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沉积物的粒度结构和矿物组分对长江口-杭州湾沉积有机碳保存的影响
  • 项目名称:沉积物的粒度结构和矿物组分对长江口-杭州湾沉积有机碳保存的影响
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:41106050
  • 申请代码:D0603
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2014-12-31
  • 项目负责人:章伟艳
  • 依托单位:国家海洋局第二海洋研究所
  • 批准年度:2011
中文摘要:

近海海域沉积物的粒度结构与矿物组分对有机碳分布与保存具有显著影响。本项目选择具有代表性的两个沉积作用海区-长江口(浪控型)和杭州湾(潮控型),采用分级逐步提取方法获得各粒级的不同密度沉积物,综合对比有机碳及同位素,结合矿物组合与表面微结构特征追踪不同物源对有机碳的贡献;运用沉积学、矿物学与有机地球化学相结合的方法,探讨沉积物粒度结构(粒度、粒形、颗粒比表面积、孔径)、矿物组分、矿物与有机质的结合方式对沉积有机碳分布与保存的影响;运用多元统计和模糊数学方法识别上述影响因素对有机质保存的贡献。研究河口、海湾复杂环境中沉积物粒度结构及矿物组分对有机碳保存的影响,有助于我们加深了解海岸-陆架沉积环境中复杂物源输入、沉积条件变化大等不确定因素对区域碳循环影响,完善海洋沉积有机碳循环理论。

结论摘要:

对采自长江口、杭州湾、舟山海域、东海陆架、南黄海五个海域各种水动力交汇区样品通过筛析法和离心法获得36个测站的<4μm、4-25μm、25-63μm、63-125μm、125-250μm、>250μm六个粒级组分物质;通过重液分离法获得研究区1个测站的5种密度分级样品。对这些样品进行有机碳(OC)及其同位素、全岩矿物组成、颗粒比表面积和孔径、粒度、粒形、镜下鉴定等系统分析。 表层沉积物OC含量0.08-1.74%,平均0.45%;稳定碳同位素变化范围是?19.60~-24.55‰,平均-21.39‰。<4μm、4-25μm、25-63μm、63-125μm、125-250μm、>250μm六个粒级OC含量分别为1.18%、0.51%、0.46%、0.42%、0.99%、0.48%,δ13C分别为-21.64‰、-22.03‰、-22.52‰、-22.46‰、-22.36‰、-22.28‰,各级组分OC贡献分别为42.96%、26.06%、9.82%、5.75%、7.09%、8.33%。69.02% OC赋存于<25μm的黏土和中细粉砂粒级中。 36个典型测站全样和提取的各粒级样品矿物组成鉴定获得88种矿物。利用Rietveld全谱拟合方法进行矿物组成定量分析。随着粒级由细变粗,层状矿物含量由高变低,六个粒级层状矿物分别为74.7%、37.3%、23.8%、17.9%、14.1%、14.5%,架状结构、链状结构矿物和石英刚好相反,含量逐渐升高。不同粒级矿物组成与OC含量综合聚类分析表明,与有机质相关的主要为层状矿物(蒙脱石、绿泥石和云母类)和碳酸盐类矿物。OC分布受碳酸盐矿物的影响,主要与碳酸盐矿物颗粒表面孔隙大有关,碳酸盐矿物含量与孔容呈明显正相关(r=0.999,P<0.001)。 研究区样品颗粒比表面积为12.296m2/g,颗粒孔径31.787nm,OC载荷0.623mgOC/m2,各粒级有机碳载荷均值为0.23-2.46mgOC/m2。 OC含量与颗粒的球形度成反比,与<16μm细颗粒显著正相关,相关系数为r=0.78(P<0.001),与颗粒比表面积成正相关,相关系数为r=0.82(P<0.001)。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 8
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
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