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北极楚科奇海海底表层沉积物有机碳的生物地球化学特征 总被引：5，自引：0，他引：5
1999年7月和2003年7月在北极科学考察中获取的楚科奇海海底表层沉积物有机碳质量分数的分析结果表明,楚科奇海海底表层沉积物有机碳平均质量分数约为1.41%,远高于我国东海和世界部分大陆架沉积物;有机碳/氮比值为8.69,反映了有机物以海洋自生为主的混合性来源;有机碳与有机氮之间显著相关(R=0.93);有机碳质量分数与粒度明显相关(R=0.71),细粒粘土质沉积物中的有机碳质量分数高于砂质沉积物的;在水深200m以内,有机碳质量分数随水深加大有一定的增加;有机碳质量分数与生源硅质量分数明显相关;有机碳质量分数随纬度变化较小。结合2次北极考察的实测结果,对楚科奇海海底表层沉积物中的有机碳来源进行了初步讨论,认为沉积有机碳埋葬可能主要取决于生物泵。 相似文献
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大河影响下的陆架边缘海沉积有机碳的分布和来源是全球碳循环研究的重要内容。本研究于2012年5月采集了渤海海域的29个表层沉积物样品,分析了粒度组成、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、木质素含量和稳定碳同位素丰度(δ13C)等参数,结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,定量研究了沉积物中有机碳的分布和来源情况,并讨论了其影响因素。结果表明,研究区域表层沉积物中TOC含量为0.19%~0.81%,渤海中部泥质区站位(大于0.65%)明显高于其周围砂质区域站位(小于0.40%);TOC与黏土含量也有显著的正相关性,说明细颗粒沉积物容易富集有机碳。沉积有机碳的δ13C范围为-23.7‰~-21.8‰,显示沉积有机碳是海源和陆源有机碳的混合输入。木质素参数,如C/V、S/V和LPVI的数值范围显示研究区域表层沉积物中木质素主要来源于被子植物草本组织与木本组织的混合,同时有少量裸子植物的贡献。基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型显示研究区域沉积物中有机碳主要来源于海洋浮游植物,平均为64%,陆源有机碳中来自土壤的贡献最高(平均为27%),C3维管植物的贡献较少(平均为9%)。海洋浮游植物有机碳主要分布在渤海中部泥质区及离岸较远的区域,而土壤有机碳和C3维管植物有机碳则主要沉积在河口附近及近岸区,并可以离岸输运到较远的地方。 相似文献
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环雷州半岛近海表层沉积物有机碳分布及其控制因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对环雷州半岛近海43个海底表层沉积物的总有机碳(TOC)、总氮(TN)、沉积介质条件(包括沉积物粒度)进行了分析,探讨了沉积物TOC、TN的区域分布特征以及影响有机碳分布的主要因素。结果表明,环雷州半岛近海海域海底表层沉积物有机碳含量在0~0.79%之间,平均值为0.26%。与中国其它近海海域相比,环雷州半岛大部分近海区域海底表层沉积物有机碳含量明显偏低,为有机质贫乏区,仅雷州半岛西南部流沙湾近海海域为TOC相对高值区。总氮含量也不高,在0.011%到0.100%之间,TOC与TN存在较强的正相关性,且平面上TOC与TN分布高度重合,显示氮元素主要以有机化合物形式存在。TOC/TN比值在5.1~14.3之间,表明沉积有机质具有陆源输入和海洋自生来源的混合特征,但以雷州半岛西侧北部及东侧中部海域受陆源有机质输入影响更大。大多数站位海底沉积物粒度构成以粉砂为主、粘土次之,少数站位以砂质沉积为主。沉积物有机碳含量与粘土及粉砂含量呈弱正相关性,与沉积物pH值、Eh值及砂含量呈弱负相关性,这表明海底沉积物有机质丰度受有机质来源输入、海底氧化还原状态和沉积水动力条件(沉积物粒度)等因素综合控制。 相似文献
4.
