沉积物成岩蚀变过程中的Mn、Cd和Mo元素活动特征:以ODP1148站钻孔沉积物记录为例

通过对南海北部的ODP1148站岩芯600mcd以上(约30Ma以来)的沉积物中自生富集Mn、Cd和Mo等过渡金属元素的含量变化的研究,并结合相关的化学组成结果,探讨了岩芯内部氧化-还原条件的变化以及相关元素的活动特征,反演了相应沉积时期的环境演变。结果显示,岩芯387mcd以上,自生Mn富集明显,代表氧化的环境;387～485mcd之间,自生Cd含量明显富集,Mn含量显著降低,代表少氧的环境;485mcd以下,Mn和Cd含量极低,自生Mo明显富集,代表缺氧的环境。随氧化-还原条件的变化,Mo存在明显的向下迁移并在缺氧界面的缺氧一方达到最大值的趋势,而Cd在少氧环境形成的固相态则可能在缺氧环境下不稳定,溶解态的Cd有向上迁移的趋势,并且在少氧/缺氧界面的少氧一方富集。这些过渡金属元素记录的氧化-还原条件的变化,反映出ODP1148站所在海区的沉积环境变化:早期有较丰富的陆源输入,表层海水生产力较高,随着南海不断扩张以及全球海平面上升,该海区表层海水生产力逐渐降低。

澳门南湾湖钻孔沉积物中烷基酚的初步研究

烷基酚具有环境生物体雌激素效应 .澳门南湾人工湖钻孔沉积物中壬基酚的浓度垂直分布在河口沉积环境时期 (1 970s～ 1 980s)为 2 1 7～ 5 91 μg/ g(平均 3 6 6 μg/ g) ,在湖泊沉积环境时期 (1 990s)为 0 6 9～ 3 0 4 μg/ g(平均 2 0 8μg/g) ;辛基酚浓度分布范围在湖泊沉积环境初期 (1 990s早期 )与河口环境类似 ,浓度范围为 1 4 33～ 39 1 1ng/g(平均 2 0 5 9ng/ g) ,随后浓度大幅度降低 ,浓度范围为 2 5 8～ 6 5 2ng/ g(平均 4 2 5ng/ g) .河口环境中的烷基酚来源包括珠江三角洲上游水系来源和澳门本地来源 ,而湖泊环境中则只有澳门本地来源 ,导致河口沉积环境中烷基酚的污染程度明显重于湖泊沉积环境 .烷基酚在钻孔沉积物剖面中的分布规律与区域经济发展及城市废水处理的进程都有一定的关系 ,同时 。

NS93-5钻孔沉积物高分辨率过渡金属元素变化及其古海洋记录

利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法分析了取自南沙南部陆坡的NS93-5钻孔沉积物的部分过渡金属元素含量的变化。结果表明,代表碎屑物质的量的Ti含量在不同气候时期变化明显,其中在氧同位素第4期碎屑比例最大,第2期和第3期末期,碎屑所占比例也较高,代表较大的碎屑输入通量。但与沉积速率相比较发现,NS93-5的沉积速率并不仅仅决定于碎屑的输入,自生沉积物的累积作用也极为明显。Mn、Mo、Cr、V、U、Cd、Co、Ni、Cu和Zn等元素含量变化表明,NS93-5钻孔沉积物中还原状态极低,反映出自过去15ka以来该区陆坡深度底层海水均富含氧气,并没有出现无氧状态,意味着南沙海域底层海水更新一直都比较快。

NS93-5钻孔沉积物不活泼微量元素记录与陆源输入变化探讨

探讨了NS935钻孔沉积物的部分高场强元素和大离子亲石元素的含量变化,结果表明,Ti、Rb、Ga、Y、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta、Th和稀土元素(REE)相互间含量变化具很好的相关关系,反映这些元素均基本来自碎屑组分。经Ti和Sc标准化后这些元素含量的变化,以及Zr/Y等特征元素比值和Ce异常指数Ce/Ce、Eu异常指数Eu/Eu的变化,均反映出碎屑输入的通量或者组成的变化,例如火山灰的富集。其中一些变化与气候变化有关,可能反映周边陆壳的风化强度的波动。NS935钻孔沉积物的不活泼元素记录,可提供反映输入陆壳物源区的环境演变证据。

