Taylor模式的进展与问题

针对Condie等的质疑，Mclennan和Taylor（1991）发表了题为“沉积岩与地壳演化”的文章，除重申他们的模式的科学性外，还提出了一些新见解，作为对Condie等质疑的回答或对1985年模式的补充。其主要表现是：（1）更注重了同类构造环境沉积物的对比，强调了太古宙高级地体沉积物与后太古宙克拉通盆地的重要性，在一定程度上承认了将太古宙绿岩沉积物（活动背景）与后太古宙克拉通盆地沉积物（稳定背景）进行对比的缺陷：（2）原认为壳内分异主要发生在新大古代（3.2～2.5Ga）及其后．现认为至少始于3.8Ga，即在古太古代也存在。（3）新提出太古宙末的超大陆效应与广泛的钾质花岗岩类发育、地壳成分发生根本转变等现象有关，这使渐变与突变合一，为探讨地球化学演化提供了新思路。Taylor模式所面临的主要问题是：（1）全球范围缺乏关于太古宙高级地体沉积物资料，高级地体研究薄弱；（2）超大陆效应存在与否，以及其机制如何等，尚需深入研究；（3）地球的均匀降温与陆壳幕式增生相矛盾。     

Taylor模式简介

Tarlor等首先论证了借用沉积物微量元素研究上地壳成分的逻辑根据。随即根据沉积物确定上陆壳成分的花岗闪长岩模式，下陆壳成分的高铝玄武岩模式，全陆壳成分的25％安山岩＋75％混合物（混合比为镁铁质：长英质=2：1）的混合模式。为检验该地壳成分模式对于时间的适用性，Taylor等又研究了沉积物成分随时间的变化，发现2．5Ga之后的不同时代的沉积物的特征基本一致，且它们与2.5Ga之前的沉积物明显不同。据此推论，如果2.5Ga之前的沉积物屯能代表上陆壳的成分，则太古宙与后太古宙（或太古宙后）的地壳成分应有明显差别。那么．如何确定太古宙的上陆壳成分呢？为此，Taylor等又专门论证太古宙的杂砂岩与后太古宙不同，可代表地壳成分。基此，Taylor等推导出太古宙上陆壳岩石组成比例是长英质：镁铁质=1：1．全陆壳的岩石组成比例为镁铁质：长英质=2：1，从而提出太古宙地壳成分、形成作用等均不同于后太古宙。太古宙地壳是如何演化为后太古宙地壳的呢？Taylor等认为，在太古宙未，即2.8～2．6Ga，曾有广泛的钾质花岗岩发育，该事件使得地壳成分从太古宙样式转变为后太古宙样式。关于具体演变机制，Taylor等认为早大古代的热流高，斜长石不稳定，只能发生以石榴子石为残留相的幔内部分馆融（40km以下）?     

环境对沉积物微量元素含量和配分型式的制约

本文提出环境是影响微量元素配分的重要因素，并列举了不同侧面的一系列证据或表现。为查明环境影响沉积物元素成分的机理，引进了先进的软硬酸碱（SHAB）理论；通过严格的逻辑推导，建立了氧化还原模式。作为模式的验证，介绍了华北克拉通南缘的实际研究结果，从而有力地证明了氧化还原模式的科学性和环境影响沉积物化学成分的重要性。与此同时，根据华北克拉通南缘沉积物REE型式的演化，推论2300Ma时发生了全球地质环境的突变。     

南海典型断面表层沉积物稀土元素地球化学及其地质意义

对南海4个典型断面（18°N,10°N,6°N,113°E）75个表层沉积物的稀土元素地球化学进行分析,结果表明:大部分沉积物具有相对较低的稀土元素（REE）含量（平均∑REE为128 ppm）、高的轻重稀土比（LREE/HREE）、弱的Ce负异常和中等Eu负异常,REE关键参数的变化主要取决于地理位置和沉积环境。∑REE与Al₂O₃含量呈明显的正相关,而与CaO呈明显的负相关。陆源和生物碳酸盐源是本区沉积物的两个主要来源。较低的Eu/Eu*和（Gd/Yb）_N比值以及类似上地壳的REE配分模式,表明本区沉积物的源岩主要为后太古宙的长英质岩石。东部次海盆比西南次海盆的沉积物具有更低的LREE/HREE比值和更高的Eu/Eu*比值,指示有年轻火山岩（如吕宋岛弧等）产物带入到南海东部和南海东北部海域。     

