长江口及东海内陆架沉积物柱样磁性特征及其影响因素

【摘要】：长江口及东海内陆架区域的沉积物,是揭示流域和海洋环境变化的重要载体。目前利用环境磁学的手段,对上述区域近百年的沉积记录开展研究还比较少见。本文对长江口及东海内陆架采集的8个沉积物柱样进行了磁性特征、粒度和地球化学的研究,拟探讨沉积物磁性特征的影响因素,及其所蕴含的环境变化信息。 研究表明,长江口水下三角洲及东海陆架柱样柱样以粘土质粉砂为主,大部分样品中值粒径在5-30μm之间。沉积物磁性特征主要受亚铁磁性矿主导。根据磁化率的垂向变化,可以将采集的柱样分为3类,即随深度增加稍许增大、稍许减小和急剧减小三种。磁性特征与粒度的相关分析表明,总体上16μm含量高,磁性强,这在YZE柱样的垂向变化中反映最为明显,说明粒度是影响磁性特征的重要因素。不同柱样表层沉积物的磁化率,自西向东呈下降趋势,自北向南呈增加趋势,与表层沉积物中16μm的空间变化一致。 BCR形态分析表明,沉积物中的残渣态铁占80%以上,其次为铁锰氧化物结合态铁,一般可以达到10%。沉积物中的锰以碳酸盐结合态形式为主,可以达到50%,其次为残渣态。YZE、CX38、CX32和CX2柱样,铁、锰形态和总硫含量垂向变化不大。F17和CX21柱样随深度增加,有机物及硫化物结合态铁和总硫含量增加,热磁曲线显示下部沉积物中存在着黄铁矿等还原环境的产物,说明这两个柱样下部沉积物处于较强的还原环境。受此影响,沉积物中磁铁矿溶解,导致磁化率和退磁参数S比值下降。CX21受早期成岩作用影响较小,而F17柱样磁性特征受到早期成岩作用影响更为显著。 基于137Cs测年,得到CX32柱样平均沉积速率为3.11 cm/a,利用地层对比的方法,确定CX21柱样的沉积速率为1.96 cm/a。对CX21和CX32柱样地球化学和磁性特征的分析表明,物源变化也是影响沉积物柱样组成的重要因素,Ti、χ和SIRM向表层的增加,反映了长江入海泥沙组成的变化,很可能指示了近百年金沙江泥沙对长江入海泥沙的贡献不断增加。