九州-帕劳海脊南段及邻近海域表层沉积物元素地球化学特征及其地质意义

菲律宾海地理位置特殊,蕴含着丰富的前沿地球科学问题,是研究地球多圈层相互作用的天然实验室。近年来,菲律宾海中部九州-帕劳海脊南段已成为研究热点,但对其表层沉积物物质来源和沉积环境了解尚存在不足。本文通过对采集于九州-帕劳海脊南段水深为3 900~6 100 m的69个站位样品开展沉积地球化学研究,旨在判别沉积物的物质来源和沉积环境空间变化特征。结果表明:研究区底质类型为远洋黏土和硅质软泥,不同类型沉积物的碎屑组分化学风化程度均较低,受分选和再循环的影响较小,是亚洲风尘物质和岛弧火山物质的混合产物,且以亚洲风尘物质为主;研究区不同类型站位的沉积环境基本一致,整体处于氧化沉积环境,底层水体氧化还原条件不是研究区沉积物中过渡金属(如Mo)元素富集的控制因素,铁锰(氢)氧化物是连接水体-沉积物中过渡金属元素源-汇过程的重要纽带。此外,底部氧化还原条件可能不是该海域硅藻席沉积保存的必要条件。

胶州湾表层沉积物地球化学特征及控制因素

通过对胶州湾150个站位表层沉积物的粒度和地球化学组成进行特征分析、相关性分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性和元素组合特征,充分挖掘沉积物的地球化学特征及其控制因素。结果表明,胶州湾表层沉积物类型丰富,主要以砂质粉砂为主。沉积物常量元素以Si O_(2)、Al_(2)O_(3)为主,Si O_(2)高值区主要分布于调查区东北部以及中部偏西等区域,Al_(2)O_(3)在调查区北部、东北部河口及其近岸含量较高,表明沉积物主要为陆源碎屑沉积物。微量元素含量最高的为V,其次为Li和Ni,其含量分布与Al_(2)O_(3)相近。除Ca O外,研究区常微量元素的空间变异系数均较小,表明各元素在研究区分布相对均匀。元素的相关性和因子分析结果显示,研究区大部分常微量元素(Al_(2)O_(3)、Mg O、Ca O、Ti O_(2)、Mn O、Fe_(2)O_(3)、Ni、Co、Li、W、V等)含量的变化遵循粒度控制规律,而Ca O、P_(2)O_5的含量主要受风化作用和人类活动的共同影响。

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物的稀土元素及其物源判别

对山东半岛东北部滨浅海区306个海底表层样品进行了稀土元素含量和粒度测试,从稀土元素的角度出发,探讨了研究区表层沉积物的稀土元素地球化学特征及其物质来源。结果表明,表层沉积物中稀土元素总量的分布与沉积物类型有良好的对应性。高值区呈舌状由西北向东南伸展,正好对应粉砂类型区;而低值区则对应于砂质粉砂和粉砂质砂,说明了本研究区稀土元素分布基本遵循“元素粒度控制规律”。研究区沉积物的稀土元素球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分模式与黄河沉积物非常接近;基于若干稳定元素比值的计算对比,验证了研究区沉积物与黄河入海沉积物具有相同的物源区。

福建三沙湾海洋沉积物中重金属和过渡元素来源分析

依据2004年的调查资料,分析了三沙湾海洋沉积物的重金属和过渡元素的含量,对过渡元素的分布特征、过渡元素与重金属的相关性进行了系统研究,并探讨了其环境和物源意义。结果表明:沉积物中的Cd、Cu、Hg、Pb与Fe2O3有很好的相关性。三沙湾周边的山脉富含金属矿石,这种矿石含有Fe2O3、Ni和Mn等多种元素,矿石经过暴雨冲刷和江河径流将多种元素带入海洋沉积物中,使得Cu和Zn都有较高含量,高于中国浅海沉积物含量,高于福建省土壤背景值,说明这种现象主要是天然来源占多数,人为输入占少量。

贵州地表土壤及沉积物中镉的地球化学与环境问题

镉(Cd)是对人体有害的微量元素。镉含量过高会给动植物带来危害,镉过量可导致人体多种疾病或中毒死亡。本文综述了镉的化学性质及其在自然界的分布规律、存在形式及生物地球化学效应,利用区域化探扫面成果资料,特别分析了贵州地表覆盖的土壤和水系沉积物等介质中镉的地球化学分布特征。研究表明,贵州的镉主要分布在碳酸盐岩及其风化的土壤和沉积物中,镉的高含量异常与中低温热液成矿作用中的锌和有机物含量密切相关。镉的化学结合形态有多种,但以可溶态和可交换态形式存在的镉才能具有生物地球化学效应。贵州应重视和防止镉及汞、砷、铅、铊等生命有害元素发生"化学定时炸弹"的可能性。

