南黄海辐射沙脊群大北槽东沙碳氮元素地球化学特征及环境意义

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本文以南黄海辐射沙脊群大北槽东沙07SR03钻孔为研究对象,对沉积物进行了总有机碳(TOC)、总氮(TN)、无机碳(TIC)和有机碳同位素(δ13C)的测定,得到晚更新世来该地区碳、氮元素的垂直分布特征,利用C/N (TOC/TN)和δ13C分析该地区不同时期有机质来源及成因。研究结果表明:第一段:0-15.5m:(1)该段各指标变化稳定,说明全新世以来,沉积环境稳定。(2)C/N比变化较稳定,介于9.7~21.2之间;δ13C值的变化在-25‰~-22‰之间,可以确定在这个时期沉积物受到海洋和陆地的共同影响。第二段:15.5-18.1m:(1)18.1m处往上,颗粒变细,TOC由0.22%迅速增大到0.585%,TN由0.023%增至0.04%。可能是长江径流在苏北注入南黄海,带来大量细颗粒、高有机质的物质缘故。(2)无机碳含量较低介于0.037%~0.226%之间,可能与长江径流输入贫碳酸盐的物质有关。(3)气候虽然转暖,但气温仍比现在低,植被以针阔叶混交林—草原(蒿、莎草科、菊科组成)为主,本地和长江带来的C4植物,是该段613C值(-24.679‰~22.267‰)偏高的原因。第三段:18.1-25m:(1)TOC含量介于0.001%~0.329%,TN含量介于0.007%-0.038%,都在低值附近平稳变化。这时处于晚大理冰期,气侯变的干冷,海平面下降,南黄海陆架露出水面,形成陆相沉积。由于气候严寒,植被生长较少,故保存的有机质少。(2)无机碳含量自25m处向上呈逐渐降低的变化趋势,由1.091%降到0.01%。由于钙质生物的生产力降低、碳酸钙的溶解增强,无机碳含量逐渐降低,显示海相变为陆相的过程。(3)本地生长的草本植物中部分C4植物的原因,该段δ13C值偏高(-24.507‰~22.222‰)。(4)根据有机质、δ13C值的变化再结合沉积物的颜色,将硬黏土层下限更正为25m。第四段:25-55.5m:该段岩芯缺失、不连续,再加上潮流作用的影响,海陆交互作用,沉积物发生冲刷再沉积,所以有机质、C/N比值、TIC含量变化复杂;大量前期沉积的花粉因为较强的水动力作用发生悬浮再沉积,所以该段δ13C值变化相对剧烈。第五段:55.5m以下:(1)由于岩芯缺失、不连续,所以有机质波动复杂。(2)早大理冰期,海平面下降,陆架出露,河流流经该区域,带来大量的陆源物质,稀释作用较强,所以无机碳含量较低(0.047%~0.795%)。(3)气候寒冷,植被由蒿、莎草科、菊科组成的草甸草原,木本植物稀少。草本植物中C4植物的影响,所以该段δ13C值较高(-24.679‰~-22.267‰)。
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