南海中部晚更新世以来沉积物常量元素组分含量分布特征及其影响因素

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1、第30卷第4期台口湾，弓海，t峡u穴Vol_30．No．42011年11月J0URNALOF0CEAN0GRAPHYINTAIWANSTRAITNOV．，2011南海中部晚更新世以来沉积物常量元素组分含量分布特征及其影响因素汪卫国，陈坚(国家海洋局第三海洋研究所，福建厦门361005)摘要：为研究南海中部沉积物中常量元素组分含量的分布特征及其影响因素，对南海中部中沙以南陆坡一深海盆区的表层沉积物和2根柱状样进行了SiO2、A12O、Fe2O、TiO、K2O、MnO、P2O、CaCO3等常量元素组分及生物硅(BSi)含量的分析．结果显示，南海中部表层沉积物中SiOA1O、Fe2O

2、，、TiO、KO等与陆源碎屑矿物有关的常量元素组分含量的变化主要受生源CaCO含量的控制，而CaCO的含量，则受水深的控制．CaCO，含量与水深的关系表明，研究区CaCO临界补偿深度约为3800m．受底层洋流的控制，研究区海山附近硅质生物碎屑局部富集，并稀释其他元素含量．研究区表层沉积物中的MnO和PO含量的分布规律不同于其他常量元素组分，其中，Mn可能部分交代CaCO中的Ca，P，O部分可能为海底超基性岩海解来源的．2根柱样的地球化学变化特征显示，晚更新世以来，南海中部CaCO临界补偿深度以浅海底沉积物中除Mn和P以外的其他各常量元素含量受生源CaCO含量的影响，而在CaCO

3、临界补偿深度以深的海域，则受BSi含量的影响．南海中部沉积物柱样中的CaCO和BSi含量变化与全球变化有关，可作为古气候环境变化研究的代用指标．关键词：海洋化学；南海中部；晚更新世；沉积物；常量元素；影响因素DOI：10．3969／J．ISSN．1000．8160．2011．04．001中图分类号：P734文献标识码：A文章编号：1000—8160(2011)04-0449-09南海是西太平洋最大的边缘海，也是全球人海积物输入、环流及海气交换、生产力等方面的响应及物质通量最大的海区之一_1J．南海沉积物来源多其对亚洲大陆季风、降水等的反馈作用．为提取古海样，既有来自珠江、湄公河

4、、高屏溪等河流输入的陆洋和古环境变化的信息，首先需要了解沉积物时空源物质，也有大陆粉尘和火山来源的矿物碎屑，变化的规律及其物理意义．沉积物地球化学特征可还有大量生物成因的碎屑和海洋自生矿物．南反映沉积物来源与成份、沉积环境等众多信息．前人海是全球变化及区域响应研究的理想场所，其沉对南海沉积物地球化学特征进行了大量的研积物既记录了周边构造演化、东亚季风形成与演化究。，但研究区域主要分布在南海北部、东北部、等大尺度气候环境变化，也记录了与地球轨道周期西部和南部等区域，对南海中部海域沉积物地球化变化和太阳活动有关的小尺度气候环境变化．学特征及全球变化的研究相对较少，仅见陈绍谋南海沉积

5、物柱样多集中在水深相对较浅的陆架一陆(1982)、张富元(1991)对南海中部海域表层沉积物坡区，而鲜有利用南海中部中央深海盆沉积物元素化学特征的研究¨J．本研究通过对南海中部进行古气候环境变化研究的报道．南海区域广阔，环20个站位的表层沉积物和2根柱状样的常量元素流复杂，不同区域沉积物对古气候环境变化的响应组分含量进行分析，探讨晚更新世以来南海中部沉可能不同，如碳酸钙旋回对气候环境变化的响积物常量元素在时空上的变化特征及其控制因素，应¨¨J．对南海不同区域古气候环境变化的沉积记并探寻南海中部沉积物是否记录了古气候环境变化录研究，有助于全面了解南海在全球变化过程中沉的信息．收稿

6、日期：20104)6—13基金项目：国家自然科学基金资助项目(40976037)；国家海洋局第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目(海三科2007012)作者简介：汪卫国(1970～)，男，副研究员，博士；E-mail：wangwg@vip．126．Gore台湾海峡30卷至200目，称取4g样品放入厚为3mm，直径为l研究内容及方法32mm的PVC环内，用压片机在20t压力下制成压本研究区域位于中沙海槽以南、南沙以北的南片样，用PANalytical公司的Ariox型x射线荧光光海中部海域，涵括南海中央海盆及西部陆坡(图1)．谱仪进行各元素组分含量分析，常量元素百分含量研

7、究区经历了陆缘裂离一海底扩张2个构造演化阶以氧化物的形式报出．分析过程中加入国家一级沉段]．研究区西侧为西部陆坡，水深相对较浅，其积物标准物质GBW07401，结果显示，误差在《海洋最浅处水深仅为1500m，属陆缘裂离形成的具陆壳地质地球物理调查规范》允许的范围内．CaCO含量性质的残留地体，受构造拉张作用，其地形起伏变化的测定采用滴定法，沉积物中生物硅(BSi)含量在较大，呈海岭、海沟交替的海底地形．自西部陆厦门大学测定，分析方法见文献[26]．坡向东和东南，水深迅速变深，至南海中央海盆处