本区在2.2 Ma之前火山活动较为频繁。     

雅浦海沟南缘铁锰结核矿物与地球化学特征及其成因研究

本文采用X射线衍射、全岩地球化学和电子探针等测试方法,对雅浦海沟南部附近海域获得的铁锰结核样品进行了显微构造、矿物和地球化学分析,并探讨了其成因。结果表明:铁锰结核的显微构造主要包括平行纹层构造、柱状构造、叠层状构造和同心环状构造;显微构造和探针结果显示铁锰结核在生长初期处于底部海洋动力比较强烈的环境,后期生长环境逐渐趋于稳定;铁锰结核的矿物组分以水羟锰矿、钠水锰矿、石英和钙十字石为主;样品中Fe、Mn元素含量较高且含量比较接近,Cu、Co、Ni和REE相对富集,REE分布模式整体比较平缓并都出现较强的Ce正异常和重稀土元素亏损现象;文中两块铁锰结核都为水成成因,成矿物质主要来自同期的海水沉淀,同时也受一定海底火山物质和陆源风尘物质的影响。     

西太平洋新不列颠海沟表层沉积物的地球化学特征及其物源指示

海沟通常拥有全球最深的区域——深渊,由于地理位置、地形地貌和气候等差异,海沟沉积物可能有不同的物质来源。因此,为进一步了解海沟深渊区的物质组成与来源,选取近陆的新不列颠海沟作为研究对象,通过分析其海底表层沉积物的地球化学特征,追踪新不列颠海沟不同水深与区域的沉积物来源。研究发现不论位于半深海、深海,乃至深渊区域,新不列颠“八字型”海沟的表层沉积物主要来自于周边岛屿的火山物质,但“八字型”海沟的西支和东支有差异,西支主要为新不列颠岛东部Rabaul火山和北部火山群及所罗门群岛的火山物质,其中在西支的最北站位新不列颠岛北部火山物质的比例最高。与西支相比,东支还受到了更多来源于TLTF(Tabar、Lihir、Tanga和Feni火山)火山链物质的影响,海沟东西支物源的差异与该地区复杂的洋流密切相关。此外,西支海沟轴部(最底端)站位更多来源于岛屿河流沉积物,受火山物质影响相对较小。     

雅浦海沟南部超深渊沉积物成分与形貌

对雅浦海沟南部超深渊D151站位(137^°37^''45^″E,8^°2^''23^″N)柱状沉积物的含水率、总有机碳(TOC)和多种金属元素含量、粒径以及表面形貌进行分析,结果表明该沉积物含水率为55%~72%,和马里亚纳海沟^“挑战者^”深渊沉积物的较为接近,高于冲绳海槽北部沉积物的;且随深度增加而减小,这可能与上覆沉积物的挤压作用有关。沉积物TOC质量分数和^“挑战者^”深渊以及渤海湾的接近,低于冲绳海槽北部和雅浦海沟北部的;TOC质量分数随沉积深度增加而减小,这可能与有机物的降解有关。沉积物样品中的Cd,Co,Cu,Mn,Ni,Zn等元素主要受岩石剥蚀的影响,Al,B,Ca,Fe,Mg,V等元素主要受陆源物质影响。沉积物中发现的火山玻璃碎片对应火山事件;Ba,Cd,Co,Cu,Mn,Ni,Sb,Sr,V,Zn的质量分数在16~18 cm 沉积层出现最大值,可能与火山活动有关。D151站位沉积环境为氧化环境,沉积物的主要来源为陆源和火山源,包括粉砂和砂质粉砂,粒度接近于冲绳海槽北部的,高于^“挑战者^”深渊的;沉积方式以均匀悬浮为主。沉积物C-M 图的数据点分布较为分散,可能与雅浦海沟西侧较为陡峭有关。由于位于碳酸盐补偿深度(CCD)以下,沉积物中的微体古生物化石以硅质为主,未发现钙质生物。故该站位沉积物的水动力环境在地质历史中整体较为稳定。     

西沙海槽表层沉积物地球化学特征及其地质意义

对西沙海槽区50个表层沉积物的常微量元素进行了地球化学及沉积环境特征研究。西沙海槽区表层沉积物具有SiO2、TiO2含量低和CaO含量高的特征；除了MnO外，各组分的变异系数均较小，元素的分布差异较小，元素分异不明显。常量组分对比表明研究区兼具浅海及深海沉积的特点，为由浅海向深海过渡的半深海沉积环境。富集因子分析表明，从槽坡至槽底富集因子变化不大，略呈增加趋势，Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Mn的富集因子都大于1，表明这些元素除了陆源之外还有其他的来源。海槽区沉积物的化学组分及其来源是复杂多样的，其中包括陆源组分、生物源、火山碎屑等，但陆源碎屑和黏土组分以及碳酸盐型的生物碎屑组分是控制研究区沉积物化学成分的最主要因素。     

