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西太平洋深海盆地同时发育多金属结核和富稀土沉积物,但针对多金属结核及其表层沉积物之间关系的研究较少。通过多金属结核-表层沉积物地球化学分析,揭示关键金属元素在结核、沉积物中的富集和分馏过程,探讨沉积过程与环境对多金属结核生长的影响。研究区多金属结核具有相对高的Co、REY含量,低的Mn/Fe比值,显示为典型的水成成因。主成分分析及相关性分析结果指示结核的成矿过程是在水成作用、成岩作用以及陆地碎屑、生物碎屑输入的作用下,Fe-Mn氧化物对海水及孔隙水中各类金属元素的选择性富集。研究区表层沉积物主要为深海黏土,相较于多金属结核富集大部分金属元素,深海黏土更为富集Si、Al、Na、K等元素。沉积物中Co、Ni、Cu等金属元素的富集与Fe-Mn微结核的含量相关,而REY与磷酸盐组分更为密切。Fe-Mn氧化物组分对海水中金属元素选择性吸附形成多元素的富集及显著的Ce正异常、Y负异常,而磷酸盐组分主要继承海水的稀土特征,它们的含量决定了沉积物中金属元素及稀土元素的含量和模式。结核及沉积物在关键元素富集的过程中有相似的过程,Fe-Mn氧化物组分是二者元素富集过程的载体。研究区的低生物生产力和低沉积速... 相似文献
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作者测定了中太平洋北部与锰结核伴生的沉积物及其酸可溶部分Fe、Mn、Cu、Co、Ni、Pb和Zn等重金属的含量,分析了各组分之间以及它们与环境参数之间的相互关系,发现沉积物中Mn、Cu、Ni的含量比一般沉积物高约一个数量级,可能与锰结核一样,主要来源于海底.各微量金属的含量明显地受Fe-Mn氧化物和有机质等组分以及海水深度、沉积物颗粒大小和Eh等环境参数所控制,分别建立各微量金属的多元相关方程,沉积物酸可溶部分各微量金属所占的比例也比一般沉积物高得多,并与海水深度存在明显的负相关,估计这与碳酸盐的存在形式有关. 相似文献
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为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。 相似文献
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全球变暖导致北极地区冻土退化、海冰消融、河流径流增加及海洋动力发生变化,这些因素连同日益增加的人类活动都影响北冰洋中汞的输入和运移。对取自北极东西伯利亚陆架的87个表层沉积物进行了汞含量测试与分析,发现沉积物中汞含量的分布有显著的空间差异性,可分为近岸低汞区（33 ng/g）、陆架中部汞含量中等区（58 ng/g）和北部深水高汞区（84ng/g）。总体来看,从近岸向外海,汞含量随水深的增大而升高。结合沉积物粒度、有机碳和比表面积等指标,发现东西伯利亚陆架沉积物中黏土含量与汞含量呈现正相关,显示了沉积物粒度对汞分布的控制作用。近岸由于受河流输入、海岸侵蚀和环流分选等因素的影响,沉积物粒径较粗,导致汞含量较低,而北部陆架深水区的细粒沉积物则吸附了更多的汞。在楚科奇海和拉普捷夫海,沉积汞含量和总有机碳含量有较强的正相关性,而在东西伯利亚海相关性较弱,这可能是因为东西伯利亚海的沉积有机碳来源相对更为复杂。基于沉积汞的富集因子指标,我们认为北极东西伯利亚陆架沉积汞的污染水平整体较低,受人类活动的影响相对较弱。 相似文献
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THEQUANTITATIVETREATMENTOFEXCHANGEADSORPTIONISOTHERMSOFSURFACELAYERSEDIMENTFROMTHESOUTHCHINASEA海水中液-固界面间的交换吸附对微量元素的存在形式和分布及生物可给性起着决定作用,具有广大表面的海底沉积物对微量金属的交换吸附已被广泛认为是使微量金属在海水中保持痕量浓度的主要原因。国内外也有不少对沉积物界面特性的研究报道[1~9]。但大多从人工混合物、河流湖泊沉积物、河口及港湾沉积物对微量元素的交换反应总结得到,有关深海大洋的沉积物的化学研究还较少,尤其对于南沙海域这样… 相似文献
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海洋沉积物中碘的早期成岩再迁移 总被引：2，自引：1，他引：2