运用冰碛岩示踪物源区和地壳成分的尝试──兼论影响沉积物微量元素成分的因素:怀俄明古元古代Libby溪群研究启示

为查明粒度和分选作用对沉积物REE配分的影响．Crichton等（1993）对比了怀俄明州东南部年龄为2.0Ga的Libby溪群的石英岩、泥质岩和冰碛岩的成分，发现它们的REE型式相似（LREE富集，负Eu异常），相互间的成分差异大多可用石英的稀释作用解释。除少数元素（Ca、Sr、Ni和Cr）之外，Libby溪群和休伦超群Gowganda组冰碛岩的基质化学成分（包括REE）与新太古代上陆壳平均成分吻合较好，因此冰碛岩的主元素和微量元素都可反映上地壳平均成分。Libby溪群上部沉积物Eu异常程度增强．指示物源区Eu亏损程度增强和花岗岩突然增加，反映晚期有构造抬升。源区岩石可能是由玄武岩、花岗岩、TTG（英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩）所构成的混合模式。Libby这群下部的物源以TTG和玄武岩为主，上部物源以花岗岩为主。冰碛物的发育，Ca、Na、Sr和CIW（古风化指数）的变化等表明，随沉积时间的变新，古气候从相当寒冷，经温暖，变为最后的温热。铬云母石英岩的单矿物微量元素配分表明，铬云母含有全岩的绝大部分Th、U、REE、Sc、Co、Ni，并控制了全岩的REE配分型式。锆石含绝大部分Zr、Hf，其HREE含量在泥质岩中不足5％，在石英岩中不足20％。除锆、铪外，Libby溪群沉积物的多数微量元素主要集中在原始沉积可能为粘土矿?     

墨西哥湾海岸深部埋藏的沉积物中稀土元素的分布

<正> 风化、搬运,沉积和成岩作用被看作是沉积旋回的几个主要阶段,这些阶段可能对沉积物中稀土元素(REE)的分布和丰度产生不同的影响。为估价成岩作用对REE分布的影响,我们于本文中提出了墨西哥湾海岸区埋藏沉积物的全样和不同粒级中REE的分析结果。分析样品采自美国路易斯安那州南帕斯地区一个深井中的一组侧壁上的软泥和粉砂质软泥岩心。     

硅质沉积岩的La-Ce和Sm-Nd分馏系列——沉积过程中海洋环境的标志

为了说明硅质沉积岩(燧石)中稀土元素(REE)源的特征及其沉积环境的性质,测定了有关的La-Ce同位素和Sm-Nd同位素数据。所研究的燧石为西澳大利亚皮尔巴拉断块中乔治克里克群的晚太古宙燧石、日本中部的三叠纪燧石和太平洋中部以及加勒比海白垩纪和早第三纪深海燧石。采自乔治克里克群的太古宙燧石,显示出在其沉积年代里具有球粒陨石的Ce和Nd同位素比值,这表明其源区有一个随时间积分的球粒陨石REE模式。采自日本的三叠纪燧石,具有表明直接来源于陆源的初始Ce和Nd同位素比值。另一方面,对REE模式中出现负异常的白垩纪和早第三纪的深海燧石来说,其初始Ce和Nd同位素比值揭示出有两个不同的来源:Ce来自轻稀土元素(LREE)长期亏损的大洋火山岩,而Nd来自LREE富集的大陆岩石。据认为,从深海燧石中所观测到的相反的性质是其沉积环境远离大陆的反映。这些结果证实,La-Ce同位素体系在确定海洋沉积物(如燧石)中所观测到的异常性质和成因方面非常有用。     

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?     

