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东海季节性低氧海区柱状沉积物中氧化还原敏感元素对沉积环境变化的响应 总被引：3，自引：1，他引：2
氧化还原敏感元素(Redox Sensitive Elements，RSE)如V、Cr、Mo、U等，通常在氧化条件下呈溶解态，在还原沉积环境中除Fe、Mn外，RSE被还原成低价态转移至沉积物中富集积累，因此可以利用氧化还原敏感元素在沉积物中的富集情况反演沉积环境的氧化还原状况。本文通过研究东海内陆架季节性低氧海区Zb7沉积柱中氧化还原敏感元素V、Cr、Ni、Cu、Zn、Mo、U的垂直分布、富集特征和比值，探究沉积环境氧化还原状况；发现RSE/Al和富集系数自1978年以来呈增加的趋势，但自2009年开始有所降低，整体RSE富集系数均小于3，未见明显富集。RSE比值V/Cr<2、Ni/Co<5、U/Th<0.75、0.25<(Cu+Mo)/Zn<0.55，以及MoEF/UEF比值主要分布在0.08～0.3倍海水Mo/U值之间，均指示氧化的沉积环境。RSE/Al与Fe/Al、Mn/Al具有显著的相关性，表明RSE在剔除陆源碎屑输入后，主要通过与Fe、Mn氧化物结合进入沉积物，也指示氧化的沉积环境。研究结果与该区域溶解氧历史数据反映的季节性低氧结果不一致，可能与RSE在夏季季节性低氧时，沉积物中的富集信号在秋冬季溶氧水平恢复后缺失有关。尽管RSE不能有效指示东海季节性低氧环境，但Zb7沉积柱RSE在1978年后富集程度的增加以及2011年后的降低，在一定程度上反映了该区域自1978年后季节性低氧程度加重，2009年后又有所缓解的变化趋势。 相似文献
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部分元素对氧化还原环境非常敏感,氧化还原条件往往决定着这些元素的迁移或富集,这些元素被称为氧化还原敏感性元素(redox sensitive elements,RSE).除Fe、Mn外大部分RSE在氧化环境条件下以溶解态离子形式存在于海洋水体而发生迁移,在还原环境条件下则容易从海洋水体中析出向沉积物中迁移并发生富集.RSE的这种特性常被用来判断现代或地质历史中的沉积环境.本文在总结RSE与沉积氧化还原环境判别的基础上,分析了影响RSE地球化学行为的因素,进而探讨了RSE应用中存在的主要问题及今后研究方向.RSE及相关指标在沉积环境判别中的应用主要包括:氧化还原状态的识别、指示海洋水体生产力变化、指示海洋水体的局限程度、指示沉积物物源等.影响或控制RSE迁移、转化、沉积和富集的主要因素有:成岩作用、陆源物质加入、粒控效应、Fe-Mn氧化物/氢氧化物的吸附、有机质含量、水体局限、人类活动等.迄今对部分RSE的迁移富集机制还不十分清楚,元素指标的应用较粗略.近期在RSE的应用中应重视样品的选取与保存、测量分析技术的提升以及多指标的互相印证,通过综合分析判断,才能得出更接近实际的结果. 相似文献
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海洋环境中氧化还原敏感性微量元素的地球化学行为及环境指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
依据国内外最新研究成果,初步讨论了氧化还原敏感性微量元素(RSE)Re、Cd、Mo、U、V等的地球化学行为,其中包括海洋沉积物中RSE的来源、RSE在缺氧和无氧海区的沉淀富集机理及其环境指示意义。在此基础上讨论了利用RSE研究氧化还原环境时应注意的一些问题。RSE的沉淀富集机制不尽相同,但具有以下共同特点:①对底层海水的溶解氧浓度敏感。在正常溶解氧条件下,氧化还原敏感性微量元素在海水中呈溶解态稳定存在,而当底层海水处于缺氧或无氧条件时容易发生还原。②当底层海水处于缺氧或无氧条件时,经过沉积物—海水界面过程,受缺氧程度不同的制约,海水中呈溶解态的RSE依次在沉积物中沉淀,出现不同程度的富集。③持续还原条件下,RSE在沉积物中稳定存在;受氧化作用后,容易在沉积物中发生二次迁移和重新富集。不同的RSE其氧化还原电位不同,在氧化还原序列中的位置不同,Re在U之后Mo之前发生还原。因此,RSE在海洋沉积物中的不同富集特征和富集程度可作为还原程度指标研究底层海水的缺氧程度和底质的氧化还原环境。研究RSE的氧化还原环境指示意义,必须对RSE陆源碎屑来源组分进行剔除,同时,还应充分注意到还原沉积区发生氧化后,RSE在沉积物中会发生重新迁移和二次富集。 相似文献
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末次盛冰期以来冲绳海槽中部沉积物有机碳和磷的地球化学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用元素及同位素地球化学方法研究了冲绳海槽中部沉积物岩芯中有机碳及磷的地球化学特征及影响因素。结果表明，冲绳海槽沉积速率（16.5~32.5 cm/ka）变化小，不是沉积物中有机碳埋藏的重要影响因素。相对于全新世氧化性底水环境，末次盛冰期/冰消期冲绳海槽缺氧底水环境提高了沉积物对有机碳的埋藏效率。冲绳海槽沉积物中各形态磷的相对含量与其他边缘海沉积物中的相似。交换态磷（Ex-P）含量低、变化小。末次盛冰期/冰消期缺氧底水环境下铁氧化物的还原溶解导致铁结合磷（Fe-P）释放以及自生磷矿物（Au-P）的形成。全新世氧化性底水条件有利于铁氧化物的有效再生及对磷的再吸附，但不利于Au-P的保存。总有机碳（TOC）和有机磷（Org-P）之间良好的相关性表明TOC埋藏对Org-P含量的重要控制作用。冲绳海槽沉积物中碎屑磷（De-P）含量低于长江口及东海陆架沉积物中的含量，这与陆源碎屑向外海传输减弱有关。在约9.3 ka BP（岩芯200 cm深度），TOC、Fe-P、Org-P、De-P以及FeHR均出现的极小值可能由物质坡移造成。 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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冲绳海槽北端表层沉积物过渡元素地球化学特征 总被引：4，自引：0，他引：4