海洋碳汇作用是大洋生态系统的重要生态系统服务功能,不仅影响着海洋生态系统的能量流动,也是元素循环的重要驱动力。本文以中国大洋48航次采集自西北太平洋典型海山区海盆的沉积物样品和资料为基础,对西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率(Forgc)特征及影响因素展开初步研究。结果表明,西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率变化范围为1.41～1.73 g/(m2·ka),均值为1.60 g/(m2·ka),以中部偏西海区的有机碳质量累积速率最高;全区平均净初级生产力转移效率约为0.003 1%。西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率和净初级生产力转移效率均低于东太平洋海区和赤道太平洋海区。本区有机碳质量累积速率受水层和沉积层的生物地球化学循环驱动因素,如海洋净初级生产力、沉积物质量累积速率、有机碳含量、氧化还原电位等的综合影响,同时也受距海山距离、水深等地形因子的影响。 相似文献
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2007年夏季航次对南海越南上升流区的三个站位进行现场采样,利用微电极技术测定了沉积物间隙水中的溶解氧(DO溶解氧分子)、锰(Mn2+)、铁(Fe2+)的浓度和氧化还原电位,估算了DO的通量、消耗速率和有机碳的消耗速率.在沉积物间隙水中DO浓度随深度的增加而迅速降低,渗透深度为9-48mm.在沉积物深处还检测到Mn2+和Fe2+.采用元素分析仪测定了沉积物中总有机碳(TOC)含量和总氮(TN)含量,三个站位沉积物中的TOC含量为0.7%-1.03%,TN含量为0.052%-0.10%,C/N为10.5-16.0.从C/N可以看出,该研究区域沉积物中的有机物有部分来源于陆源输入,其中一个站位位于湄公河冲淡水区域,其C/N最大.从氧化还原电位来看,三个站位的沉积环境都属于还原性环境.此研究首次测量了南海越南上升流区沉积物的氧化还原化学成分,对于认识该海区海底生物地球化学具有重要意义. 相似文献
6.
根据2002年、2008年、2012年、2017年和2022年夏季采样分析结果,对杭州湾表层沉积物中有机碳（TOC）时空分布变化进行了研究。结果表明研究区TOC平均值分别为0.55%(n=16)、0.50%(n=112)、0.44%(n=38)、0.53%(n=38)和0.51%(n=38),总体上呈现南北高东西低的“X”形平面分布特征,高值区出现在北岸金山至南汇咀海域和南侧镇海至慈溪海域,相关性分析表明TOC分布受到沉积物类型的控制,主要赋存于细颗粒沉积物内。沉积物的氧化还原环境也对TOC分布有显著影响。分区进行5个年份TOC统计分析显示,20年来北部海域先减后增,变化较为明显,南部和东部海域2017年增大之后减小,西部海域变化不大。TOC随时间的变化受到自然条件和人为活动造成的长江入海泥沙和有机物质通量下降、海洋源增加等因素的影响。C/N、δ13C特征表明,研究区沉积物中有机碳陆源贡献比例大都在30%～70%,站点差异较大,北岸近岸海域和东南侧海域陆源有机碳比例较高,湾中部和东部海域有机碳的海洋源比例较高。 相似文献
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X射线荧光光谱仪(XRF)的沉积物岩芯扫描技术可以无损、快速获得高分辨率的溴(Br)计数信息, 可用来估算海洋沉积物中有机碳含量, 但是其准确性及各种校正方法的效果还需要深入研究。文章选择两根在有机质来源构成上有明显差异的阿拉伯海和南海的沉积柱, 系统开展了沉积物有机碳(total organic carbon, TOC)含量与Br计数的相关性分析, 深入剖析了沉积物含水量、Br计数校正方法等对利用Br计数估算沉积物TOC含量的影响及评估该方法的适用性。对于有机质含量较高的海洋沉积物而言, Br计数与TOC含量之间存在较好的相关性, 且其相关性与是否校正Br计数没有显著关系。在陆源有机质输入量比较大的沉积物样品中, 则需谨慎采用Br计数来估算沉积物的总有机碳含量。 相似文献
8.
