澳大利亚古生代杂砂岩和泥岩的稀土元素地球化学:源区和构造控制

<正> 一般认为,稀土元素(REE)是不活泼的,在沉积过程中只有稍许变化。它们在源岩中的丰度和源区的风化条件被认为是沉积物中REE的主要控制因素。同沉积与后沉积过程,诸如在搬运、沉积和成岩作用时的交换反应,     

昌邑滨海湿地沉积物的放射性核素水平与环境指示意义

利用伽马谱仪测定了昌邑滨海湿地表层沉积物以及沉积物岩芯中放射性核素含量,根据放射性核素的分布,探讨了其对物质来源、人类活动以及其他沉积环境演变事件的指示作用,并估算了研究区域的沉积速率.结果表明,表层沉积物中自然放射性核素238U、232Th、226Ra和40K的平均含量分别为(54.4±11.7)、(57.9±9.7)、(28.6±4.3)和(542±21)Bq·kg~(-1),表层沉积物放射性水平的区域差异反映了物质来源的不同以及人类活动对沉积物特性的影响.根据岩芯中过剩210Pb的分布,计算出近百年来沉积环境稳定的高沼区沉积速率为0.23 cm·a~(-1).在沉积物岩芯中,238U、232Th和226Ra具有较高的变异系数,根据238U和226Ra及其比值的垂直分布,沉积过程可被分为4个阶段:缓慢沉积阶段,受黄河河道迁徙影响下的沉积环境剧烈变化阶段,黄河归流后的稳定阶段,以及在人类活动的影响下的退化、增长交替阶段.放射性核素的变化反映了滨海湿地沉积环境的演变过程,具有重要的环境指示意义.     

美国加利福尼亚州弗朗西斯杂岩和蒙特雷群中燧石的稀土元素、主元素和微量元素:海相细粒沉积物中稀土元素来源的确定

加利福尼亚州中生代弗朗西斯杂岩和中新世蒙特雷群77个样品的稀土元素(REE)、主元素和微量元素的分析表明,这些样品中Ce异常(Ce/Ce~(++))的程度和总稀土丰度(ΣREE)主要受下述因素控制:1)含金属物质的量;2)陆源物质的直接输入量;3)总埋藏速率。这些独立过程的相对重要性是以这样的方式变化的,即在大洋盆地横剖面上是以REE相对分馏和ΣREE与大洋盆地沉积环境相对应的方式发生变化的。我们的推断已得到了对已发表的有关REE资料(即河流、滨海、开阔大洋和受洋中脊影响的水体,以及陆源、深海沉积物和含金属沉积物的REE资料)进行的广泛评述的支持。 燧石层中记录了扩张洋脊、开放洋盆和大陆边缘环境中的沉积过程。来自含金属物质和陆源物质的影响的相对重要性及海水中清除作用所起的作用,可以根据采样点距扩张洋脊的推测沉积距离(km)以及主元素化学特征和地层关系来估计。Ce/Ce~*值在扩张洋脊的附近很低(～0.29),但随着含金属物质影响的减少和陆源物质影响的增加而趋于逐渐增高(～1)。其它稀土指标(ΣERE,Lu_n/La_n,Eu/Eu~*)也与含金属物质和陆源物质的影响相对应。在扩张洋脊的附近,燧石的ΣREE看来似乎取决于埋藏速率,而页岩的ΣREE则与含金属物质的丰度相对应。在开阔大洋和大陆边缘环境,ΣREE受沉积物暴?     

