北冰洋西部沉积物地球化学特征及环境指示意义
该论文以楚科奇海及邻近北冰洋深水区的60个表层沉积物样品和M03岩心为研究对象,以元素和稳定碳/氮同位素为主要研究手段,结合颜色反射率分析、粒度分析和粘土矿物分析,重点探讨了研究区表层沉积物来源与现代沉积环境,以及楚科奇海北部边缘地带的古海洋学演变.通过对表层沉积物的研究,获得如下几点结论:(1)受水动力和海冰的双重制约,研究区沉积物总体较粗,分选较差,结构成熟度较低.(2)海底沉积物的化学成熟度低,带有明显的源区母岩信息.(3)陆源碎屑物质的分布受海区环流结构所制约:来自加拿大马更些河与阿拉斯加北部的物质富含高岭石和伊利石,富K、富Al,受顺时针方向流动的波弗特涡流影响,对研究区东北部和北部沉积物的影响大;来自阿拉斯加西北部河流和海岸带的物质富含绿泥石,高岭石含量变化大,SiO<,2>含量高,多富Zr,对阿拉斯加西北部近海沉积物影响明显;来自西伯利亚的物质富含绿泥石,富Na、Sr,富Zr,对研究区西部沉积物的影响较为明显;携带大量育空河物质的太平洋水自白令海峡进入研究区后,横穿楚科奇海陆架向北扩散,导致楚科奇海中部沉积物富含蒙皂石,富Na、Mg、Ca、Zn、Sr等.(4)稀土元素趋向于在细粒沉积物中富集,在粗粒沉积物中亏损,页岩标准化配分模式大部分较为平坦,说明楚科奇海表层沉积物主要来源于周边大陆,且陆源碎屑物质的化学风化作用较弱.(5)过渡金属元素Mn、Co、Ni、Cu等共生,在氧化环境中富集,自生Mn和自生Ni的分布说明北冰洋深水区海水—沉积物界面为氧化环境,楚科奇海多表现为缺氧还原沉积环境;楚科奇海台前缘因太平洋水、大西洋水的活动,表层水生产力高,底层水含氧量高,有利于自生Mn的富集和微结核的形成.(6)沉积物中生物成因SiO<,2>的含量和有机质δ<'13>和δ<'15>N值反映了海区生产力与陆源有机质的供应状况,并受控于海区环流结构和营养盐结构.太平洋水自白令海峡进行研究区后,分化成营养盐含量不同的三支分海流横穿楚科奇海陆架向北扩散,导致研究区水体的营养盐和生产力出现分异.通过对楚科奇海北部边缘地带M03岩心的粒度、颜色反射率和元素地球化学分析,获得如下几点结论:(1)M03岩心沉积物颜色的韵律变化明显.(2)在氧同位素1、3、5、7、9、11、13期,总的来说是沉积物粒度较粗,Al<,2>O<,3>、Fe<,2>O<,3>、TiO<,2>、K<,2>O、Sc、V、Li、Y含量低,沉积物呈褐色,富Mn,富Co,海底处于氧化环境.(3)北冰洋表层—亚表层水生产力受海冰等因素制制约,M03岩心中自生Sr、自生Ba、自生P的垂向变化说明氧同位素1、3、5、7、9、11、13期生产力较高,当时的气候较为温暖;氧同位素2、4、6、8、10、12、14期海冰厚度大,覆盖时间长,甚至可能形成巨厚的冰盖,加之富营养盐的太平洋水供应中断,表层水生产力可能极低.(4)在M03岩心沉积物中,Mn、Co、Cu、Ni在褐色层(B)中富集,反映出氧同位素1、3、5、7、9、11、13期海水的垂直混合作用强,底层海水极其富氧.
北冰洋西部;地球化学;沉积物来源;现代沉积环境;古海洋学演变
中国海洋大学
博士
海洋地质
杨作升
2004
中文
P736.4
148
2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）