对南黄海和东海北部462个表层沉积物样品进行了有机碳、总氮及粒度测试,以趋探讨表层沉积物有机质的分布规
律及来源。结果表明：南黄海及东海北部陆架区沉积有机碳质量分数分布范围为0.11 豫耀0.82 豫,均值为0.44 豫;总氮质量
分数分布范围为0.01 豫耀0.11 豫,均值为0.06 豫。有机碳及总氮质量分数平面分布特征相似,泥质沉积区质量分数较高,砂
质沉积区较低,最高值位于杭州湾外部。其分布特征明显遵从粒度效应,随着粒度变粗,有机碳、总氮质量分数减小,其中
在粒度>4准的细粒沉积物中,粒度处于6原11准的细粒沉积物更为富集有机碳。沉积物C/N比值显示,南黄海及东海北部大部
分区域沉积有机质为陆地和海洋混合来源,仅在123.5毅E以东、31毅N以南东海中陆架小部分区域为海洋自生来源。 相似文献
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青海湖沉积物有机碳含量与同位素和粒度特征及其古气候意义 总被引：15，自引：5，他引：15
对青海湖沉积物中粒度参数、总有机碳（TOC）含量及其δ^13C值的形成条件与环境气候的关系进行了研究。结果表明：在暖湿时期，沉积物中有机碳含量（TOC）较高，有机质的δ^13C值较高，沉积物的平均粒径较细；反之，在冷干时期，沉积物中有机碳含量（TOC）较低，有机质的δ^13C值较低，沉积物的平均粒径较粗。反映出沉积物中TOC含量、有机质δ^13C值及粒度特征与气温具有良好的相关性。结合^14C测年，分析了湖区古气候演化序列，表明自8500aBP以来湖区气候经历了4个演化阶段：即暖湿－凉干－温湿－冷干的变化过程。 相似文献
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中性糖作为有机质的重要组分,其丰度和组成对于沉积物中有机质的来源和降解等生物地球化学过程具有重要的指示意义。本文在对2009年和2010年采集自东海的24个表层沉积物中有机质和中性糖组成以及分布特征进行分析的基础上,探讨了中性糖及其组分在指示东海表层沉积物有机质来源和降解程度中的作用。结果表明:东海表层沉积物中有机碳(TOC)和中性糖(NS)含量较高,分别为66.8—1441.7?mol/g和0.40—4.87?mol/g,平均浓度分别为(409.4?55.2)?mol/g和(3.07?0.31)?mol/g,NS占有机碳的碳摩尔百分数为1.88%—8.93%;随着沉积物粒径增大,TOC、NS含量降低,NS中的葡萄糖组分摩尔百分数增大,而半乳糖、甘露糖和木糖组分摩尔百分比减小,表明沉积物中有机质降解程度增大。同时发现,葡萄糖和海藻糖的摩尔分数之和与半乳糖和阿拉伯糖的摩尔分数之和的比值可作为判断沉积有机物降解程度的指标,其值越大,说明沉积有机物的生物降解程度越小。 相似文献
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桑沟湾沉积碳库年汇入速率的长期变化及其区域性差异 总被引：1，自引：1，他引：0
对取自桑沟湾北西南三根柱样近200 a碳来源及埋藏通量的解析，分析了湾内不同站位各形态碳的差异性，进而对全湾碳埋藏进行了估算。湾内环流、贝藻养殖等造成湾内不同区域碳埋藏的差异；桑沟湾总碳（TC）平均量1.79%，有机碳（TOC）平均量0.54%，无机碳（TIC）平均量1.25%，TOC含量相对较小，为海陆混合来源，以陆源有机碳（Ct）为主，大规模人工养殖后，海源有机碳（Ca）有明显增加的趋势。桑沟湾碳埋藏通量平均为228.9 g/（m2·a），以无机碳为主要埋藏形式（约占70%），高的沉积速率及生物残骸沉降使桑沟湾养殖区碳的来源及埋藏区别于其他陆架海域。 相似文献
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Sedimentary records of eutrophication in the Changjiang Estuary upwelling area over last 100 a 总被引：3，自引：1，他引：2
FENG Xuwen JING Xianglong YU Xiaoguo LI Hongliang CHEN Jianfang QIAN Jiangchu 《海洋学报(英文版)》2008,27(6):49-61
The upwelling area in the Changjiang Estuary was selected to collect the core, where the red tide occurred frequently and hypoxic existed. The total organic carbon （TOC）, total nitrogen （TN）, biogenic silica （BSi） and stable organic carbon isotopic ratios（δ13 Corg） were determined on the 210pb-dated sediment core. The concentrations of TOC, TN, BSi as well as their sedimentation fluxes have in- creased to some extent since the 1970s. TOC and TN fluxes increased about 45%, 36% respectively. The average δ13 Coorg value in the core was -23.67 ×10^-3 which remained nearly constant before the 20 century. The δ13 Corg values