杭州湾泥沙中重金属元素的分布及影响因素

通过对杭州湾海域表层沉积物和悬浮泥沙中重金属等含量分析,并结合三维流场和沉积动力环境计算结果,研究了该海域泥沙颗粒中重金属元素的分布特征及影响因素,分析了动力沉积在重金属元素汇聚的作用.结果表明,杭州湾海域泥沙中重金属含量相比20世纪80年代有明显减少,环境质量有好转,表层沉积物中重金属含量相比国内其他重要河口海湾区域处于中等水平.湾口中部是重金属重要的汇集区域,表层沉积物中各重金属含量均为湾口高、湾顶低,Cu、Hg最大值出现在湾口中部,Pb最大值出现在湾口北侧,悬沙中金属含量均比在表层沉积物中略高,离散性相比更小,空间分布更为均匀.有机质对表层重金属含量和分布具有重要作用;悬浮颗粒物和表层沉积物中重金属的含量和空间分布具有较大的差异,一定程度上表明海湾颗粒物重金属是长江口输沙和杭州湾北岸排污的共同作用;研究海域水动力作用强烈,潮流对泥沙的沉积分异是造成悬沙和表层沉积物中金属含量和离散性差异的重要原因.     

稀土元素在风化作用中的行为

<正> 承认沉积过程使火成岩形成时发生的REE分馏均一化的观点,势必会掩盖在风化作用中可以发生REE分馏的事实,并把沉积物运移过程引起的变化弄得含糊不清,而且也常常会(虽然不会总是)抹掉风化作用的证据。过去的二十年间,详尽研究了大陆风化期间REE的行为后开始阐述这些过程,同时还积累了一些证据,证实REE也受海底风化作用的影响,至少在一些实例中是这样。     

四川三岔湖重金属污染与人类活动的关系

沉积物对湖泊重金属污染具有指示作用,通过分析沉积物的污染特征可以揭示湖泊重金属污染的污染历史和污染源。利用210Pb和137Cs定年和沉积物粒度分析,研究了三岔湖沉积物重金属的不同湖区和不同年代的分布特征及形成原因。人类活动强烈影响了重金属的沉积与富集:Cu、Zn与网箱养殖密切相关,Pb则主要源于邻近岸区的交通运输活动,Cr主要来自农业面源污染。受自身化学特性的影响,重金属的含量与沉积物的粒度分布密切相关,也正因此会出现洪水等的特殊年份重金属污染特征的异变。     

水平表面上多机理作用下气溶胶沉积特性数值分析

采用离散随机模型模拟了水平表面上气溶胶粒子沉积的微观过程.基于随机游走方法,求解了微粒在布朗扩散和外场迁移两种输运机制耦合作用下的运动轨迹,分析了沉积物形结构特征与微粒输运机制间的作用关系,并讨论了不同沉积机制和粒径分布下的表面沉积水平.结果表明,低Pe数下沉积物形态呈现疏松的粉尘絮团结构,而在高Pe数下沉积物则表现出较为紧密的堆积结构.不同沉积机制下粒子沉积形态结构的差异取决于微粒运动轨迹的随机强度;水平表面最大沉积微粒数存在一上限值,且与微粒输运机制和粒径分布均有关.     

汉江上游罗家滩剖面晚更新世以来沉积物粒度端元分析

通过对汉江上游旬阳段开展野外考察,在罗家滩（LJT）发现夹有古洪水滞流沉积层（slackwater deposits,SWD）的风成黄土-古土壤剖面。对采集的沉积学样品进行粒度分析,利用Gen.Weibull函数分布的参数化端元模型反演得出4个端元,结合吸湿水等环境替代指标分析,探讨了各个端元所指示的不同沉积动力环境和物质来源。结果表明：在黄土层和土壤层中,EM1代表的主要是沉积物沉积后在亚洲夏季风影响下,经历强烈风化成壤作用形成的次生黏土矿物组分;EM2代表高空西风和东亚冬季风翻越秦岭而搬运的远源细粉砂组分;EM3代表山谷风从河谷中分布的河流沉积物和坡积碎屑物中以低空短距离形式搬运而来的粉尘物质,并且受到后期气候变化控制下的淋溶作用影响;EM4则代表山谷风从近源的河流沉积物和坡积碎屑物中搬运而来的粗颗粒物质。在古洪水SWD层中,EM1、EM2和EM3主要来源于汉江上游暴雨洪水侵蚀搬运的河谷两岸分布的表层沉积物;而EM4则明确代表河流特大/大洪水环境下搬运沉积的粗颗粒悬移质泥沙。该成果能够为区域环境变化研究提供指导和借鉴。     

