（海洋地质专业论文）长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应.pdf

长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 摘要 利用x 射线成像技术、紫外分光技术、x 射线衍射矿物物相分析技术、i c p _ a e s ( m s ) 元素分析技术，对横跨长江水下三角洲不同亚环境的浅层沉积层序进 行了研究，并系统解剖了长江三角洲前缘的无扰动浅层沉积物柱样高分辨率粒 度、生物硅、矿物组成、常量元素、微量元素以及稀土元素记录，揭示了三角洲 前缘沉积与长江入海水沙、海洋环境的响应关系，分析了夏秋、冬春两个时段的 沉积特征。这是该区首次尝试进行年际和季节性时间尺度的高分辨沉积记录研 究，证实可以实现精确的季节性和年代级的高分辨记录。研究表明： 长江水下三角洲沉积物总体上以粉砂质黏土为主，近岸粒度细，向外，粒 度逐渐变粗。浅层层序中以发育块状构造、水平层理、生物扰动等构造为特征， 并且具有空间上的分带性，从三角洲前缘到前三角洲及过渡带再到正常浅海，生 物扰动指数呈低高低变化。 长江三角洲前缘浅层沉积层序与长江入海泥沙、三角洲环境的季节性波动 有着良好的响应关系。夏秋季时输沙多，海洋能量相对较弱，初级生产力高，形 成的沉积物偏细、生物硅含量高；而冬春时期，河流输沙少，海洋能量相对较强， 初级生产力低，形成的沉积物偏粗、生物硅含量低。这正是进行季节性沉积层序 识别的依据所在。 夏秋季沉积层主要矿物为石英、长石、云母与黏土矿物，次要矿物为方解 石和白云石，具有明显的长江型物源性质。元素组成上表现为：常量元素中2 0 3 t f e c a o k 2 0 m g o n a 2 0 t i 2 0 ，占所有元素组成的3 4 ，其中a 1 2 0 3 含量为 1 6 0 2 ，c a o 和n a 2 0 含量分别为4 3 1 和1 1 7 。所分析的六种微量重金属元 素含量z n c r c u p b a s c d ，平均含量总值为2 9 1 8 5 x 1 0 6 。稀土元素总量平均 为2 1 9 1 0 ，轻稀土元素含量是重稀土元素含量的4 3 4 倍。较之冬春季沉积层， 夏秋季沉积层中a 1 2 0 3 和重金属元素含量偏高、c a o 与n a 2 0 含量偏低。 冬春季沉积层主要矿物仍然为石英、长石、云母与黏土矿物，次要矿物为 方解石和白云石，也具有明显长江型物源性质。其元素组成表现为：常量元素中 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 a 1 2 0 3 t f e c a o k 2 0 m g o n a 2 0 t i 2 0 3 ，亦占所有元素组成的3 4 ，其中a 1 2 0 3 含量为1 5 3 4 ，c a o 和n a 2 0 含量分别为4 6 3 和1 4 3 。z n 、c r 、c u 、p b 、 a s 、c d 的平均含量之和为2 6 5 4 2 x 1 0 。6 。稀土元素总量平均2 1 6 x 1 0 由，轻重稀土 元素含量之比约为4 4 。较之夏秋季沉积层，冬春沉积层元素组成表现为a 1 2 0 3 低、c a o 与n a 2 0 高，重金属元素含量低。 另外，沉积层序厚度与长江入海泥沙通量有很好的正相关关系。在研究时 段1 9 9 2 2 0 0 5 年间，年沉积厚度为1 1 3 6 c m 。最大沉积厚度发生于1 9 9 8 年，为 3 6 c m ，对应的长江年输沙量4 0 1 亿t ；最小沉积厚度发生于2 0 0 4 年，为1 1 c m ， 对应的长江年输沙量仅1 4 7 亿t 。 关键词：长江水下三角洲浅层沉积层序水沙通量海洋能量季节性响应 i i 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 s e a s o n a ls e c i i m e n t a t l o nr e s d o n s e0 it l l es u r i i c i a ls e qu e n c el n 一 o t h es u b a q u e o u sy a n g t z er i v e rd e l t a a b s t r a c t w i t ht h eu s eo fx p h o t o g r a p hm e t h o d 、u l t r a v i o l e ts p e c t r o p h o t o m e t r y 、x r a y d i f f r a t i o n 、i c p a e s ( m s ) a n a l y s i sm e t h o d ，s u r f i c i a ls e d i m e n