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(6020cm)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>63μm的组分含量的相关系数为0.510,而对<4μm乃至<16μm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4～16μm的组分与磁化率呈较强的反相关。600～2806cm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、8.2ka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。

东海内陆架EC2005孔沉积物粒度分形特征

对位于浙-闽沿岸泥质带的EC2005孔沉积物粒度分形特征以及与平均粒径和分选系数的关系进行了探讨。EC2005孔沉积物粒度在累积含量5%～95%的无标度区间内,统计自相似程度高,具有分形特征。沉积物平均粒径与分维值既存在正相关,也有负相关关系。二者正、负相关关系的分界点表现为平均粒径7.0Φ左右,<7.0Φ时,平均粒径越大,分维值越小;>7.0Φ时,平均粒径越大,分维值越大。该孔沉积物粒度分选系数与分维值呈正相关关系,>7.0Φ较细粒沉积物中二者表现为高度正相关。这是由于沉积物分选系数越小,粒径相对越集中,其形成背景相对简单,自组织程度越高,导致分维值越小。作为重要分界点的平均粒径7.0Φ,实际上主要对应了EC2005孔泥质沉积段和非泥质沉积段的划分点。该孔28.06～0m较均一泥质沉积物具有较小的平均粒径、较低的分选系数以及相对较低的分维值,说明该沉积段自组织程度较高,形成背景相对简单。本文揭示的沉积物粒度分维值与平均粒径存在的正、负相关关系,与以往的研究结果存在不同,该方面研究有待于进一步开展。

末次冰消期以来东海内陆架古环境演化

通过对位于浙—闽沿岸泥质带的EC2005孔岩性、粒度以及AMS14C年代分析,探讨了研究区自末次冰消期以来的古沉积环境演化,认为是湖水或海水深度、气候变化等综合影响的结果。岩芯底部60.20～41.00m(17.3～13.1ka BP)为湖泊三角洲沉积序列,可划分为前三角洲—三角洲前缘—三角洲平原三个沉积亚相,物质来源主要是湖盆流域物质的输入。随着海平面的逐渐上升,海水自13.1ka BP开始侵入研究区,形成了41.00m的海相沉积地层,可划分为前滨—近滨—浅海三个沉积亚相,与海平面变化曲线具有良好的对应。自12.3ka BP开始,研究区受到沿岸流影响,长江物质开始影响研究区,7.3ka BP以来主要是来自长江的悬浮体在沿岸流作用下输送沉积而形成,稳定的泥质沉积物开始形成。全球性重要气候事件如新仙女木事件、8.2ka冷事件在东海内陆架沉积物中也得到了良好揭示。

中全新世以来东海内陆架泥质沉积物来源

利用判别函数、Eu异常与稀土元素总量关系(δEuN-ΣREEs)图解以及物源定量识别方法,对位于浙闽沿岸泥质带的EC2005孔常微量、稀土元素地球化学进行分析,利用14C测量加速器质谱仪(AMS14C)进行年龄测定,探讨东海内陆架EC2005孔泥质沉积物来源。结果表明:EC2005孔泥质沉积物主要来源于长江,其平均贡献量为93.7%,没有识别出黄河物质;历史时期黄河物质可以影响到29°N甚至于更为偏南的区域(南界为27°25'N),台湾海峡西北部则可以接受台湾物质的输入;浙闽沿岸泥质区物质来源具有一定的复杂性,值得进一步深入研究。

东海内陆架陆源物质矿物组成对粒度和地球化学成分的制约

通过对东海内陆架EC2005孔柱状沉积物陆源矿物、粒度及地球化学成分分析,尝试探讨三者之间的制约关系.该孔柱状沉积物主要矿物成分为粘土矿物、石英以及长石.石英和长石含量控制着平均粒径的大小.矿物含量与化学成分含量表现出较好的相关性,体现了矿物对地球化学成分的控制.沉积物中各种矿物颗粒的大小差别造成了沉积物粒度的差异,矿物间化学组分的不同是影响沉积物化学成分含量的主要因素,其往往通过粒度组成间接地表现出来,这就造成了"元素的粒度控制"表面现象,实质上是矿物的种类和含量对粒度和地球化学成分起控制作用.