黄海辐射沙洲沉积物地球化学特征及其环境意义

对黄海辐射沙洲烂沙洋水道区域的3个钻孔共81个沉积物样品进行了微量、常量元素分析和^14C测年分析．化学元素质量分数的变化与当时沉积环境的变化相对应。突发事件(如风暴潮)的发生不但在沉积物的岩性上有所体现,而且在微量元素质量分数的变化上也有很明显的体现。微量元素Zr可作为沉积能量变化的地化指示剂,潮汐通道北部的西太阳沙区域的沉积动力环境在4000a以前是较弱的。潮流通道的上段沉积物是来自水深较浅的区域,由于潮流和波浪的作用使其能够保持稳定的水深。     

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．     

南黄海北部表层沉积物中生物标志物的组成特征及其地球化学意义

通过对南黄海北部14个站位的19个表层沉积物样品进行了粒度、有机碳、GC-FID和GC-MS-MS测定,探讨沉积物有机质中生物标志物组成特征及地球化学意义。研究区表明,沉积物有机碳含量较高,正构烷烃呈双峰分布,具有明显奇偶优势、平均L/H为0.36,说明沉积物中陆源高等植物贡献占优,分析对比表明其沉积物可能主要来自古黄河输入。类异戊二烯烃Pr/Ph均值0.46,表明有机质沉积于强还原环境;Pr/C₁₇和Ph/C₁₈值均小于1,并且随深度有减小的趋势,反映了研究区微生物的降解作用。甾类化合物C₂₉豆甾烷>C_（?）胆甾烷>C₂₈麦角甾烷,说明萜类化合物和甾类化合物主要为陆相输入。较高OEP值、高丰度的藿烯和莫烷及甾烷S构型含量均反映了现代沉积物中有机质未熟-低熟特征,但由于原始母质影响和微生物发育,Ts/Tm和C₃₁αβS/（S+R）、C₃₂αβS/（S+R）、C₃₃αβS/（S+R）和C₂₉αββ/（ααα+αββ）值较高。     

雅浦–马里亚纳海沟连接处地貌特征研究

雅浦海沟是西太平洋“沟–弧–盆”体系的重要组成部分。在雅浦海沟北部,雅浦海沟与马里亚纳海沟呈典型的垂直相交。本文对该海域的地貌进行了详细的研究。结果表明,两条海沟连接处附近,海沟的水深、形态、剖面等都发生明显变化,且具有分段性,两侧斜坡上拥有隆起、凹陷、断裂等地貌,这些特征与海沟连接处特殊的俯冲位置具有密切的联系;通过地貌特征和板块扩张速度判断,20 Ma前帕里西维拉海盆扩张中心应位于137°35′34″E附近,雅浦海沟很可能是由帕里西维拉海盆暴露出来的扩张中心转变而成。     

冲绳海槽沉积物孔隙水地球化学特征及其指示意义

通过对东海外陆坡–冲绳海槽GSW1孔沉积物孔隙水δ13C、δ18O、δ11B、δ37Cl同位素和Cl−、${\rm{SO}}_4^{2-} $、K+、Na+等离子指标的分析,探讨了沉积物早期成岩作用、流体来源、迁移和氧化环境的变化。研究发现,GSW1孔孔隙水溶解无机碳主要来自海水和有机质,${\rm{SO}}_4^{2-} $浓度随深度下降比较平缓,Cl−浓度远低于海水,该孔表层沉积物中硫酸盐消耗主要由有机质硫酸盐还原作用（OSR）所控制,甲烷厌氧氧化作用（AOM）发生在4 m以下更深的层位。OSR产生的H2S向上扩散富集并被氧化,是导致GSW1孔110～360 cm处 ${\rm{SO}}_4^{2-} $浓度未明显下降的主要因素。孔隙水${\rm{SO}}_4^{2-} $浓度整体随着深度增加呈减小的趋势,表明GSW1孔沉积环境由氧化、次氧化环境逐渐转变为还原环境。δ11B、δ37Cl值垂向变化波动较大,一方面受到早期成岩阶段有机质降解的影响,也可能与孔隙流体扩散以及沉积物/孔隙水相互作用有关。     