云南省程海现代沉积物中137Cs、210Pb的分布及计年研究

程海沉积物柱芯中存在三个峰形完好的137Cs蓄积峰。 94%的137Cs累计值分配于 1985年以前 ,表明程海沉积物中的13 7Cs能较好地保存在沉积年代的相应层节中。该沉积物柱芯中2 10 Pbex的分布特殊 ,据此将近五十年来程海的沉积过程分为三个稳定沉积阶段和两个快速沉积阶段。两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大情况下湖泊的沉积状况 ,也有助于加深对核素计年方法的理解     

长江口柱状沉积物中生源要素的地球化学特征

长江口4个岩芯沉积物中不同形态生源要素的分布各不相同.有机氮和总氮在8号站位的含量远高于其他3个站位,而不同形态C、P的含量在不同站位间的差别不大.沉积物中生源要素的分布主要受生源要素的来源、水动力条件以及沉积环境等多种因素影响,沉积物粒度对柱状沉积物中生源要素分布的影响并不显著.有机生源要素的分解速率常数远大于中国近海其它海区,其中在水动力活跃的海区分解速率常数最大.沉积速率是控制生源要素埋藏通量的主要因素,在沉积速率较大的站位其埋藏通量相应较大,埋藏通量与沉积物中生源要素的含量关系不大.     

辽河口沉积物环境要素时空动态及影响因素分析

以辽河口为研究区域,利用遥感影像数据、现状调查数据和历史监测数据,系统地分析了辽河口沉积物质量历史变化趋势和空间分异规律,并进一步研究不同海域使用类型和不同植被演替阶段对沉积物环境要素分异特征的影响.结果表明,辽河口区域沉积物质量总体良好,各要素平均含量均符合一类沉积物质量要求;沉积物营养元素呈现显著的带状分布规律,重金属元素空间分布具有一定随机性,未呈现显著规律;不同海域使用类型对沉积物污染物富集的影响具有一定差异显著性,说明重金属及污染物的分布受到人类活动的影响,具有一定的随机性;植被不同演替阶段下主控因子具有显著差异,初级阶段主要受盐度控制,随着由盐生植被向陆生植被逐渐过渡,植被分布特征与总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的内在联系逐渐增大,同时重金属等污染物含量与植被群落内在联系并不显著.     

电沉积处理含镉废水的性能研究

电沉积含镉废水考察溶液的不同初始p H、镉的不同初始浓度、电流密度及金属配合物对电沉积效果的影响,利用SEM和XRD对沉积物的表面形貌和物相成分进行分析,研究沉积物金属的存在形式。实验结果表明,p H在1.5~3.5时,溶液中镉的去除效果达到99.3%;一级动力学常数随着初始镉溶液浓度增加而变大;当电流密度为4.46 m A/cm2进行90 min电沉积时反应速率较快且沉积量最大;氨水与镉形成的配合物可以促进电沉积镉的反应速率;对电沉积后的沉积物进行扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)测试。SEM表明,沉积物呈现树枝状的纳米结构。XRD表明,沉积物主要成分为氢氧化镉和镉。     

海南岛东寨港博度村岩芯记录对沉积环境的指示作用

通过对海南岛东寨港西岸博度村附近的小型古海湾采集的BD岩芯沉积物粒度、元素地球化学、烧失量等的实验分析,结合14C测年资料,分析了岩芯沉积物质变化情况,研究了研究区域中全新世以来的环境演化过程。根据分析结果,将研究区沉积环境演变过程分为4个阶段:第1阶段,7473aBP⁷648aBP,为高海平面时期的泻湖相沉积;第2阶段,6155aBP7648aBP,为高海平面时期的泻湖相沉积;第2阶段,6155aBP⁷473aBP,为古水土流失沉积;第3阶段,26607473aBP,为古水土流失沉积;第3阶段,2660⁶155aBP,为海陆过渡的潮流相沉积;第4阶段,2660aBP至今,为低海平面时期的陆相沉积,沉积物受人类活动的影响较大。     

