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典型河口和近海沉积物的磁性特征及环境意义

刘莹  
【摘要】:环境磁学是地球科学研究的重要方法之一,但其在中国河口和近海的环境研究中的应用仍然比较缺乏。本文以杭州湾芦潮港、珠江口淇澳岛潮滩沉积物以及南海北部粤东近海沉积物为对象,通过沉积物磁性特征的研究,探讨积物磁性特征在指示沉积物物源、沉积动力环境、早期成岩作用以及重金属污染等方面的环境指示意义,主要结论如下: 1、2007-2009年期间,杭州湾芦潮港潮滩沉积物的磁性特征呈现出相似的月际变化特征,总体上,潮滩较细的沉积物中含有较多的亚铁磁性矿物。自2010年起沉积物磁性特征的月际变化与前三年存在很大的不同,但由于磁性参数与粒度的关系没有发生明显的变化,说明2010年沉积物粒度月际变化模式改变是磁性特征月际变化特征发生改变的主导因素。2011年沉积物χARM与16μm关系偏离往年的主流关系,可能暗示了长江入海泥沙不断减少的背景下,芦潮港泥沙物源发生了变化,但这需要进一步的监测和分析加以研究。 2、对南海北部陆架柱样S201沉积物的研究表明,磁学参数的垂向变化受早期成岩作用影响显著。在早期成岩作用的影响下,随深度增加,亚铁磁性矿物不断溶解,其中超顺磁颗粒(SP)优先溶解,而单畴(SD)亚铁磁性颗粒呈现出先增加再减小的趋势,SD颗粒的起初增加可能是由于粗颗粒的磁铁矿破碎,或者生成的胶黄铁矿主要为SD性质所导致。不完整反铁磁性矿物在还原条件下较易保存,因而随深度增加其比例相对上升。沉积物中黄铁矿颗粒的电镜分析以及氧化还原敏感元素的垂向分布,也佐证了上述沉积物氧化还原环境的变化。磁性矿物含量下降的现象与其他地区报道的结果类似,但是磁性特征变化模式不同地区存在一定的差异。 3、珠江口淇澳岛柱样沉积物磁化率垂向变化主要受粘土含量影响,磁性矿物主要为自然来源,与磁性矿物含量有关的参数χ、SIRM与重金属污染之间不存在相关性。χARM(?)否作为重金属污染指标还需要进一步的研究。因此,在将磁性参数作为重金属污染的潜在代用指标前,必须对磁性矿物与重金属污染之间的关联机制作出分析。


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