南海北部湾东部海域表层沉积物地球化学特征

通过对南海北部湾东部海域61个站位表层沉积物粒度和地球化学组成的相关分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性以及元素组合特征,揭示了元素在区域上的分布规律和主控因素。结果表明:绝大多数常微量元素具有相似的平面分布特征,而Mn O、Zr、Ca O和Sr空间变异系数较大,在部分区域出现了异常高值,表明其沉积环境受到正常陆源沉积以外其他因素的影响。元素和Al2O3的比值分布特征表明,广西和海南岛近岸沉积物主要由陆源碎屑沉积组成,在潮汐和近岸径流作用下,由近岸向远海输送;而研究区西部海域沉积物主要为来自红河的物质。元素相关分析和因子分析结果表明,研究区表层沉积物中绝大多数常微量元素主要受沉积物粒度的控制;Ca O和Sr含量主要受生物活动活跃程度控制;Zr含量分布主要受控于源区母岩矿物组成以及自源区的搬运距离;而Mn O含量则受陆源、海底热液以及自生作用等多种来源共同影响。

湄洲湾表层沉积物中重金属的地球化学特征

根据1984年湄洲湾表层沉积物中重金属的分析资料,讨论了它们的地球化学特征和主要来源。沉积物中重金属的含量(Fe、Mn、Cu、Ni 的质量分数均值分别为3.21%、730×10^(-6)、19.4×10^(-6)、44×10^(-6)分布比较均匀,Pb、Zn 和Co 含量(质量分数均值分别为47.0×10^(-6)、25.8×10^(-6)和243×10^(-6))偏高,微量金属含量不受Fe-Mn 氧化物和有机物控制,本地区的金属来源受陆源输入的影响明显。

九龙江河口表层沉积物元素特征及地球化学意义

通过对九龙江口表层沉积物进行元素分析,研究了其主元素的组合特征,同时运用元素的相关分析和因子分析,探讨了其地球化学意义.元素相关分析表明,九龙江口表层沉积物常、微量元素相关性明显,表层沉积物成分以SiO2和Al2O3为主,最高值分别可达75.36%和24.27%;其中SiO2与大部分的常、微量元素呈负相关,而Fe2O3、MgO、K2O、MnO、Cu、Co、Ni与Al2O3之间呈强正相关.因子分析表明,研究区内的表层沉积物物质来源主要有陆源和生物源,但以陆源物质为主.

冲绳海槽表层沉积物元素地球化学及其对物源和热液活动的指示

对采自冲绳海槽北部和南部唐印、第四与那国热液区附近的表层沉积物进行了主、微量和稀土元素分析。结果表明冲绳海槽北部和南部表层沉积物元素组成具有很大差异。北部沉积物中Ca、Sr、Na元素含量较高,大部分微量和总稀土元素含量较南部沉积物低。北部沉积物中有钙质生物组分及火山物质的加入,由于这些物质稀土含量较低,对沉积物中的稀土元素造成了稀释作用。北美页岩标准化稀土元素配分模式整体较平坦,轻稀土略富集,重稀土相对亏损,弱Ce和Eu异常,表明冲绳海槽北部表层沉积物陆源物质主要来自黄河和台湾河流输入的部分物质。冲绳海槽南部表层沉积物Si、Fe、Ba、Cu、Pb、Zn和稀土元素含量较高,轻重稀土分馏减弱,重稀土含量升高。由于受热液活动影响,一定量的黄铁矿、磁黄铁矿、重晶石及热液Fe-Mn氧化物的加入,使得南部沉积物的Fe以及部分微量元素含量升高,并表现出类似热液流体正Eu异常的稀土特征。这些Fe-Mn氧化物不仅从热液流体中清扫稀土元素,而且可以从海水中清扫稀土元素,使得沉积物负Ce异常减弱,总稀土含量升高。此外,样品中有一定量的过剩Si,来自热液活动。稀土元素配分模式及(La/Sm)N-(Gd/Yb)N比值表明冲绳海槽南部沉积物主要陆源物质来自台湾。