长江口柱状沉积物中甾醇的组成特征及其地球化学意义

通过对长江口两个柱状沉积物中有机质的GC-MS分析,检出C₂₇-C₂₉甾烷醇、C₂₇Δ5,C₂₈Δ7和C₂₉Δ22甾烯醇以及C₃₀Δ22烯醇(4α,23,24-三甲基-5α-胆甾-22-烯醇)7种主要甾醇生物标志化合物.8站位沉积物中以陆源输入为主的C29甾醇的相对丰度最高,在17站位深层沉积物中也以C₂₉甾醇为主,而其表层沉积物中则是以海洋浮游动物输入为主的C₂₇甾醇的相对丰度最高.在所有的样品中甾醇都经历了较强的加氢还原作用,相同碳数的甾烷醇的相对丰度远远高于其相对应的甾烯醇的相对丰度.随着沉积深度的增加,甾烯醇的加氢还原作用越强,且由于两个站位不同的沉积环境,8站位甾烯醇的加氢还原作用更强.     

巢湖沉积物稀土元素地球化学特征及环境意义

以采自西巢湖湖心的CHX沉积柱为研究对象,分析了稀土元素随沉积剖面的变化过程,结果发现样品中总稀土元素的含量为(234.7±17.9)μg/g,略高于地壳平均水平,CHX沉积柱样轻稀土元素明显富集,轻重稀土比值(ΣLREE/ΣHREE)平均为9.7,Eu元素存在一定程度的负异常,Ce为轻微正异常,稀土配分模式为典型的右倾型。整个剖面可划分为两个沉积单元,30 cm深度以下的稀土元素与黏土含量正相关,粒度是主控因素,反映了自然因素对稀土含量的控制,在30 cm以上,稀土元素含量快速增加,ΣLREE/ΣHREE值也明显较高,其控制因素变得复杂。结合210Pb测年,发现稀土元素含量的快速增加发生在最近约200年,这可能反映了近现代人类活动会对稀土元素在沉积物中的含量和分布产生影响,而最表层样品中稀土元素一定程度的下降,可能与我国能源结构的优化和渔业捕捞量的逐渐增加有关。     

冲绳海槽南部柱状沉积物地球化学特征及其古环境意义

对冲绳海槽南部E017柱状沉积物进行了地球化学分析，结果表明，该柱状沉积物主要的化学组成为SiO2、Al2O3、CaO和TFe2O3（全铁），K2O、Na2O,MgO和MnO次之，具有明显的东海陆架沉积特征，但微量元素明显富集。R型因子分析可将该柱状沉积物的化学组成划分为5种组合类型：（1）SiO2,Na2O,Zr,Al2O3,K2O,TFe2O3,MgO,Co和Cr；（2）CaO和Sr；（3）SiO2,Na2O和Zr；（4）Cu,Pb,Zn和Ni；（5）MnO和Ba。根据元素在垂向上的协同变化关系，前3个元素组合分别对应于陆源碎屑沉积、生源沉积和火山沉积，后两个元素组合主要与早期成岩过程中元素的再分配和自生沉积作用有关。氧同位素和AMS^14C的测年结果表明，该柱状沉积物属于末次冰消期（约15kaBP）以来的沉积，全新世和末次冰梢期的界线在175cm左右。与全新世相比，末次冰消期沉积速率较高，沉积物的料度相对较粗，陆源碎屑组分SiO2、Al2O3、K2O等相对较高，生源组分CaO和Sr的含量相对较低。     

南黄海海底沉积物饱和烃类地球化学特征及其指示意义

南黄海海底沉积物正构烷烃分布具有3种类型：第1类以低碳数占优势,主要来源于以浮游生物和细菌为主的有机质;第2类以高碳数占优势,主要来源于以陆源高等植物蜡供应为主的有机质;第3类显示双峰特征,陆源高等植物蜡与浮游生物和细菌均具有一定的贡献。Pr／Ph比值的范围为0．174～0．753之间,显示植烷优势,代表还原环境,其中,一些Pr／Ph比值相对较高的站位也一定程度上反映了存在陆生高等植物的贡献。藿烷和甾烷组成指示,有机质主要来源于陆地植物,沉积物来源区所处的环境为大陆、港湾及河湾及其过渡环境。一些站位样品的藿烷和甾烷等相关参数显示,南黄海海底沉积物具有较高的成熟度,明显偏离现代生物所应有的藿烷和甾烷等相关参数范围,表明有石油源有机质混入的迹象,混入的石油源烃可能来自人类活动和海底油气渗漏。     