increased after the 1900s, two marked increases were observed from the 1950s and the 1970s. A simple δ13 Cors model was used to estimate the contribution of terrigenous and marine organic matter inputs for the sediment, which indicated the increase in accumulation since the 1970s has been almost exclusively marine. The increasing of marine organic matter accumulation （TOC, TN and BSi） was corresponding with the increasing of fertilizer consumption and the NO3-N budgets from the Changjiang River. The riverine runoff of fertilizers and nutrients stimulated the algae blooming. Enhanced primary production resulted in an enrichment of organic matter in the sediment. These data support the hypothesis that anthropogenic nutrient loading has been a significant factor on the eutrophication in the Changjiang Estuary. 相似文献
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近百年来大亚湾沉积物有机质的沉积记录及对人为活动的响应 总被引：1，自引：1，他引：0
通过对沉积物中粒度组成、总有机碳（TOC）、总氮（TN）、碳氮比（TOC/TN）和碳、氮稳定同位素丰度（δ13C、δ15N）等的分析，结合沉积年代学信息与端元混合模型结果，解析了百年尺度下大亚湾沉积物中不同来源有机质的演变过程及控制因素。结果表明，大亚湾沉积物特性在20世纪70年代末至80年代初发生了显著改变:在此之前，TOC、TN、δ13C和δ15N表现稳定，陆源与海源有机碳的比例维持在3∶7，而自此之后，TOC与TN含量显著升高，TOC/TN持续下降，在1980—2000年和2010年至今都出现了陆源有机碳比例升高，海源有机碳比例降低的现象。上述显著变化表明大亚湾海洋环境自20世纪70年代末至80年代初已经发生了重大变化。近20年来GDP与沉积柱中TN和δ15N呈现出的显著正相关，与TOC/TN呈现出的显著负相关，表明沿岸经济的迅猛增长，水产养殖业的快速发展，周边人口的急速增加等人为活动，是造成大亚湾生态环境变化的重要原因。未来的研究应更密切关注人为活动对海湾生态环境的影响，通过法律法规约束行为，加强海湾生态环境保护与修复治理工作。 相似文献
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In this study,we assessed the burial fluxes and source appointment of different forms of carbon in core sediments collected from culture areas in the Sanggou Bay,and preliminarily analyzed the reasons for the greater proportion of inorganic carbon burial fluxes(BFTIC).The average content of total carbon(TC) in the Sanggou Bay was 2.14%.Total organic carbon(TOC) accounted for a small proportion in TC,more than 65% of which derived from terrigenous organic carbon(Ct),and while the proportion of marine-derived organic carbon(Ca) increased significantly since the beginning of large-scale aquaculture.Total inorganic carbon(TIC) accounted for 60%–75%of TC,an average of which was 60%,with a maximum up to 90% during flourishing periods(1880–1948) of small natural shellfish derived from seashells inorganic carbon(Shell-IC).The TC burial fluxes ranged from 31 g/(m2·a)to 895 g/(m2·a) with an average of 227 g/(m2·a),which was dominated by TIC(about 70%).Shell-IC was the main source of TIC and even TC.As the main food of natural shellfish,biogenic silica(BSi) negatively correlated with BFTIC through affecting shellfish breeding.BFTIC of Sta.S1,influenced greatly by the Yellow Sea Coastal Current,had a certain response to Pacific Decadal Oscillation(PDO) in some specific periods. 相似文献