t a r ys e q u e n c e so f d i f f e r e n ts u b e n v i r o n m e n t si nt h es u b a q u e o u sy a n g t z er i v e rd e l t aa r es t u d i e d a n d u n d i s t u r b e ds u r f i c i a ls e d i m e n ts a m p l er e c o r d sa r et h e na n a l y z e d ，i n c l u d i n gh i 曲 r e s o l u t i o nr e c o r d so fg r a i ns i z e 、b s ic o n t e n t 、m i n e r a la n de l e m e n t sc o m p o s i t i o n ， w h i c hs h o wag o o dr e s p o n s eo fd e l t af r o n ts e d i m e n t a t i o nt ot h ec h a n g j i a n gm a t e r i a l f l u xa n do c e a ne n v i r o n m e n t b a s e do nt h ea b o v e r e c o r d s ，c h a r a c t e r so f s e d i m e n t a t i o ni nb o t hs u m m e r - a u t u m na n dw i n t e r - s p r i n ga r ea n a l y z e dr e s p e c t i v e l y t h i si st h ef i r s ts t u d ya b o u tt h es e d i m e n tr e c o r d so nt h es c a l eo fay e a ro re v e n t h er e s u l t ss h o wm a ts e d i m e n t si nt h es u b a q u o u sy a n g t z er i v e rd e l t aa r e m a i n l ys i l tc l a y f r o mt h ec o a s tt ot h es e a s i d e ，t h eg r a i ns i z ei sg r a d u a l l yc o a r s e r s u r f i c i a ls e q u e n c e sa r ec h a r a c t e r e db yb l o c ks t r u c t u r e s ，h o r i z o n t a ll a m i n a t i o n sa n d b i o t u r b a t i o ns t r a u c t u r e s a n dt h ed i s t r i b u t i o no ft h eb i o t u r b a t i o ns t r u c t m ei sl a r g e l y s p a t i a ld i f f e r e n ti nt h es u b a q u e o u sy a n g t z er i v e rd e l t a f r o mt h ed e l t af r o n tt o p r o d e l t aa n dt r a n s i t i o n a lz o n et os h e l fe n v i r o n m e n t ，t h eb i o t u r b a t i o ni n d e xi sv a r i e da s l o w h i g h l o w t h i sk i n do fr e s p o n s ei st h ek e yp o i n ta c c o r d i n gt ow h i c hs e q u e n c e s t h a td e p o s i ti nd i f f e r e n ts e a s o n sc a nb ei d e n t i f i e d t h ed e l t a f r o n ts u n q c i a ls e q u e n c eg i v e sag o o dr e s p o n s et ot h es e a s o n a l v a r i a t i o n so fc h a n g ii a n gs e d i m e n tf l u xa n dd e l t ae n v i r