本文在笔者多年的南大洋沉积地球化学研究的基础上,从碘的相态变化着手,结合其他沉积地球化学参数,讨论了以南大洋区域为主的海洋沉积物中碘的早期成岩再迁移过程。结果表明,碘的早期成岩迁移过程并不像过去常认为的那样几乎完全由有机质控制。在研究区域的陆架和半深海表层沉积物中碘的吸附相和氧化物结合相平均分别可占23%和32%。表层沉积物I/Corg.值除与沉积有机的沉降条件有关外,还取决于沉积柱深处碘向上扩散的强度和沉积物的氧化还原条件。实验结果亦证实了氧化物结合相和吸附相在沉积柱中的再迁移可导致I/Corg.值随深度的增加而降低的现象。进一步的计算表明,沉积柱深处往上扩散的通量与海水中沉积碘的通量处于同一数量级水平,这可能是沉积岩贫碘的重要原因。基于上述讨论和计算结果,笔者提出了海洋沉积物中碘的早期成岩再迁移模式。 相似文献
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近23年的调查研究，使我们认识到分布于洋中脊、弧后盆地、岛弧和热点等环境的海底热液活动发育在多种围岩类型之上，包括超基性岩石、基性岩石、中性岩石、酸性岩石和沉积物。海底热液活动经历了岩浆去气作用、流体-岩石/沉积物相互作用和流体-海水混合，获取了岩浆、岩石、海水和沉积物的物质，构成了热液循环，产生了高温、低氧、高或低pH值、富含Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Hg、As等元素以及气体组分（甲烷、氢等）的喷口流体，影响了海水、沉积、岩石和生物环境，形成了热液柱、硫化物、含金属沉积物和蚀变岩石等热液产物，组成了海底热液系统。未来，促进海底热液活动探测技术和热液产物测试方法的发展，对海底热液区的岩石、喷口流体、热液柱、硫化物、含金属沉积物以及热液循环、生物活动的持续观测与研究，无疑将为人类探知海底地质过程及生命活动、保护海底热液环境和合理开发利用海底资源提供有力的工作支撑。 相似文献
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东海海底覆盖着一层疏松的沉积物,大体上在内陆架为细粒沉积,外陆架为粗粒沉积,陆坡和海槽区又分布着细粒沉积。从地球化学的角度来看,这些沉积物的组成与海洋中无机悬浮物的组成有着密切的关系。沉积物通过其沉淀和吸附,从海水中吸取微量金属元素。沉积物中,特别是沉积物表面的微量元素的氧化物,对海水中颗粒物质的化学行为有着很大的影响,其化学效应远比沉积物本身的大量化学组成所起的作用要大的多。所以,对沉积物中微量元素的组成及其分布和变化规律的研究,越来越引起地球化学工作者的重视。
本文根据近几年在东海海域采集的74个地质样品,用原子发射光谱法对沉积物中Ti,Cr,Mn,Ni,Cu,Ga和Ba等元素含量測定的数据,对它们的地球化学分布特征和变化规律进行了初步研究和探讨。研究区域位于北纬26°30''至32°30′和东经121°30′至129°00′之间,取样站位如图1所示。大部分样品是1977年和1978年取的样,少数是1974年和1975年取的样。本文所用测定方法与设备同参考文献[1]。 相似文献
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对采自冲绳海槽中部现代海底热液活动区的H9岩心沉积物进行了常量、微量元素分析,结果表明大部分元素含量在岩心75~80 cm处有一个明显的突变,上段中明显富集多种微量元素,这些元素正好对应于海槽中非热液活动区沉积物中相对亏损的元素,是热液活动区沉积物中的富集特征元素.75~80 cm处岩心沉积物中元素含量突变标志着冲绳海槽中部现代海底热液活动的开始或显著加强.除锰外,在其他热液活动区(如洋中脊等)显著富集的铁、铜、钴、镍在该区富集程度不高,但铅、鉮、锑、汞在上段岩心沉积物中的平均含量较下段高3~6倍,较非热液活动区沉积物中含量高3~12倍.这些富集元素与冲绳海槽热液活动成因硫化物中富集元素非常一致,表明该区热液活动对沉积物中锰、铅、鉮、锑、汞具有重要贡献,锰、铅、鉮、锑、汞是海槽中部现代海底热液活动的特征性示踪元素组合.岩心沉积物中很好地记录了热液活动的发展演化,该区海底热液活动从距今5740a开始发生或显著增强,并且一直持续到现在,只是其间活动程度经历了强弱变化,岩心上段锰的平均堆积速率约为40.461μg/(cm2·ka),与其他热液活动区的相当. 相似文献
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海底热液成因含金属沉积物广泛分布于全球各大洋与弧后活动扩张中心、大洋玄武岩上覆沉积层的底部以及板内火山的顶部等区域。块状硫化物烟囱体经氧化蚀变发生再沉积作用、热液羽流的扩散和沉降作用或低温弥散流的直接沉淀均可形成含金属沉积物。尽管不同热液区的含金属沉积物在矿物和化学组成上具有一定的差异,但其相对正常远洋沉积物均表现为富含Fe、Mn并亏损 Al 和Ti等组分,其中的主要矿物通常为结晶程度较差的铁锰氧化物/氢氧化物和富铁蒙脱石（绿脱石）。自上世纪七十年代末发现现代海底热液活动以来,大量的研究不仅基本明确了含金属沉积物的形成机制,还在与之相关的微生物矿化作用和自生粘土矿物的成因研究等方面取得了重要的进展。对含金属沉积物开展综合研究,确定其鉴别分类标准,既能丰富人们对海底热液循环系统、热液活动对全球海洋热和化学通量的贡献以及对海底深部生物圈的认识,也可为寻找多金属硫化物矿床、揭示古板块中类似矿床的成因和分布规律以及探索古海洋环境演化等提供重要信息。 相似文献