北部湾东部海域表层沉积物常量元素地球化学特征及其物源指示意义

对南海北部湾东部海域61个站位表层沉积物的常量元素分析结果表明,研究区沉积物中的常量元素以SiO2、Al2O3和CaO含量最高,平均含量分别为61.83%、11.18%和5.32%,其中SiO2、Al2O3代表了陆源碎屑组分,CaO代表了生物碎屑组分。沉积物中常量元素的含量与沉积物类型密切相关,表明元素的丰度受沉积物粒度控制明显;而元素较低的富集系数,指示沉积物中的碎屑物质主要为地壳来源。元素相关分析和R型因子分析表明,沉积作用、粒度效应、海洋生物作用和自生作用等,对沉积物中常量元素的分布起着主要控制作用。在因子分析基础上,应用Q型聚类法并综合元素空间分布规律和富集特征,把研究区分为六个地球化学分区:Ⅰ区沉积物主要来源于北部湾北部的河流输砂和近岸侵蚀物;Ⅱ区为琼州海峡东侧来砂、昌化江以及红河等其他河流输砂以及北部湾周边近岸侵蚀物的混合沉积;Ⅲ区主要为红河输砂;Ⅳ区沉积物主要来源于海南岛西部和南部近岸侵蚀物,另外海洋生物活动和自生作用也是该区沉积物的重要物质来源;Ⅴ区和Ⅵ区为北部湾湾内沉积物与外海沉积物共同作用下的混合沉积,其中Ⅵ区部分海域的沉积物受到自生作用影响。

辽东半岛西南及渤海中部海域表层沉积物的地球化学

依据2007年调查资料,通过对辽东半岛西南及渤海中部海域212个站位表层沉积物粒度及元素地球化学分布特征的研究,分析了重金属潜在生态危害,评价了沉积物环境质量,采用R型和Q型分析探讨了元素地球化学组合。结果显示:研究区表层沉积物元素分布基本遵循"粒度控制律"和物源效应,元素含量与中国浅海及其沿岸河口沉积物地球化学含量相当;沉积物环境质量总体良好,重金属的生态危害指数较小。计算表明,区域沉积物地球化学组合有3种类型:莱州湾以东海域Al2O3、F2O3、Na2O组合,辽东湾东岸及渤海中部海域以SiO2为主的组合,大连市南部近岸海域CaO、CaCO3及重金属组合。

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.

梁子湖表层沉积物元素分布模式及地球化学意义

表层沉积物中元素分布模式及其地球化学特征能提供沉积物物源及易受人为活动影响的重金属元素等信息。运用X-射线荧光光谱仪和单道等离子发射光谱仪等对梁子湖表层沉积物中的常量元素和微量元素进行了分析测试。运用多元统计等方法对测试数据分析发现,梁子湖表层沉积物中的常量元素分布受介质物理化学条件影响比较明显;微量元素中除Zr和Nb等元素外,其余元素的质量分数相对较低;重金属元素的质量分数值大多数接近于武汉湖泊的背景值和欧美湖泊的背景值,低于东湖和汤逊湖等受人为活动影响较大的湖泊。在平面分布上,大多数元素都有明显的平面分布规律,K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3、Fe2O3、Li、Rb、Sr、Ba、Mn、Se、Ni、Sc等都在东北部和东部富集,而Si在西南部富集,Zr和Hg在中部富集。元素分布规律主要受沉积作用和湖东地区矿山地质背景等因素的控制。

南极半岛东北海域表层沉积有机质来源及其沉积环境

采用气相色谱-质谱技术对南极半岛东北海域海底表层沉积物的总有机碳、有机质碳同位素(δ13 Corg)和生物标志化合物等进行了测试分析。研究区表层沉积物总有机碳TOC平均值高于现代深海沉积物中的平均含量。δ13 Corg的变化说明该海域有机碳来源呈海洋水生生物来源和陆源混合的特征。正构烷烃的峰型分布、主峰碳、饱和烃轻重比C-21/C+22和(C21+C22)/(C28+C29)、甾烷组合和藿烷组合证实研究区西部表层沉积物有机质来源以陆源高等植物为主,其陆源可能来自于附近的南极半岛和南舍得兰群岛;研究区东部表层沉积物有机质来源偏以海源为主,且以低等浮游生物、藻类及细菌生物等海源输入为主。碳优势指数(Carbon preference index,CPI)、奇偶优势指数(Odd-even Predominance,OEP)和甾烷C29ααα20S/(20S+20R)比值显示研究区D1-7站位和D5-9沉积物有机质演化程度较高,D5-2和D2-4站位的有机质演化程度低,其他站位介于中间状态。饱和烃中姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)等组合显示研究区西部以氧化-弱还原的沉积环境为主,其可能是受高温低盐别林斯高晋海水流和附近火山喷发的影响所致;研究区东部以还原—强还原沉积环境为主,可能是受低温高盐的威德尔底层水(WSBW)和威德尔海深层水(WSDW)影响所致。