o n m e n t i ns u m m e ra n da u t u m n ， l a r g es e d i m e n tf l u x ，w e a ko c e a ne n e r g ya n dh i g hp r i m a r yp r o d u c t i o nr e s u l tt of m e r s e d i m e n ta n dh i 曲c o n t e n to fb s ii nt h es e q u e n c e w h i l ei nw i n t e ra n ds p r i n g ，w h e n t h es e d i m e n tf l u xd e c r e a s e d ，t h eo c e a ne n e r g yb e c o m e ss t r o n g e ra n dt h ep r i m a r y p r o d u c t i o ng e t st ol o w , t h e r ew i l lb ec r o a s e rs e d i m e n ta n dl o wc o n t e n to fb s iw h i c h d e p o s i tt ot h es e q u e n c e i i i 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 m i n e r a lc o m p o s i t i o no ft h es e d i m e n ti ns u m m e ra n da u t u m ni sv e r yn e a rt o t h o s ec o m ef r o my a n g t z er i v e r , i nw h i c hm a j o rm i n e r a l sa r eq u a r t z ，f e l d s p a ra n d c l a y m i n e r a l sw h i l ec a l c i t ea n dd o l o m i t e a p p e a ra sm i n o rm i n e r a l s i n t h es e d i m e n t ， a 1 2 0 3 t f e c a o k 2 0 m g o n a 2 0 t i 2 0 s ，t l l e yc o n s t i t u t e3 4 o fa 1 1 t h ec o n t e n t o fa 1 2 0 si nt h es e d i m e n ti sl6 0 2 ，w h i l et h ec o n t e n t so fc a oa n dn a 2 0a b o u t4 31 a n d1 17 r e s p e c t i v e l y t o t a lc o n t e n to ft h es i xh e a v ym e t a le l e m e n t sw h i c ha r e s t u d i e di s2 9 1 8 5 1 0 一，i nw h i c hz n c r c u p b a s c d t o t a lr e ei sa b o u t2 1 9 x 1 0 一， i nw h i c hl i g h tr e ew e i g h ta s4 3 4t i m e sa sh e a v yo n e s c o m p a r e dw i t hw i n t e ra n d s p r i n g ，s e d i m e n ti ns u m m e ra n da u t u m ni sh i g hi na 1 2 0 3a n dh e a v ym e t a l s ，l o wi n c a oa n dn a 2 0 m i n e r a lc o m p o s i t i o no ft h es e d i m e n ti nw i n t e ra n ds p r i n gi sa l s on e a rt ot h o s e c o m ef r o my a n g t z er i v e r , a n di nw h i c hm a jo rm i n e r a l sa r eq u a r t z ，f e l d s p a ra n dc l a y m i n e r a l sw h i l ec a l c i t ea n dd o l o m i t ea p p e a ra sm i n o rm i n e r a l st o o s i m i l a rt os u m m e r a n da u t u