利用原子吸收和等离子发射光谱等方法,对冲绳海槽北端184个表层沉积物中的Al和过渡元素(Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Zr)进行了化学分析。结果表明,由于受生源碎屑稀释作用的影响,过渡元素在陆架砂质区含量较低,其分布呈北西-南东向舌状延伸;由于细粒组分的增加,在陆架细粒沉积区和海槽区过渡元素含量较高。Mn主要在海槽区富集,在陆架和陆坡区变化不大。除了Mn之外,Al和其他过渡元素均呈明显正相关。Al/Ti比值与陆壳平均值接近,说明二者主要来源于陆源碎屑。Mn/Fe比值与邻近海区沉积物类似,但在陆架区CaO含量大于20%的沉积物和海槽区沉积物中相对较高,这分别是生物富集作用和自生沉积的结果。过渡元素富集因子分析结果表明,研究区过渡元素部分来自于黄河、部分来自于长江物质。 相似文献
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小海潟湖沉积物的大部分元素含量与花岗岩类的元素含量接近,沉积物的Ni,B,Sr的含量和Sr/Ba比值显示出陆源沉积物的特点。V,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Pb之间的相关系数为0.83—0.98,这些元素共同与有机质富集于沉积物的粉砂、粘土粒级之中。从潟湖边缘到中心,Cr/V,Cr/Ni,Cr/Cu比值从大变小,Ni/Co比值从小变大的规律变化可以指示物质从潟湖边缘迁移至潟湖中心。 相似文献
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长江口外缺氧区沉积物中氧化还原敏感性元素的"粒控效应" 总被引：11，自引：0，他引：11
对长江口外缺氧区及其邻近海域表层沉积物和沉积物岩芯样品的粒度和元素（主要包括氧化还原敏感性元素简称RSE,和典型陆源碎屑元素）进行了分析,并对元素的“粒控效应”进行了深入研究.结果表明,在近岸底层水溶解氧浓度正常海区沉积物中,元素（包括典型陆源碎屑元素和RSE）的分布显示出明显的“粒控效应”,在缺氧区沉积物中,RSE与粒度之间的相关性较差,其分布不受“粒控效应”的制约,而主要受氧化还原环境的影响.另外缺氧区缺氧程度的不同会导致不同的RSE的富集. 相似文献
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氧化还原敏感元素在环境研究中发挥着日益重要的作用,然而对于海底表层沉积物中氧化还原敏感元素的分布规律与特征的研究鲜有涉及。本文以采集自南海4条典型断面(18°N、10°N、6°N、113°E)的75个表层沉积物样品为研究对象,通过主量元素和微量元素(含氧化还原敏感元素Mo、V、U)分析,并结合沉积物粒度、元素富集系数等数据,探讨了表层沉积物中氧化还原敏感元素的分布特征及其控制因素。结果表明,研究区每个断面中的V、U含量变化趋势十分相似,Mo含量变化与V、U的总体变化趋势相近,但Mo在断面上的变化波动比V、U更强烈。4条断面中Mo平均含量表现出明显富集,除了V在断面Ⅰ中表现为轻度富集外,V和U平均含量都表现为亏损。影响沉积物中Mo、V、U含量分布的因素主要包括陆源碎屑含量、生物碳酸盐含量、细粒沉积物的吸附作用和氧化还原环境等。所有断面中V和U的含量分布主要受控于陆源碎屑组分,同时也受到生物碳酸盐含量和细粒沉积物的吸附作用的影响,氧化还原环境对其含量影响较小,受环境影响的自生组分含量较低。Mo的含量分布主要受控于海底氧化还原环境,陆源碎屑组分的贡献和细粒沉积物吸附作用的影响较小,受环境影响的自生组分含量较高。西南次海盆的Mo含量及其富集系数都较低,可能是由于西南次海盆的底流活动使其海底存在氧化环境所致。 相似文献
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冲绳海槽沉积物稀土和微量元素的某些地球化学特征 总被引：8，自引：4，他引：8
本文采用等离子体光谱和原子吸收光谱,分别测定了冲绳海槽表层沉积物的15个稀土元素和12个微量元素(其中U、Th、Sc采用化学法)的含量,在此基础上讨论了这些元素的地球化学特征.研究结果表明,随着样品的分布由西向东,Li、Rb、Cu、Ni、V、Cr、Zn等微量元素的含量呈现由低变高、再由高变到低的峰形变化趋势,从属于元素的粒度控制规律;而Th、Sc、稀土等则呈现逐渐降低的单一变化趋势,表明这些元素可能主要赋存于陆源碎屑矿物中.此外,冲绳海槽沉积物的球粒陨石标准化稀土元素分布模式类似于陆壳物质,而在页岩标准化稀土元素分布模式图上,海槽底部及东坡的样品呈现铈的明显亏损,反映了海水独特的稀土配分特点. 相似文献
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Geochemistry of trace elements and Sr-Nd isotopes of foraminifera shell from the Okinawa Trough 总被引：1，自引：0，他引：1
ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰｒｏｖｅｎａｎｃｅｏｆｍａｒｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｈａｓａｌｗａｙｓｂｅｅｎａｆｏｃｕｓｅｄｐｒｏｂｌｅｍｉｎｍａｒｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｇｅ ｏｌｏｇｙ.Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｆｅｎｄｍｅｍｂｅｒｓａｎｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｖｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｆｒｏｍｍｉｘｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎａｋｅｙｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｐｒｏｖｅｎａｎｃｅ .Ｆｏｒｔｈｉｓａｉｍ ,ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｅｌｅｃｔｅｎｄｍｅ… 相似文献
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冲绳海槽中部表层沉积物中的放射虫 总被引：7，自引：2，他引：5
1992年7月“向阳红16号”海洋调查船利用大洋50型抓斗在冲绳海槽中部（25°30’－30°N,125°－129°E）区域内获取表层沉积物样品88个。表层沉积物中的放射虫定量分析结果表明;愈近海槽放射虫的数量及属、种丰度值愈高,西侧槽坡离开槽区越远,放射虫数量及属种越渐少。而东侧槽被放射虫数量则表现了高、低值成点状分布的格局。表层沉积物中两大类放射虫的百分含量分别为泡沫虫约占87％,罩笼虫约占13％。另外根据分析结果,把本区分为3个小的沉积区：陆坡上部沉积区;陆被下部沉积区;海槽底部沉积区。 相似文献
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冲绳海槽有孔虫壳体的微量元素Sr,Nd同位素地球化学 总被引：6，自引：1，他引：6
钙质生物壳的微量元素组合和Sr,Nd同位素组成是识别海底混合源沉积物中生物源物质相对贡献的重要参数.冲绳海槽有孔虫壳体强烈富集Sr,P,Mn和Ba,富集Li,U,Th,Sc,Co,Pb,Zn,Cr,Rb,Y,Sb和轻稀土元素,弱富集V,Ga,Zr,Nb,Cd和中稀土元素,相对贫Ge,Mo,In,Sn,Cs,Hf,Ta,W,Tl,Bi和重稀土元素,海水中微量元素的背景含量和生物活动对微量元素的选择性吸收是有孔虫壳体中微量元素发生富集和贫化的主要机制,冲绳海槽有孔虫壳体的稀土元素配分模式与海水和太平洋有孔虫的有明显差异,表现出中稀土元素相对富集,并具有微弱的负Ce异常.有孔虫壳体的Sr,Nd同位素比值也与大洋海水不同,分别为0.709769和0.512162,前者略高于大洋海水,后者略低于大洋海水,表明冲绳海槽海水明显受大陆河水影响. 相似文献
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Shizuko Hirata 《Marine Chemistry》1985,16(1):23-46
Phosphorus and metals bound to organic matter were separated from coastal sediments of Harima Sound in Seto Inland Sea, Japan by extraction with NaOH and fractionated by Sephadex G-25 chromatography. Phosphorus and metals were determined in the eluates by a multi-channel, inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer. Phosphorus and Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Cr, Co and Ti bound to organic matter with high molecular weights (OMHMW) (MW ? 5000) were found to be present in the sediments, but no Mo or V were found. The technique provides minimum estimates of the amounts of P and metals bound to organic matter. These organic complexes show surface enrichment in a sediment core (0–20 cm) and their contents decrease with depth. Also, the amounts of eighteen elements, namely: P, Fe, Mn, Zn, Cu, Si, Al, Ti, Pb, Co, Ni, Cr, Mo, V, Na, K, Ca