PO3-4和柠檬酸对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

基于营养液培养,添加外源稀土和ICP-MS分析技术,研究了无机配体PO43-(Pi)及有机配体柠檬酸(Cit)对小麦器官中稀土元素积累和分异的影响.结果表明,不同Pi水平对小麦根中的稀土总含量(∑REE)影响较小,但显著降低叶中∑REE含量;而不同Cit水平对小麦根、叶中∑REE含量都有明显降低作用.对照植物(无Pi、Cit添加)中,稀土元素在小麦根中具有中稀土(MREE)富集及M-型四重效应分布特征,叶中有重稀土(HREE)富集及W-型四重效应分布特征.不同Pi处理对四重效应无明显作用,但进一步加强HREE在小麦叶片中的富集.添加柠檬酸使对照植物根和叶中的分异有逐渐减弱的趋势,在高浓度处理时(Cit≥150μmol·L-1),小麦根和叶中出现轻稀土(LREE)富集.     

长江口柱状沉积物中磷的存在形态及其分布特征研究

对长江口的柱状沉积物进行了总磷测定,并运用SEDEX方法分析了长江口柱状沉积物中5种形态磷的含量和分布。研究结果表明,柱状样沉积物不同站位各种形态磷的垂直分布各不相同,由表至底呈现多种分布状态,与沉积环境、沉积后的成岩作用有关。长江口柱状样沉积物有机磷的降解速率常数变化结果表明,长江口海域有机磷的降解主要发生在沉积物表层和次表层。2个柱状样沉积物中氮磷比远低于16:1,说明长江口近岸海域沉积物中的磷主要来自陆源。对柱状样的年代分析表明,总磷含量随年代的变化有明显的区域特征性,长江口总磷含量的髙值与长江较大输沙量的年份具有一致性。     

黄河包头段水环境中稀土元素的形态及分布特征

把干流和接纳工业污水的支流的上覆水、悬浮物及表层沉积物作为整体,利用等离子质谱法,对黄河包头段有关环境要素中稀土元素的形态及分布特征进行了系统研究.结果表明,干流上覆水中稀土元素主要以悬浮态形式存在,溶解态含量极微;接纳工业污水的支流上覆水中稀土元素主要以溶解态为主,且悬浮态∑REE和溶解态∑REE明显高于干流;干流悬浮态∑REE和溶解态∑REE,以及表层沉积物和悬浮物中稀土元素含量沿程变化均表现自对照断面至重点排污河段逐渐升高,于四道沙河入黄河口后的下游D站位达到极值,又至削减断面下降的趋势.包头市工业废水对黄河包头段干流稀土元素,特别是轻稀土元素具有明显的迭加作用.干流颗粒物中稀土元素分布模式均属于轻稀土富集,Eu中度亏损型.四道沙河入黄口后的下游D站位颗粒物中轻稀土元素分布模式曲线形状与中国黄土及其他站位均有一定差别,显示有来自包头市工业废水的外源稀土,特别是轻稀土元素的加入;其他站位稀土元素分布模式曲线形状与中国黄土基本一致.干流和接纳工业污水的支流表层沉积物与悬浮物中稀土元素各形态含量分布的顺序均为残渣态碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态>有机质结合态可交换态;接纳工业污水的支流表层沉积物与悬浮物中稀土元素的可交换态明显高于干流.     

河口沉积物细菌群落结构特征及其碳氮源解析

河口沉积物存在丰富的微生物群落,这些微生物对驱动河口及近岸海域生物地球化学过程起着至关重要作用,深入了解河口沉积物特性、微生物组成及其影响因子,对探究河口及近岸海域地球化学过程及生态环境保护具有重要意义。该文结合碳氮同位素分析技术及Illumina NovaSeq高通量测序技术,以小岛河河口沉积物采集的3个样点,33个沉积物样品,分析了沉积物年代、有机质来源及不同年代沉积物微生物群落特征,探讨了不同环境因子对不同年代沉积物微生物群落的影响。结果表明：小岛河0～100 cm沉积物,沉积时间长达175 a,沉积物中的碳、氮来源主要是海藻、地衣、大气中的NO₃^-和NH₄⁺、NO₂^-及海洋悬浮有机质;优势种群包括变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和酸杆菌门,微生物丰度及多样性在不同年代的沉积物之间没有差异,但种群结构组成随沉积时间延长,在不同水平上略有不同;不同地点的取样点之间α-多样性及进化特征具有显著差异;C/N是影响沉积物中微生物群落结构的主要...     

