海洋地球化学沉积学应用

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1、海洋地球化学沉积学应用海洋地球化学是研究海洋屮化学物质的含量、分布、形态、转移和通景的学科。它是地球化学中以海洋为主体的一个分支，也是化学海洋学的主体。海洋地球化学在六十年代就己经成熟起来。它已经从少数海洋化学家仅为解决物理的或生物学的问题而进行海水的化学分析,改变为海洋化学家参与并领导世界范围的海洋考察。七I•年代以来，由于象地球化学海洋断而研究计划(GEOSECS)这样长期而大尺度的仝而考察和CEPEX之类的受控试验研究,使得海洋地球化学得到迅速发展。海洋沉积地球化学是海洋地球化学在海洋沉积学屮的运用，是研究海洋沉积物的化学组成、化学

2、作用和化学演化的学科。主要研究内容是:元素的物质来源、含景、组合、分布及其存在形式；元素的迁移运动方式、沉积的物理化学环境以及控制发生沉积的各种化学机理；各类沉积物的化学特征和兀素的分散与富集规律；沉积物与海水之间的物质交换与平衡；成岩成矿过程屮元素的行为和再分配以及元素的演化史；研究与海洋沉积地球化学有关的各种分析方法、测试技术和模拟实验等。海洋沉积地球化学的研究既是海洋沉积学的重要内容，也是的组成部分，它是海洋沉积学和海洋地球化学之间的一门边緣学科。海洋沉积地球化学的研究对寻找和评价海洋沉积矿产冇指导作用：海洋屮冇害元素沉积地球化学的

3、研究可对海洋环境保护提供科学依据，由于现代海洋是古海洋"天然的模拟实验室故现代海洋沉积地球化学的研究可以"将今论古了有机沉积地球化学的研究，又可以探索也油成因甚至生命起源问题。研究简史1891年和A.F.勒纳尔对1872〜1876年时所采集的沉积物及锰结核进行了若干化学成分的分析与研究，这标志着海洋沉积地球化学研究的开始。至20世纪50年代，又有十多次重要的深海考察，也陆续发表了沉积物化学成分的资料，使海洋沉积地球化学的研究不断进展。50年代以来，随着对开发海洋矿产资源的重视和科学技术的提高，海洋沉积地球化学获得了长足的发展，其表现为：①

4、采用一系列新的测试技术(如原子吸收分光光度分析、能谱分析、质谱分析、色谱分析、电子探针分析、屮子活化分析等)测定更多的元素，其屮包括大量的微量元素和同位素；②从主耍研究沉积物的化学成分，发展为研究化学作用和化学演化;③在开展深海大洋研究的同时，广泛开展了陆架浅海沉积地球化学的研究:④对具有经济价值的大洋锰结核的地球化学进行了大力研究。海洋沉积地球化学的研究内容主要拈四个方面：元素地球化学的研究、矿产地球化学的研究、有机地球化学的研究、同位素地球化学的研究、海洋沉积环境地球化学的研究、成岩作用地球化学的研究元素地球化学的研究包拈海洋沉积物屮

5、元索的丰度、来源、搬运形式、沉积机理和沉积后的变化。元素的丰度特征是地球化学最基本的特征之一，不同沉积环境所生成的沉积物具有不同的丰度，如沉积物中元素丰度分布的模式不同于大洋沉积物元素丰度分布的模式，前者呈现Eu的负异常，后者呈现Ce的负异常和Cu的正异常等。1961年美国K.K.涂尔坎和徳WK.H.韦徳波尔发表了深海沉积物屮60余种化学元素丰度的定量资料，这是对60年代以前深海沉积物中元素地球化学工作的一个基本总结。60年代以后陆架浅海沉积元索地球化学的研究工作也积极开展起来，相继取得了一些元素含量和分布的资料。研究表明，海洋中的化学元

6、素，主要来內大陆、、、宇宙、大气等；元素的搬运形式有碎屑态、胶体态、真溶液态和吸附态；元索的沉积机理有重力沉积、化学沉积和生物沉积等;元素沉积后仍可发生迁移，一直到趋于新的地球化学Y•衡。当前结合矿产资源、环境保护和生物资源的调查研究,对元素地球化学的详细研究多集中在对成矿元素、有害元素和营养元素上。显然，提高元素分析的灵敏度和准确度，进而分析沉积物各种组分屮元素的含量,是海洋沉积元素地球化学研究朝纵深发展的方向。矿产地球化学的研究寻找和评价海底沉积矿产是海洋沉积地球化学研究的主要目的之一。现代海底矿产有锰结核、磷结核、多金展硫化物、海底

7、砂矿等，其屮特别是地球化学的研究因其具有潜在的巨大经济意义而日益广泛和深入。已测定锰结核中50余种化学成分，对锰结核的地球化学特征取得了若干重要的认识：①富含Mn、Cu、Ni等金屈，具冇经济价值的结核，主耍分布于太平洋，而印度洋和大西洋较少；②有价值的锰结核产于沉积速率低的地③结核化学成分有明敁的区域性变化,有些地区结核富Fe、Co,有些地区结核富Mn、Cu、Ni;④结核的生长速率极其缓慢，一般约为4毫米/10年，仅为其伴生沉积物沉积速率的千分之一左右。但影响结核生K和成分变化的主要机制、海底火山及热衆对Mn、Fe、Cu、Co、Ni等金属

8、元索的贡献、生物地球化学作用在结核形成屮的意义、结核分布与海底扩张板块构造的关系以及结核不被伴生沉积物埋藏的原因等，都足急待解决的问题。为了实地深入研究大洋锰结核的地球化学，已经研制成功〃锰结