東海沉積物巖芯中生物硅的測(cè)定及其地層學(xué)分析.pdf

1、沉積物巖芯中生物硅記錄著水體中DSi的歷史變化，能反映了硅質(zhì)生物的生產(chǎn)力的時(shí)間和空間變化，是古氣候?qū)W研究中的一種重要的替代指標(biāo)。本文測(cè)量了東海的四個(gè)沉積物巖芯中燒失量(總有機(jī)質(zhì)含量)、放射性核素和生物硅含量；采用210Pb過(guò)剩方法計(jì)算沉積速率并建立巖芯的年代序列；綜合比較和分析沉積物的含水量、燒失量、放射性核素和生物硅含量等指標(biāo)，反演沉積環(huán)境變化揭示其地層學(xué)和海洋學(xué)意義。 采用HPGe-γ譜方法測(cè)定了東海四個(gè)沉積物巖芯的放射性核

2、素238U、226Ra、210Pb、228Th、228Ra、40K和137Cs的含量，利用210Pbex。方法估算質(zhì)量累積速率，推斷沉積物巖芯的年代。S0508-1、S0703-2、S0801-l和S1004-1四個(gè)巖芯的沉積物質(zhì)量累積速率分別為0.375、1.708、2.320和0.677gcm-2a-1，涵蓋的時(shí)間尺度分別為422、103、94和315a。除226Ra和210Pb之外，巖芯中的放射性核素分布受到離岸距離、或海水深淺等

3、因素的影響，近海陸架(S0801-1和S0703-2)的含量大于外大陸架(S1004-1和S0508-1)，與東海沉積物中“元素的沿陸分帶分布”現(xiàn)象一致。四個(gè)巖芯中226Ra含量基本一致。 本研究采用連續(xù)提取法測(cè)定不同巖芯或同一巖芯的不同層位的沉積物樣品在不同濃度(0.5、1.0和2.0 mol/L)的碳酸鈉溶液條件下的生物硅含量，比較連續(xù)提取法和單點(diǎn)提取法的測(cè)量結(jié)果差異，探討了影響化學(xué)提取法準(zhǔn)確性的因素，建立了一個(gè)適合東海沉積

4、物中生物硅的測(cè)量方法-85℃的1.0 mol/L Na2CO3(5h)的單點(diǎn)提取法。S0508-1，S0801-1，S0703-2和S1004-1四個(gè)巖芯的生物硅含量(SiO2％)分別為1.01～1.84、1.04～2.01、1.12～2.48和1.11～1.69，平均值為1.39、1.53、1.81和1.40：表層(0-5cm)的生物硅含量分別為1.56～1.83、1.67～1.86、1.62～2.06和1.33～1.42，平均值為1

5、.69、1.78、1.79和1.36。 從水平分布上來(lái)看，東海沉積物巖芯的生物硅含量比較接近，但是也存在細(xì)微的差異：近岸生物硅含量相對(duì)較高；總體上，東海沉積物巖芯及其表層中生物硅含量、沉積物中硅藻數(shù)量(金翔龍，1992)和海水中的硅酸鹽的空間分布(鄭元甲等，2003)都表現(xiàn)出“近岸高，遠(yuǎn)海低，北部高、南部低”的分布特征，可能與長(zhǎng)江徑流輸入有關(guān)密切的關(guān)系。巖芯的平均燒失量呈現(xiàn)距岸越近含量越高的趨勢(shì)，表層沉積物中燒失量呈現(xiàn)北高南低的

6、趨勢(shì)。 S0508-1站位位于東海東北部，整個(gè)巖芯上部燒失量和生物硅含量最高，可能與上世紀(jì)80年代以后受到人類活動(dòng)影響有關(guān)。46～50gcm-2層段中燒失量、生物硅和沉積物類型變化可能與1855年古黃河改道有一定的關(guān)系。75gcm-2以下層段可能是晚更新世和全新世早期的低海平面的濱?！皻埩舫练e”，而不是現(xiàn)代的近海沉積物。S0703-2站位位于強(qiáng)烈的上升流區(qū)，營(yíng)養(yǎng)鹽豐富，生物量大，硅藻繁殖茂盛。巖芯中的燒失量和生物硅含量隨時(shí)間有遞

7、增趨勢(shì)，這可能與人類活動(dòng)，工業(yè)發(fā)展和環(huán)境污染有關(guān)；比較發(fā)現(xiàn)生物硅和燒失量的峰值與厄爾尼諾現(xiàn)象爆發(fā)的年份存在一定的一致性，說(shuō)明厄爾尼諾現(xiàn)象對(duì)海洋水體中生物的生長(zhǎng)有一定影響。S0801-1站位位于浙江沿海南部的洞頭列島東南海域。該區(qū)域江浙沿岸流和甌江等河流徑流及遠(yuǎn)岸區(qū)鹽度鋒輻聚，咸淡水相交，容易造成N、P、Si積累，引起富營(yíng)養(yǎng)化；另外工業(yè)和生活污水的排放入海也容易導(dǎo)致赤潮發(fā)生。巖芯的生物硅和燒失量的峰值與臺(tái)風(fēng)或風(fēng)暴潮的年份基部上存在有一致性