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。     

长江中下游悬浮物稀土元素地球化学特征及其对三峡工程的响应

通过分析枯水季(2008年1月)长江中下游干流和支流(湖泊)悬浮物的稀土元素(REE)组成,探讨三峡水库的泥沙拦截对该区域沉积物组成和干、支流输沙关系的影响。结果表明:长江干流宜昌至城陵矶段的REE变异系数显著大于城陵矶以下站位,且部分站位出现显著的Ce或Eu异常,该段沉积物的物质组成存在显著差异;洞庭湖沉积物继承了长江干流的REE组成特征;鄱阳湖和汉江等支流(湖泊),与干流的REE组成存在一定的差异,通过端元混合模型估算得,观测期间鄱阳湖和汉江对长江干流沉积物的贡献分别约为58%和23%。由此可见,三峡水库的运行,导致了长江中下游枯季的物质来源和组成发生改变:中游河床出现了显著的侵蚀,汉江和鄱阳湖等支流(湖泊)对干流的物质输送相对增加。     

全氟化合物在沉积物中的分布特征及吸附行为

全氟化合物(PFCs)已被检出存在于世界范围内的各环境介质中,其环境持久性和对生物体的危害性,引起了人们的广泛关注。沉积物是PFCs重要的归趋之一,PFCs在沉积物上的吸附行为是了解其在环境中迁移转化的重要途径。文章详细阐述了PFCs在沉积物环境中的分布特征;分析了吸附行为和吸附机理,包括线性分配作用和非线性吸附模式,并从沉积物的理化性质、溶液性质和PFCs分子结构3个方面分析了影响PFCs在沉积物中吸附的诸多影响因素,指出沉积物有机质和全氟烷基链的长度是影响吸附的主要因素,疏水作用是主要的吸附机制;最后提出该研究领域存在的问题及今后的发展方向。     

沉积物微量元素示踪物源区和地壳成分的方法和现状

为使读者对利用沉积物示踪地壳成分的方法有充分的了解，本文首先介绍了当前研究地壳成分的三种主要方法，即典型岩石类型的加权法、广泛采样法（含对混合作研究）和沉积物示踪法，并且简单介绍了各类方法的特点，重点阐明了沉积物示踪地壳成分的原理。在此基础上，根据可利用的沉积物的特点，将沉积物示踪法分为4类，即冰碛物方法、风积物方法、陆相沉积物方法和海相沉积物方法，详细分析了各类方法的优点、局限、应用现状和前景。最后指出．沉积过程中．环境对沉积物成分的影响程度不明，是沉积物示踪地壳成分的最大问题，必须加强研究；同时提出，由于沉积物成分受环境的影响，故可根据沉积物成分示踪环境的变化。     

中国湖泊细菌群落的生物地理分布格局及驱动机制——基于文献数据的统计分析

为阐明中国湖泊细菌群落的生物地理分布格局及驱动机制,基于已发表文献,收集了228个湖泊的浮游或沉积物细菌门水平分类数据和环境因子数据进行分析.结果表明:中国湖泊浮游细菌群落的优势类群为变形菌门(Proteobacteria,35.92%)、放线菌门(Actinobacteria,25.03%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,10.77%),沉积物中的优势类群为变形菌门(Proteobacteria,40.37%)、绿弯菌门(Chloroflexi,8.74%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,8.55%).中国湖泊浮游细菌距离衰减程度显著低于沉积物细菌;湖泊细菌群落结构在北方、南方、青藏高原的空间差异显著,北方水体及沉积物中细菌的距离衰减模式均不显著,南方水体中显著但沉积物中不显著,青藏高原水体及沉积物中均显著.浮游细菌优势类群中除Proteobacteria外,Actinobacteria (南方>北方>青藏高原)和Bacteroidetes (青藏高原>北方>南方)的丰度在三个地区均具有显著差异;沉积物细菌优势类群Proteobacteria (北方>南方>青藏高原)、Chloroflexi (南方>北方>青藏高原)、Bacteroidetes (青藏高原>北方>南方)的丰度在三个地区均具有显著差异.影响北方湖泊浮游细菌群落分布的主要环境因子是溶解性有机碳,南方是溶解氧,青藏高原是硝酸盐氮;影响北方湖泊沉积物细菌群落分布的主要环境因子是总氮和pH值,南方是总磷,青藏高原是pH值.空间扩散限制与环境筛选作用共同塑造了中国湖泊细菌的生物地理分布格局.扩散限制对浮游细菌的影响小于沉积物细菌,对青藏高原湖泊浮游及沉积物细菌影响最大,对北方湖泊浮游及沉积物细菌影响最小;环境筛选作用对青藏高原湖泊浮游及沉积物细菌影响最大,对南方湖泊浮游细菌及北方湖泊沉积物细菌影响较小.     