m n o n e s ，i nt h ew i n t e ra n ds p r i n gs e d i m e n t ，a 1 2 0 3 t f e c a o k 2 0 m g o n a 2 0 t i 2 0 3 ，a n dt h e yc o n s t i t u t ea b o u t3 4 o fa 1 1 h o w e v e r ，t h ec o n t e n t o fa 1 2 0 3i nt h es e d i m e r i ti sl5 3 4 ，a n dt h ec o n t e n t so fc a oa n dn a 2 0a r e4 6 3 a n d 1 3 4 r e s p e c t i v e l y t o t a lc o n t e n to fz n ，c r , c u ，p b ，a sa n dc dt e n dt ob e2 6 5 4 2 x10 ， t 0 t a lr e eh a sn od i f f e r e n c ew h i c h w e i g h ta b o u t2 19x10 由，a n dt h ec o n t e n to fl i g h tr e e i sa b o u t3 4t i m e sh i g h e rt h a nh e a v yo n e s c o m p a r e dw i t hs u m m e ra n da u t u m n ， s e d i m e n ti nw i n t e ra n d s p r i n gs h o w s l o wc o n t e n t so fa 1 2 0 3a n dh e a v ym e t a l s ，b u th i g h c a oa n dn a 2 0 t h e r ei sag o o dp o s i t i v e c o r r e l a t i v i t yb e t w e e nt h et h i c k n e s so fs e d i m e n t s e q u e n c ea n dt h es e d i m e n tf l u xo fc h a n g f i a n g d u r i n 9 19 9 2 - 2 0 0 5 ，w h i c hp e r i o dt h a t i sr e s e a r c h e d ，t h ea n n u a ld e p o s i t et h i c k n e s sr a n g e sf r o m1 1c mt o3 6a m a n dt h e m a x i m u mt h i c k n e s s - - - 3 6 c mi s d e p o s i t e d i n19 9 8w h e nt h es e d i m e n tf l u xo f c h a n g j i a n gi s4 0 1m i l i o nt o n s ，w h i l et h em i n i m u r n - - 1 1 c mh a p p e n si n2 0 0 4w h e nt h e s e d i m e n tf l u xi so n l ya b o u t14 7m i l l i o nt o n s k e yw o r d s ：s u b a q u e o u sy a n g t z er i v e rd e l t a ；s u r f i c i a ls e d i m e n t a r ys e q u e n c e ； f l o wa n ds e d i m e n tf l u x ；o c e a ne n e r g y ；s e a s o n a lr e s p o n s e i v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 l 洼! 麴量查基丝盂塞挂型主盟的! 奎拦互窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位做作者躲审巧红字嘲 其b 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文储躲；。 签字日期：劢维 月 6 m 海浪各月发生的总次数 月份 1 234567 891 01 11 2 2 5 a 总计 ( 据许富祥，1 9 9 6 ) 由表1 3 还可看出，中国近海及其邻近海域6 m 以上台风浪、寒潮浪、 气旋浪各自发生次数的季节性变化情况。