澳门南湾湖钻孔沉积物中自由态和束缚态的多环芳烃

研究自然条件下沉积物中有机污染物沉积后的环境行为，考察澳门南湾湖钻孔沉积物中自由态和束缚态PAHs的含量与分布．研究表明，自由态PAHs以4．环、6，7-环和5-环为主，其质量百分贡献分别为28．7％～40．6％、17．6％～29．6％和13．2％～28．2％；而束缚态PAHs则以4-环、3-环和2-环为主，质量百分贡献分别为42．3％～55．8％、20．2％～35．8％和7．8％～18．8％．说明低分子量PAHs比高分子量PAHs更容易进入沉积有机质的孔隙中．自由态PAHs的垂直分布特征受区域经济发展及环境治理进程的影响，束缚态PAHs的含量一方面受控于PAHs的输入量，另一方面与沉积有机质的结构（特别是聚合程度）有关，随着沉积埋藏时间的延长有利于各化合物从自由态向束缚态转变。

珠江口钻孔沉积物中多溴联苯醚的沉积记录

对采自珠江口的3个钻孔沉积物中的多溴联苯醚（PBDEs）进行了分析，结果表明，PBDEs在所有的样品中均检出．3个沉积物钻孔中∑PBDEs（不包括BDE209）的含量（以干重计）为0．01-6．99ng／g（平均1．50ng／g），BDE209的含量为0．10-1．50ng／g（平均7．82ng／g）．PBDEs在钻孔中的垂直分布显示，从20世纪90年代开始，珠江三角洲部分地区五溴联苯醚阻燃剂的使用已减少，但主要区域低溴代联苯醚的捧放仍然存在．受珠江三角洲电子产业飞速发展的影响，珠江口沉积物钻孔中BDE209的含量及通量从1990年以后快速增加．不同钻孔沉积物中PBDEs的组成模式反映了PBDEs的不同来源及输入途径．钻孔#1和钻孔#2主要受流经工业发达地区河流输出PBDEs的影响。钻孔#3主要受经过大气长距离迁移后经河流输出的PBDEs的影响．

基于钻孔记录探究古云梦泽沉积面貌

古云梦泽是晚全新世时期江汉平原与长江最主要的水沙交换载体,其形成演化特征为沉积物所记录,蕴藏了丰富的古环境、古气候信息。为了探讨古云梦泽沉积演化的规律和模式,基于2014~2019年江汉平原野外钻孔采样数据,对江汉平原钻孔沉积物的理化指标包括粒度、总有机碳、磁化率等进行分析,结合加速器质谱碳十四(AMS^(14)C)精准测年和粒度频率曲线得到晚全新世时期江汉平原整体的沉积环境变化序列,进而探讨古云梦泽沉积演化的规律和模式。结果表明:根据钻孔沉积相记录,古云梦泽形成演化过程中出现了“河流-湖泊-三角洲”复合沉积模式;钻孔横向对比发现,三角洲相沉积最先形成于江汉平原西部,并逐渐向东部扩展,表明这种复合沉积模式不仅仅只影响单个钻孔的沉积序列,还在空间上调控了整个古云梦泽的演化。研究成果揭示了历史时期全球变化背景下江汉平原河湖系统自然演变的特征与规律,对于指导江汉湖群的生态恢复和预测未来长江中下游地区江湖关系演变趋势具有重要的意义。

多环芳烃在珠江口的百年沉积记录

伶仃洋西滩为珠江口的重要沉积区之一.本文分析了采自伶仃洋西滩沉积钻孔(Core 2 5 )中多环芳烃的垂直分布和含量特征,结合2 1 0 Pb定年,重现了该地区近百年来多环芳烃(PAH)的沉积历史.多环芳烃在整个沉积剖面(0～6 2cm)的含量介于5 9～330ng·g-1 (干重) .从1 9世纪6 0年代开始,PAH沉积通量逐渐上升,在2 0世纪5 0年代达到第一个高峰值.PAH含量在2 0世纪6 0～70年代有所降低.2 0世纪80年代后,PAH含量急剧上升,并在90年代达到最高值.珠江口沉积柱中的多环芳烃主要为热成因来源,其通量变化与周边人类活动(国内生产总值,机动车数量,能源消耗)呈正相关.大气干湿沉降及地表的冲刷作用是PAH进入水体沉积物的主要途径.