南大西洋深海沉积物的稀土元素地球化学:约54Ma前铈异常的变化

本文讨论了海洋沉积物的稀土元素(REE)地球化学特征,提出了REE进入海洋碳酸盐相的机理是吸附作用。认为海相碳酸盐的铈异常可作为判别古海洋氧化还原环境的一种指示剂:大约在54Ma前,南大西洋海水由还原环境变为氧化环境(类似于现代海洋的氧化还原环境)。这一变化与大西洋海水循环的改善有关。本文讨论了安哥拉海盆较老泥质沉积岩(OSAB)和安哥拉海盆较年轻沉积岩(YSAB)的铕异常及其可能的源岩。证明不同源岩的REE充分混合和不同大陆(非洲、北美洲,大洋洲和欧洲)地壳的平均组成具有均一性。     

条带状铁建造中的铕异常与洋壳热历史(摘要)

用电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）和仪器中子活化分析（INAA）方法，对北美（多处）、芬兰（两处）和西澳大利亚哈默斯利盆地（三个钻孔岩心）的条带状铁建造（BIF）中稀土元素（REE）模式进行了研究。所得结果结合前人资料显示出以下Eu异常趁势：＞2．5Ga的BIF表现出正Eu异常，而更年轻的BIF未显示出Eu异常；2．5～2．3Ga的化学沉积物中上述两种情况都有发现。由于BIF在世界范围内广泛分布，这个特征可以认为是控制REE活化的条件下发生的一种全球性变化。考虑到BIF形成的氧化还原条件，并与计算和测定的EU氧化还原平衡进…     

秦岭镇旬盆地南羊山组沉积物C/S值与沉积环境

介绍了正常海相硅质细碎屑沉积物有机碳与硫化物硫比值（C／S）的含义。以秦岭镇旬盆地南羊山组不同沉积环境沉积物C／S值为例，讨论了还原环境中活性铁的不足对沉积物C／S值的影响，以及有深部成矿物质参与的沉积物具后期发生流化物化沉积物特征的可能性。     

水体污染及其防治

入5艺9700305天然水体沉积物对重金属离子的吸附特征/杜青…(中科院生态环境研究中心)//环境化学/中科院生态环境研究中心一1996,15(3)一199~206 环信X一87 运用表面络合模式,研究了江西乐安江下游黄龙庙沉积物的吸附特性,测定了样品对重金属Cu(卫),Cd(R)的吸附等温线和pH吸附突跃曲线;应用FITEQIJ程序计算了沉积物的表面固有吸附常数;对恒定容量模式、扩散层模式和三层模式在天然水体沉积物中的应用进行了比较。结果表明,应用表面络合模式研究天然水体沉积物的吸附特性是可行的,三种模式对重金属Cu(正),Cd(R)在沉积物表面的吸附行为…     

硅在湖泊沉积物上的吸附特征及形态分布研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了硅在沉积物上的等温吸附及形态再分布实验研究.结果表明,在低浓度梯度范围内(≤3.00 mg.L-1),硅在乌梁素海和岱海沉积物上的吸附行为均可用线性模型描述,且2个湖泊沉积物分别处于吸附硅和解吸硅的吸附/解吸反应的不同阶段;Langmuir交叉型吸附等温式、Freundlich交叉吸附等温式和Temkin交叉型吸附等温式均能较好地描述硅在2个湖泊沉积物上的吸附行为,结合沉积物自身吸持硅(NAS)和吸附/解吸平衡浓度(ESC0),阐释了2个湖泊沉积物对硅的源汇作用;以硅的形态再分布为基础,揭示沉积物中离子交换态(IEF-Si)释放硅能力,同时也不能忽视铁锰氧化物结合态(IMOF-Si)和有机物硫化物结合态(OSF-Si)的可持续释硅能力,可为探讨真实环境体系中硅的吸附/解吸机制,阐释湖泊富营养化的营养盐限制机制及营养盐耦合作用对碳循环拉动机制等提供理论依据和基础数据.     

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。     

人口增长,经济增长,技术变化与环境变迁：中国现代环境变迁（1952—1990）

本文主要研究人口增长，经济增长，技术变化三大因素对环境质量变化的影响，作者提出环境变迁曲线，与人口转变曲线，工业化过程相联系，并划分了环境变迁四个阶段。根据环境变迁过程以及动因，在国际比较范围内，进一步说明了中国环境变迁的特点，作者认为，强化减少污染型技术因素是改善环境质量的主要途径，与此同时，坚持控制人口增长，以减少环境压力。