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桑沟湾养殖海域沉积物中碳埋藏通量的长期记录 总被引：1，自引：0，他引：1
对取自桑沟湾北部和南部养殖海域2个站位柱状沉积物样品进行研究,测定了它们的总碳(TC)、有机碳(TOC)、无机碳(TIC)含量,估算了海源有机碳(Ca),结合沉积物年代序列测定,对碳的来源和埋藏通量(BF)进行分析。结果表明:从19世纪到20世纪初,桑沟湾碳埋藏基本处于平稳期;20世纪初开始,伴随着中国工业革命兴起,湾内营养水平提高,大量天然小型贝类繁殖及残骸埋藏使桑沟湾碳埋藏量有大幅度突跃;20世纪60年代以来人工养殖活动兴起及到90年代大规模养殖后,天然贝类繁殖受抑制且伴随养殖产品的不断收获,使此期间碳埋藏量又处于平稳期。20世纪60年代前BFCa/BFTOC和BFCa/BFTC的比值分别在20%和4%以下波动,其后随养殖活动增加呈显著增大趋势;但BFTOC/BFTC比值基本在40%以下范围内波动。并将该区与取自黄海中部一柱状沉积物的BFTIC/BFTC比值作对比,桑沟湾BFTIC/BFTC比值基本在60%~98%之间远高于黄海中部(约15%)的比值,桑沟湾TIC与TC含量高比值使仅应用TOC或Ca含量估算碳埋藏通量可能带来巨大误差。 相似文献
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Long-term changes of composition,sources and burial fluxes of TOC(total organic carbon) in sediments of the central Yellow Sea mud area and their possible affecting factors are discussed in this paper.Firstly,similarity analysis is employed to confirm that the carbon burial features resulted from two collected cores are typical in the central Yellow Sea mud area where YSWC(Yellow Sea Warm Current) is prevalent.On this basis,the burial flux of TOC here was considered to be 235.5–488.4 μmol/(cm2?a) since the first industrial revolution,accounting for about 70%–90% among burial fluxes of TC(total carbon) in the sediments.Compared TOC/TC ratio in the two cores with that in other marine sediments worldwide,we suggest that the growth of calcareous/non-calcareous organisms and dissolution of IC(inorganic carbon) are important factors controlling the TOC/TC ratio in sediment.Results of two-end mixed model based on δ13C data indicate that marine-derived organic carbon(OCa)is the main part among total burial organic carbon which accounts for a ratio over 85%.Due to the high TOC/TC ratio in the two cores,TC in the sediments also mainly exists as OCa,and the proportion of OCa is about 60%–80%.Away from the shore and relatively high primary production in upper waters are the main reasons that OCa is predominant among all burial OC in sediments of the central Yellow Sea mud area.Burial of OC in this mud area is probably mainly influenced by the human activities.Although the economic development during the late 19 th century caused by the first industrial revolution in China did not obviously