珠江口底质元素含量分布特征及其地球化学意义

珠江口底质常、微量元素分析结果表明,富含Si、Al、K、Mg、Fe和Ti等元素的陆源物质构成本区沉积物主体,主要元素氧化物平均含量分别为SiO261.16%,Al2O314.74%,Fe2O35.72%,TiO20.88%,MgO1.84%,K2O2.63%,CaO2.70%,CaCO34.79%。底质元素含量与沉积物粒度组成关系密切,主要元素Al2O3、MgO、Fe2O3、TiO2以及微量元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Co、Ni、Ba在西北部近岸区以及伶仃洋中部细颗粒沉积区内富集;而SiO2、CaO、Zr、Sr则在西南部和东南部粗颗粒沉积区富集。控制本区沉积物地球化学特征的因素主要有物质来源、沉积环境、水动力条件、沉积物粒度、矿物组成以及元素自身地球化学性质等。

东山湾表层沉积物中8项化学要素的地球化学特征

本文根据1988年泰山湾调查资料,对该湾表层沉积物中有机质、重金属等8项化学要素进行了地球化学研究.结果表明,该湾表层沉积物的化学成分主要来源于(?)江径流携带的陆源物质,其分布呈北部和西部高,并向东南部递减的趋势。潮流是影响该湾化学要素分布的重要因素.有机质与多数元素有明显的正相关.污染物质含量较低.

渤海表层沉积物地球化学分析

对渤海77个表层沉积物的8种化学成分进行了分析,指出其含量与黄海和东海接近,属正常陆架海范畴,化学成分含量受沉积物粒度控制。根据R型因子分析,判断出控制化学成分分布的三个主要因素,并据此将渤海划分成三个地球化学区。

2011长江中下游旱涝急转前后河口表层沉积物地球化学特征研究

系统分析了2011旱涝急转前后长江口表层沉积物中常量元素、微量元素和有机碳等地球化学特征的变化及其影响因素,探讨了旱涝急转状况对河口沉积地球化学分区的影响。结果显示,洪涝期河口沉积物粒度总体有变粗的趋势,尤其是南支水道至三角洲前缘区。洪涝期含量下降的组分主要有Al2O3、K2O和Na2O等,含量增加主要有TFe2O3、CaCO3、CaO、TiO2、Mn和P等。干旱期常量元素组分与黏土的正相关性更高,但S4站的情况相反,这可能主要跟径流携带的流域物质的输入状况和该区特有的沉积动力条件有关。洪涝期大多数沉积物中微量元素的平均含量表现为不同程度增加,反映了研究区洪涝期沉积物粒度整体变粗和流域洪水导致的入海物质通量升高的影响。不同时期TOC和TN均具有较好的正相关关系,有机质C/N值指示洪涝期陆源贡献大于干旱期;但C/N值整体相对偏低,这可能跟物源贡献和微生物作用有关。洪涝期各元素变量在主因子载荷图上的分布更加分散,反映了洪涝期粒度对元素组合分布的控制作用有所减弱和径流携带流域物质的输入有所增强。基于各样品的因子得分,发现旱涝急转前后河口沉积物样品的元素地球化学分区基本一致。

西南印度洋洋中脊表层沉积物地球化学特征及其热液活动指示意义

洋中脊热液硫化物勘探技术的滞后,严重制约了对海底热液硫化物资源的勘探开发。以我国西南印度洋硫化物勘探合同区域采集的25个表层沉积物样品为研究对象,基于主量、微量和稀土元素检测数据,采用元素含量特征、相关性分析、元素对比值、特征元素三角图解,以及稀土元素分馏特征值等手段,开展沉积物热液信息研究。结果表明:样品所代表的大部分研究区域内主要为钙质生物沉积,部分样品元素地球化学特征受沉积物中玄武岩风化碎屑的影响,龙旂热液区的部分样品中表现出一定的热液迹象,稀土元素分馏特征和配分模式、(Al+K)⁃Mg⁃(Fe+Mn)三角图解可较好地指示热液活动。研究不仅为我国在西南印度洋的硫化物勘探提供基础数据参考,同时也是对海底热液硫化物勘探的沉积物地球化学找矿理论和方法的初步探索。