台风浪主要发生在7 1 0 月的台风 季节，占全年总数的7 3 ，其中仅8 月便占全年总数的2 1 ，而l “月仅占 1 3 6 9 o 8 2 5 o 2 3 8 72 3 1 o 8 8 l l2 o 2 o 2 4 1 ，l l 3 5 7 5 l 9 7钳，3 卯 钞o 4 邱 2 4 5 0 2 5 8 1 l o 3 2 l 8 1 2 1l l e j j l 8 2 o 0 2 l 4如眨 2 2 6 2 7 1 8 浪浪浪数风潮旋次台寒气总 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 全年总数的1 0 。寒潮浪主要发生在冬半年。1 1 2 月的发生次数占全年总数 的8 4 ，其中仅1 2 月便占全年总数的2 5 。气旋浪主要发生在1 0 3 月的冬 半年，占全年总数的7 7 ，而4 - - , 9 月的夏半年发生次数仅占全年总数的2 3 。 1 2 3 2 潮汐潮流 长江河口属中等强度的潮汐河口，平均潮差2 6m ，并且其潮差有季节性变 化，幅度可达3 0 4 0 c m ，口外近海7 。8 月最大，1 2 月最小，口内8 - 9 月最大，1 月份最小( 何起祥，2 0 0 6 ) 。 潮流更为复杂。本区西部大多为正规半日潮流，东部则主要为不正规半日 潮流。潮流流速近岸大而远岸小，长江口门南部大于北部。最大涨潮流流速为 1 6 2 1 m s ，落潮流为1 8 2 5 m s 。落潮历时明显长于涨潮历时，平均涨、落潮 时分别为5h8m i n 和7h1 5m i n ，涨落潮与径流相叠加使得河口的流场更加复杂。 1 2 2 3 近海流系 中国东部陆架海流系见图1 6 。长江冲淡水、沿岸流及外海水系等具有明显 的季节性变化规律，加上明显的季风作用，致使长江水下三角洲的沉积效应具有 强烈的季节性。海洋动力的夏弱冬强( 郭志刚等，2 0 0 3 ) 与长江入海物质通量季 节性波动相匹配，导致河流入海的沉积物夏季主要堆积于三角洲及其附近海域， 沉积作用强，冬季则向更远处搬运、扩散，沉积作用弱，形成了中国东部陆架沉 积物搬运与沉积的基本格局。 1 4 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积l 响应 3 8 t o 2 j tz ； 一 图1 - 6 中国东部海域流系图( a f t e rb e a r d s l e y , e ta l ，1 9 8 5 ) ( 1 ) 长江冲淡水 长江冲淡水是指长江淡水入海与海水混合后所形成的水体，具有低盐、高 悬浮体特征，其主体体积与长江月径流量密切相关( 毛汉礼等，1 9 6 3 ) 。由于长 江径流主要来自流域降水，因此带有明显的季节性，据毛汉礼等( 1 9 6 3 ) 研究， 冬季长江冲淡水沿岸南下，范围仅限于贴岸的一个狭长带内；夏季则在入海后不 久便转向东北，直指济洲岛方向，到达对马海峡。这使得长江河口区水文泥沙特 征也具有明显的季节性。 ( 2 ) 沿岸流 沿岸流是入海河水尚未与海水充分混合之前的低温、低盐、高悬浮体的冲 淡水系。本区沿岸流分布在长江口外两侧1 0 2 0 m 水深内，包括黄海沿岸流、 苏北沿岸流及浙闽沿岸流等。黄海沿岸流起源于黄河口，其中一支大致沿5 0 m 等深线南下，最后在长江口东北方向与苏北沿岸汇合。苏北沿岸流起源于旧黄河 口向东南流动，夏半年近岸运动，冬半年可直抵长江口外与长江水汇合南下。浙 闽沿岸流自长江河口外流向浙江沿海，冬季特别明显，夏季则在东南风的顶吹下， 汇浙闽沿岸入海水北上。不同沿岸流流速、流向的季节性变化对本区不同季节内 沉积物的源汇效应起着至关重要的作用。 8 哆 9一 予 一一秽 ， ，t z 盛形。一一 乱雾一 岔 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 ( 3 ) 台湾暖流 台湾暖流是黑潮的分支，由台湾东北流向浙闽沿海，北至长江口外折向东 北，具有高温、高盐和低悬浮体的特性。其势力范围冬季西部达1 2 2 。1 2 3 。e 之 间，夏季北部末端可达长江口外，构成了终年控制东海外陆架的强大的外海水系。 因台湾暖流与浙闽沿岸流之间温、盐梯度十分明显，构成了急陡的锋面，对径流 及沿岸流向东扩散有明显的阻挡作用，严重阻碍了其所携带的泥沙向外海扩散。 1 6 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 2 1 样品采集 2 材料与方法 2 0 0 6 年6 月由中国海洋大学“东方红2 号”科学考察船对长江口及其邻近 海域( 1 2 2 。e 1 2 4 。e ，2 9 。n 3 3 0 n ) 进行了调查，站位设计见图2 1 。其中表层 沉积物样品使用箱式采样器采集后取最表层0 5 c m 的沉积物约2 0 0 9 装入塑料 瓶中密封，共获得3 4 个样品。