城区第四系沉积柱中抗生素的垂向分布特征及环境影响因素

抗生素从地表向地下迁移时,容易通过水-岩相互作用残留于沉积物中,给地下水带来二次释放的风险.为探究抗生素的垂向分布特征和环境影响因子,于医院附近钻孔并分层采集了5个30 m第四系沉积柱,测试分析了5大类抗生素和磺胺代谢物.结果表明:①沉积物中抗生素含量范围为3.05~107.03μg·kg^(-1),除洛美沙星外,其他所有目标抗生素均有检出,其中氧氟沙星和土霉素是研究区最主要的抗生素;②抗生素在垂向上并不呈现严格的下降趋势,而是随着岩性层位的变化而变化;③抗生素主要赋存在黏粒沉积物中,并随地下水位的波动而变化;④抗生素与环境因子的冗余分析结果表明,pH和TOC通过影响沉积物对抗生素的吸附作用来控制抗生素的迁移转化.医院废水渗漏对地下环境带来的抗生素污染的风险应引起重视.

南海北缘钻探选址:滨海断裂带大型海洋地质灾害研究

滨海断裂带是南海北缘的一条大型活动断裂带,其位置靠近我国华南沿海地区。滨海断裂带全长超过1200 km,包括西段(北部湾-阳江),中段(珠江口)和东段(粤东-福建)。其西段和东段历史上至少曾发生过4次大地震(M7+),中段目前是一个大地震空区。在经济高速发展和人口高度密集的今天,如果滨海断裂带再次发生大地震并触发海啸,必将对我国华南沿海地区造成灾难性破坏。由于缺乏完整的历史地震记录和针对古地震的钻孔沉积研究,目前尚不清楚滨海断裂带大地震的准确次数、空间分布和复发周期,以及中段大地震空区的主要原因(断层蠕滑或大地震周期较长),因此无法有效评估该断裂带的大地震破裂分段和灾害风险。本研究总结了滨海断裂带的构造特征、重点描述了3次历史大地震及引发的灾害影响,和国际上针对海底大地震的钻探研究经验。根据这些信息,本文建议在断裂带的西段、中断和东段进行大洋钻探,获取穿过断层带的关键沉积和岩石样品,利用沉积古地震方法重建滨海断裂带东段和西段的大地震历史和复发周期,研究断层带的岩石物理性质,揭示滨海断裂中段大地震空区的成因,解析断层分段式破裂的原因,为我国海洋防灾减灾提供重要的科学依据。

珠江正干钻孔中烃类污染物的高分辨沉积记录

报道了珠江正干钻孔现代沉积剖面中烃类污染物的含量、组成和分子标志物指标的研究结果，使用烃类污染物的沉积纪录，结合^(２１０)Ｐｂ定年，恢复了该区近百年来水体环境中烃类的污染历史．

Research on the Effects of the Contents of Radioactive Elements on Granularity and Climate Change:An Example of SZK1 and SZK2 Drill Holes Strata in the Fuzhou Basin

Based on the content of radioactive elements (U, Th, K) of strata in two drill holes in the Fuzhou basin, and combined with the result of spore_pollen analysis, the relationship between radioactivity and lithology and deposit environments is discussed and the results show that the content of radioactive substances is related to the granularity and lithology in sediment, and it is higher in argillaceous sediment (e.g. silt and clay), lower in sand sediment and in the middle in gravels between the above two kinds of sediment. The content of radioactive substances is also related to paleoclimate. A warm and humid environment is propitious to the deposition of radioactive substances, while a cool and dry climate is just the reverse.

多溴联苯醚在电子废弃物拆卸地沉积物中的垂直分布

采用气相色谱质谱联用仪对采自清远电子废弃物拆卸地水库钻孔沉积物中的多溴联苯(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)进行了分析,调查其在沉积物中的垂直分布.结果表明,PBDEs在所有的样品中均检出,含量为0.43～141 ng/g,平均为9.26 ng/g.PBDEs在下层(16 cm以下)沉积物中含量较低、变化很小(0.43～2.30 ng/g),但在上层沉积物中含量明显增加(2.90～141 ng/g),反映了当地电子废弃物拆卸活动的影响;3种工业源的PBDEs,即五溴、八溴和十溴PBDEs,表现出相似的垂向分布趋势,说明其来源的一致性.其中,十溴PBDEs是最主要的PBDEs,平均占所有PBDEs的79.6%,其次是五溴PBDEs(14.7%),而八溴PBDEs所占比例最低(5.69%).3种PBDEs的组成模式显示,它们与相应的工业品PBDEs组成都有一定差异,可能因其降解行为不同所致.一些PBDE的同族体组成在沉积钻孔的垂直变化也进一步说明高溴代PBDE在沉积物的埋藏期间可能发生了降解,虽然还需要进一步研究证实.