and Mg, in H2O, ammonium acetate at pH 7 and 5, hydrogen peroxide, hydroxylamine hydrochloride and hydrogen fluoric acid soluble fractions have been determined with a selective chemical leaching technique for the 210Pb-dated sediment core sample. Considerable amounts of P (6–19%) and Cu (5–21%) were associated with organic matter, in contrast to other metals such as Fe, Mn, Zn, Ni, Cr, Co and Ti which were associated with sulfide and silicate. 相似文献
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The major and minor element contents in the sediment core H9 from the hydrothermal fields of the Okinawa Trough show a sharp change at the depth of 80 cm. The elements enriched in the upper 80 cm core are those enriched in the hydrothermal deposits and in the surface sediments recovered from the hydrothermal fields in the trough, which indicates the input of hydrothermal materials. Comparing with other hydrothermal sediments from Mid-ocean Ridges or the Lau Basin, the degree of the enrichment of elements iron, copper,cobalt, and nickel is relatively low. However, the enrichment of elements manganese, lead, arsenic, antimony and mercury is remarkable. The average contents of these elements in the upper 80 cm core sediments are three to six times those in the lower section, and 3~12 times those in the surface sediments which are not influenced by hydrothermal activities. Hydrothermal activities have contributed significant manganese, lead, arsenic, antimony and mercury to the sediments, and these elements are distinct indicators for the hydrothermal activity in the Okinawa Trough. The significant enrichment of these elements in Core H9 upward from the depth 80 cm indicates the start or the significant enhancing of the hydrothermal activity in this area at about 5 740 aB.P. The average accumulation rate of manganese during this period is about 40 461 μg/(cm2·ka), which is similar to the hydrothermal sediments in the Lau Basin or the East Pacific Rise. 相似文献
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对冲绳海槽中段DGKS9603孔134个样品(孔深0~481cm),测试了18种常、微量元素,对该柱样的29个样品(孔深0~488cm)进行了REE测试。对采自长江三角洲的CYm柱样和黄河三角洲的S3柱样中的晚更新统的5个样品进行了常、微量元素和REE测试。分析表明,冲绳海槽中段在全新世、末次盛冰期和末次间冰期的沉积物均以陆源物质为主,生物沉积为次。末次盛冰期以陆源硅质碎屑沉积的大量增加为特征;全新世生物沉积量有较大的增加;末次间冰期介于上述两者之间,但较全新世更富陆源物质。冲绳海槽的物源演化受末次冰期的影响,具有阶段性。对比冲绳海槽与长江和黄河物源的地球化学参数,包括REE、稀有元素、惰性常、微量元素,判识出末次盛冰期冲绳海槽的陆源物质,具有长江源的物质属性,沉积物可能主要来自古长江。 相似文献