小流域前置库表层沉积物农药分布特征及影响因素

利用LC-MS检测了高铺小河及前置库不同水文期15个表层水体及沉积物中8种常用农药,探讨了表层沉积物农药的分布特征、影响因素及沉积物-水交换行为。结果表明:研究区表层水体和沉积物中阿特拉津等8种农药都有检出,季节性变化从高到低依次为丰水期>平水期>枯水期;表层沉积物农药分布特征显示前置库对农药有明显削减作用;表层沉积物中所检农药的分布受TOC及粒径分布的影响。沉积物-水交换行为研究表明:高埔小河前置库主要通过颗粒沉降作用去除水中农药类有机污染物,沉积物农药作为二次污染源对上覆水风险性较小。     

小柴旦湖表层沉积物粒度分布特征

柴达木盆地分布着的大量浅水盐湖,是重建过去全球变化的重要载体。盐湖沉积物粒度的测定及其解释对湖水动力学、地貌学和沉积学的研究具有十分重要的意义;粒度作为湖泊沉积物中最直接的物理指标,在不同的湖泊中存在着多解性,因此,系统地研究不同湖泊表层沉积物的粒度空间分布特征十分必要。本文以柴达木盆地的小柴旦湖为研究对象,对湖泊中23个表层沉积物样品进行粒度分析,并结合2个风成砂样品和1个湖泊钻孔样品(XCD3),系统研究其表层沉积物粒度特征,探讨可能影响粒度分布的外力因素。结果表明:(1)在两条采样路线上,样品粒度随水位深度增加逐渐变细,其平均粒径的变化范围自50.2μm至5.3μm,说明小柴旦湖这类小型浅水盐湖的沉积特征符合湖泊中湖滨至湖心沉积物颗粒逐渐变细这一规律;(2)凡是湖泊水深超过200 cm的样品,粒度频率分布曲线具有较高的一致性,表明在小柴旦湖中较细颗粒主要赋存于深水区,指示深水区沉积环境相对稳定;(3)湖滨浅水区沉积物颗粒特征复杂,粒度频率分布曲线呈多峰态,可能受洪积扇、植被和风浪的影响。选取柴旦气象站1956—2013年气象数据中极大风速计算风浪对水体的影响,最大影响深度为0.4 m,说明湖滨深度小于0.4 m的区域受风浪影响。结合湖泊表层沉积物及周围风成砂粒度特征,对小柴旦3(XCD3)钻孔沉积物粒度特征进行分析,发现:钻孔中68—70 cm和77—80 cm层位粒度特征指示水位快速下降,湖泊干涸并沉积风成砂;其余层位均表现为相对稳定的湖相地层,湖泊水位与现代相近。     

贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物的微量元素特征及环境意义

根据贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物的剖面特征及微量元素特征的分析,探讨了该地区沉积环境的演化。对沉积剖面73个样品的分析结果表明,该区∑REE含量较高,稀土的配分模式为轻稀土元素明显富集、重稀土元素亏损的"右倾型",δEu负异常明显,样品的轻重稀土的分馏程度高。δCe反映了研究区沉积期的氧化还原状态,在HD、G1、N1、G5、N5、G6、N6表现为正异常或无异常,沉积时处于强氧化状态;其他层表现为负异常或无异常,表征沉积期的还原环境。微量元素含量变化特征、∑REE含量以及δCe值都说明了研究区古气候的干冷-温湿的旋回演化特征,自下而上可分为3个阶段,研究区经历2个明显的干冷-温湿大循环和3个干冷-温湿交替的小循环。