東海沉積物巖芯中生物硅的測定及其地層學(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。本文測量了東海的四個沉積物巖芯中燒失量(總有機質(zhì)含量)、放射性核素和生物硅含量；采用210Pb過剩方法計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，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譜方法測定了東海四個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。四個巖芯中226Ra含量基本一致。 本研究采用連續(xù)提取法測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)提取法和單點提取法的測量結(jié)果差異，探討了影響化學(xué)提取法準確性的因素，建立了一個適合東海沉積

4、物中生物硅的測量方法-85℃的1.0 mol/L Na2CO3(5h)的單點提取法。S0508-1，S0801-1，S0703-2和S1004-1四個巖芯的生物硅含量(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。 從水平分布上來看，東海沉積物巖芯的生物硅含量比較接近，但是也存在細微的差異：近岸生物硅含量相對較高；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，遠海低，北部高、南部低”的分布特征，可能與長江徑流輸入有關(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，表層沉積物中燒失量呈現(xiàn)北高南低的

6、趨勢。 S0508-1站位位于東海東北部，整個巖芯上部燒失量和生物硅含量最高，可能與上世紀80年代以后受到人類活動影響有關(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站位位于強烈的上升流區(qū)，營養(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間有遞

7、增趨勢，這可能與人類活動，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，說明厄爾尼諾現(xiàn)象對海洋水體中生物的生長有一定影響。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風或風暴潮的年份基部上存在有一致性