increase the TOC burial fluxes in the sediments,the rise of industry and agriculture after the founding of new China has clearly increased the TOC burial flux since 1950 s.Otherwise,we also realize that among TC burial fluxes,TIC account for about 10%–30% in sediments of the central Yellow Sea mud area,so its burial could not be simply ignored here.Distinct from TOC burial,long-term TIC burial fluxes variations relate with climate changes more closely:the East Asian summer monsoon may influence the strength of the Huanghe River(Yellow River) flood,which could further affect the transport of terrestrial IC from land to the central Yellow Sea as well as the burial of these IC in the sediments. 相似文献
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台湾东部黑潮区海源碳的沉积物记录与近千年来生产力与气候变化的反演 总被引：1，自引：0，他引：1
本文基于对台湾以东黑潮主流区沉积物的粒度和定年，通过解析沉积物总有机碳及其同位素组成获取海源碳变化特征，首次报道了该海区近千年来的初级生产力与气候变化反演结果。研究显示，台湾以东黑潮主流区近千年来的平均沉积速率为34.44 cm/ka，沉积环境较为稳定。另外，台湾以东黑潮主流区沉积物中的总有机碳和总氮含量主要受台湾东部河流输入、海洋初级生产力的沉降过程、成岩作用和粒度效应影响。对沉积物海源碳的定量估算表明，近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物中40.02%~73.88%的有机质为海源输入，陆源输送次之。同时，近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物记录较好地反映了中世纪暖期、小冰期和现代暖期3个气候变化阶段。1150-1420年期间，沉积物中总有机碳、总氮和海源碳含量缓慢升高，较高的表层海水温度有利于海洋初级生产力水平的升高。1500-1840年期间，较低的表层海水温度和亚洲大陆风尘输送水平使得海洋初级生产力较低，同时台湾地区小冰期较高的降水量有利于台湾东部河流向海输送，增强的水动力条件可能会加强海底沉积物的东移，从而导致该区域沉积物中总有机碳含量的增加。进入现代暖期以来研究区的海水温度逐渐增暖，而东亚季风强度和降水量却表现出波动的年际变化特征，并体现在研究区1930-1950年和1970年期间沉积物的中值粒径、总有机碳和总氮含量的快速波动。 相似文献
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本研究选择杭州湾庵东浅滩作为研究区,选取盐沼区三个不同植被带进行柱状样的采集,通过测量沉积物的粒度、沉积速率、碳氮含量(有机碳、总碳、总氮、碳氮比)等参数,系统分析研究区盐沼湿地植被演替对盐沼物质循环产生的影响。研究结果发现,不同植被覆盖下沉积物粒径差异显著,沿海向陆逐渐变细;沉积速率从海三棱藨草滩、互花米草滩、植被交错区依次递减;总碳、总氮、有机碳含量特征为互花米草滩植被交错区海三棱藨草滩,碳氮比介于6～9,有机碳以海源物质为主;通过计算,发现有机碳埋藏速率为互花米草[159 g/(m2·a)]海三棱藨草[140 g/(m2·a)]植被交错区[119 g/(m2·a)]。从整体上来看,杭州湾南岸盐沼从海三棱藨草群落向互花米草群落演替时,沉积物颗粒发生细化,沉积速率有所变化,而总碳、有机碳、总氮含量增加,盐沼有机碳埋藏速率增加。 相似文献
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通过对西太平洋雅浦海沟不同水深沉积物中总有机碳（TOC）、总氮（TN）、碳稳定同位素（δ13C）、粒度组成和比表面积（SSA）等参数的分析，探讨了雅浦海沟不同水深沉积颗粒物来源、分布及其影响因素的异同。结果表明，雅浦海沟沉积物TOC含量和δ13C平均值分别为（0.34%±0.14%）和（-20.8‰±0.7‰），其中海洋浮游植物、陆源土壤和维管植物来源有机碳（OC）的贡献分别为（70%±3%）、（22%±3%）和（8%±2%），且不同水深差异不大，海沟内沉积物的横向输运可能是深部沉积OC的重要输入途径。由于水深更深站位沉积颗粒物中具有更强的微生物活动和在水柱中更长的保留时间，导致其TOC和TN含量较低，但δ13C无明显差异。水深较浅站位TN含量、SSA、粒径组成和中值粒径等参数垂向变化波动较更深站位更为显著，表明海沟沟壁水深较浅处物源输入和沉积环境的不稳定。同时，由于低OC含量、低SSA以及高密度的海底火山喷出岩在海沟水深较浅的沟壁坡折处的广泛分布，导致该区域粒径组成与TOC含量无显著相关性，而较深站位中TOC含量与粉砂呈正相关，与砂和黏土含量呈负相关。整体而言，雅浦海沟沉积物中粉砂粒级颗粒物是OC的主要载体，而SSA是影响海沟沉积OC剖面分布的最重要因素。 相似文献