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海洋浅表层沉积物和孔隙水的天然气水合物地球化学异常识别标志 总被引：30，自引：2，他引：30
天然气水合物是一种赋存在低温,高压条件下海底沉积物中的规模巨大的新型能源,研究表明,地球化学是识别海底天然气水合物赋存的一种有效方法。国际上通过分析由大洋钻探采上来的柱状沉积物和孔隙水的地球化学异常,已建立了一套较为成熟的地球化学识别方法。但是,在没有钻井岩心的情况下,如何通过浅表层（＜20m）沉积物和孔隙水及底层海水的地球化学分析来识别海底可能存在的天然气水合物,是国际国内天然气水合物勘查中面临的一道难题,通过对国际上已有数据和资料的全面总结,尝试提出了一系列在海底浅层条件下识别天然气水合物赋存的地球异常标志,包括底层海水的烃类气体及其同位素组成异常,沉积物有机碳和水的含量异常,沉积物中孔隙水的元素和同位素组成异常,沉积物中气体含量异常及沉积物中自生碳酸盐矿物的化学和同位素组成异常等。这些标志的建立将有助于在我国海域开展天然气水合物的勘查工作。 相似文献
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挪威水道和斯卡格拉克（Skagerra）是北海最大和最深的现代沉积盆地，大部分沉降物为细粒物质．本文根据5个航次获得的资料，报道了卡特加特北部、斯卡格拉克和挪威水道的现代沉积作用、沉积物与有机碳堆积速率及水柱特征．1．堆积速率和海底侵蚀在斯卡格拉克和挪威水道计算出的堆积速率是Eisma（1990根据进出北海水流中悬浮物富集度、河流输入、大气输入、海岸和海底侵蚀以及初始生产力得出悬浮物质为17×106t／a的4倍．由于没有理由怀疑Eisma关于悬浮沉积物富集度的估算值，则与本文中不同的堆积速率极可能是由不定期（短期）的强烈海底… 相似文献
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渤海滩涂沉积物中石油烃迁移特征 总被引：6，自引：1，他引：6
渤海天津段滩涂蕴藏丰富的贝类生物资源,但由于兼有海、陆两种不同属性的环境特征,环境和生态十分脆弱[1].进入20世纪80年代以来海岸带已受到石油类的严重污染,在海水和沉积物中均检出石油烃,而且有超标迹象[2].石油进入海洋环境后迁移、转化的过程十分复杂,这一过程与水动力条件密切相关[3,4],海水中的石油烃吸附在悬浮物上随潮流迁移,同时沉淀在海底和潮间带的沉积物上[5,6].沉积在滩涂沉积物表层的石油烃在潮水作用下向滩涂沉积物深部迁移,在迁移过程中被沉积物固体颗粒吸附,残留于沉积物的一定深度内,同时进入沉积物中的石油烃又受到沉积物中微生物的降解. 相似文献
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冲绳海槽陆源碎屑峡谷通道搬运与海底扇沉积 总被引：20，自引：3，他引：20
应用“向阳红16号”1992年地质调查和“向阳红9号”1995年地球物理调查的实际资料，并参照80年代以来有关研究成果，对冲绳海槽沉积物类型、陆源组分的堆积形式、沉积速率、物质通量以及沉积环境状况等进行了研究，结果表明，冲强海槽陆源碎屑主要集中在海底峡谷口外，形成海底扇沉积，海底扇以其与峡谷伴生而地势和缘、陆源组分含量高、沉积通量大、沉积物楔入体复合叠置为标志，揭示出海底峡谷在陆源碎屑向海槽输送过程中的通道作用；提出陆架潮流与海底峡谷内波、内潮汐的联合作用是陆源碎屑经峡谷通道向海槽持续搬运的主要动力因素，而黑潮摆动及其涡旋分支对峡谷上游沉积物的供给具有积极作用。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2016,(1)
海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。 相似文献
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海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。 相似文献
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海水中微量金属与固体粒子相互作用的研究，是目前海洋化学中的重要课题，它对了解微量金属在海洋巾的含量、分布和变化规律具有重大意义。目前一般认为，海水中悬浮物包括水合氧化物、粘土矿物和有机质三大类。据报道，在海水悬浮物中，水合氧化物的吸附量最大。海水中的水合氧化锰主要以δ-MnO2、水锰矿、γ-MnOOH三种形式。 相似文献