黄河沉积物稀土元素地球化学特征

本文以黄河口和小浪底水库表层沉积物、利津水文站悬浮沉积物为研究对象,在分析其物质组成特征的基础上,研究了稀土元素(REE)的含量、配分模式、分异特征及其制约因素,探讨了黄河沉积物REE的物源示踪意义。结果表明,黄河口和小浪底水库表层沉积物、利津水文站悬浮沉积物稀土元素总量(∑REE)平均值分别为178.16×10^-6、181.38×10^-6、158.26×10^-6;三种沉积物REE的上地壳标准化配分模式均为轻稀土富集的略右倾模式,轻稀土的分异程度与黄土相比较高,而重稀土未出现明显分异;Eu和Ce相对于上陆壳物质REE没有发生明显分异;黄河口表层沉积物REE配分模式和分异程度与利津站悬浮沉积物相似度较高,而与小浪底水库沉积物略有差异。黄河口沉积物中的∑REE除受到源岩和沉积物粒度的显著影响外,主要与碳酸盐、磷酸盐及Fe-Mn氧化物等矿物和物质相结合。黄河沉积物REE分异显著弱于长江沉积物,造成两者差异的因素主要为源岩不同导致的沉积物组成的差异,这可作为两类沉积物识别的重要标志。本研究结果可为进一步认识现代黄河沉积物REE组...     

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SiO2和Al2O3为主,随着沉积物粒径变粗SiO2含量逐渐增加,Al2O3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。     

湄州湾沉积物地球化学特征

根据湄州湾表层沉积物70个样品18个化学成分的分析结果,得出:本海区沉积物属于海相陆源物,其中细颗粒主要来自台湾海峡,粗颗粒来自当地陆域;化学成分含量按聚类分析,可归为三组:粘土矿物组、碳酸盐组和分散组,微量元素Zn,Cr,Be,Cu和Sr的含量与地壳及台湾海峡相似,但低于胶州湾,说明该海区污染很少。     

胶州湾沉积物中氮与磷的来源及其生物地球化学特征

通过对比分析和相关分析对沉积物中氮、磷含量、OC∶TN、TN∶TP进行了研究,探讨了胶州湾沉积物中氮、磷的来源及其生物地球化学特征.研究表明,胶州湾表层沉积物中总氮、总磷的变化趋势一致,即从湾内到湾外含量依次降低,其中总氮依次为0.41、0.25、0.20mg/g,总磷的含量依次为0.29、0.24、0.22mg/g.在整个柱状样中总氮、总磷平均含量的变化也和表层基本一致,有机氮在大部分层次占总氮的50%-70%,无机磷所占总磷的比例一般大于60%.根据沉积物OC∶TN比、氮、磷的垂直分布可以判断湾内和湾口沉积物中的氮主要是陆源的,海洋自生的氮分别占28.9%和13.1%,湾外的氮主要是自生的,海洋自生的氮占62.1%.与氮相比,磷主要是陆源的,但在湾外海洋自生磷的比例明显高于湾内.悬浮颗粒物的组成也证明了湾内沉积物中氮、磷主要是陆源的.沉积物中OC∶TN值的垂直变化也反映了近年来胶州湾物质来源的变化特征,即河流来沙急剧减少,沿岸倾倒垃圾不断增多,后者已经取代前者成为胶州湾主要的沉积物来源.另外,沉积物中TN和TN∶TP的垂直变化也和近年来胶州湾水体中营养盐含量的变化相一致.胶州湾不同地区氮、磷的沉积通量相差很大,湾口的沉积通量最大,而湾外的沉积通量最小;在表层沉积物中,氮的矿化速率高于磷,有机磷的矿化速率大于无机磷,但有机氮的矿化速率并不一定大于无机氮.OC、pH、Eh、Es等环境因素影响氮、磷的矿化,但在不同海区影响程度并不相同.     

雅浦海沟南缘海底表层矿物碎屑粒度特征及其物源指示

对取自雅浦海沟南缘海域的112个表层沉积物样品,进行了矿物碎屑粒度特征和粒度组分分离分析,探讨了矿物碎屑的来源。结果表明,研究区海底表层沉积物的矿物碎屑主要粒级是粉砂和黏土。使用粒度组分分离方法,由细到粗共分离出四个组分：M1、M2、M3和M4,其中M1和M2为风尘物质,遍布整个研究区;M3和M4为火山碎屑和硅质生物碎屑,主要分布在雅浦海沟和西加洛林海槽附近。雅浦海沟和西加洛林海槽内矿物碎屑偏粗,峰态值偏小,分选差,反映物源复杂;西加洛林海盆内矿物碎屑偏细,峰态值偏小,分选较差,物源多样;西加洛林海脊处矿物碎屑最细,峰态值普遍较大,分选好,优势粒级明显,物源相对单一。从海脊、海盆到海槽与海沟,矿物碎屑粒径变粗,分选变差,物源逐渐变得复杂,表明矿物碎屑分布与构造环境密切相关。