浅层沉积物样品使用3 0 c m 3 0 c m 的箱式采样器 采集，随后使用6 c m 3 c m 的特制树脂管插入箱式样品中，插管现场密封后带回 实验室。同时还取了直径分别为1 6 0 m m 、1 1 0 m m 的柱状样。 图2 - 1 采样站位及研究区水深和流系分布 1 7 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 2 2 分析方法 2 2 1 x 光负片采集与生物扰动构造的确定 返航后，立即着手进行柱状沉积物x r a y 射线成像分析，分析采用青岛大学 医学院附属医院s i e m e n s f x 大型x 射线成像系统，依据长江口的沉积物组成 特征，并通过多次成像试验，设定仪器工作条件为1 6 m a 7 0 k e v 。将密封的插管 平放置于x 光下获得负片。随后利用相应的图像分析软件对图片进行统计分析， 其中的生物扰动强度依据网格法得到，并依据t a y l o r ( 1 9 9 3 ) 的分类方案界定生物 扰动指数等级。 2 2 。27 b e 测年 对1 6 、1 8 以及2 0 站浅层沉积物样品以0 5 c m 间隔分样，分别获得3 5 、6 0 和5 4 个样品。相对应的1 6 0 m m 柱状样以l c m 为间隔分样，从中每站各选取7 个样品进行短周期放射性同位素7 b e 、2 3 4 n 活度测定。 测定前，取沉淀物干重7 0 9 ，加入p b ”1 0 0 m g 、f e 3 + 3 0 0 m g ，加入6 m o l lh c l 2 0 0 m l ，煮3 0 m i n ，抽滤，用6 m o l lh c l5 0 m l 、蒸馏水5 0 m l 洗涤，抽滤。滤液 加氨水沉淀，去上清液。沉淀物在红外灯下烘至近干，转移到瓷坩埚放入马沸炉 4 5 0 灼烧，最终得灼烧物1 1 5 9 。灼烧物装入内径中3 2 高2 5 的样品盒里，压实 待测。所用仪器为c a n b e r r a 的低本底1 1 型h p g ey 能谱仪，探测器型号为 g r4 0 2 0 ，谱分析器为d s a 1 0 0 0 ，谱分析软件为g e n i e2 0 0 0 。该分析由国家海 洋局第三海洋研究所放射性实验室承担。 2 2 3粒度分析 对表层及浅层柱样所有1 8 3 个样品进行了粒度分析，实验在中国海洋大学 海底科学与探测技术教育部重点实验室完成。 英国m a l v e r n 公司生产的m a s t e r s i z e r 2 0 0 0 型激光粒度分布测量仪测量范 围为o 0 2 - - - 2 0 0 0um ，理论上可以进行全程测量。但是，为了提高测量精度，以 筛析一激光联合分析为好，即：大于o 0 6 3 n 吡r n 者使用筛析法，小于0 0 6 3 m m 者使 1 8 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 用激光粒度分析仪测定。针对长江口及其邻近海域样品以粉沙、黏土为主的特点， 全部使用激光粒度仪器进行测定。 具体步骤如下：取少量样品加1 0 m l5 h 2 0 2 ，不断用玻璃棒搅拌，直至无 气泡产生，静置2 4 小时，除去沉积物中的有机质。用超声波振荡器分散3 0 秒后 上机测定。采集粒级间隔，重复测试的相对误差 0 9 9 。 结果计算：沉积物中生物硅含量的计算公式如下： s i = 1 0 0 ( c s x0 0 4l ) m 简化为： s i = 4 ( c s m ) 其中，c s ：提取液中s i 浓度( m e l ) ，m ：称取的样品重量( m g ) 。 1 9 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 4 。 样品中生物硅含量( ) 誊3 二二二：。一一二一j 一厂一r 一 型2 一 翥 0 0 1 23 4567 8 时间( h ) 图2 2 牛物硅含量确定方法示意图 测得的s i 含量数据和对应的提取时间点作图，曲线直线部分的反向延长 线与y 轴的交点为样品的生物硅含量( s m l i u ，e ta l ，2 0 0 2 ) ，如图2 2 所示。 2 2 5x 射线衍射物相分析 为了了解浅层沉积层序的矿物组成，对1 8 站的全部6 0 个样品作了x 射线 衍射物相分析。 沉积物预处理：取沉积物样品约l o g 放入5 0 m l 烧杯中，加二次蒸馏水至 5 0 m l ，充分搅拌，超声波分散后净置2 4 小时，倾去上清液( 前两次) 或再经离 心后倾去上清液( 后四次) ，如此反复进行6 遍，加二次蒸馏水过6 3 u m 尼龙筛。 取小于6 3 u m 者，充分搅拌混合，均匀涂于载玻片上，晾干，放入5 6 乙二醇蒸 汽浴中分散2 4 小时，待测。 分析工作在中国海洋大学分析测试中心完成。x 射线衍射物相分析所用仪器 为衍射仪，测定时，仪器参数设置分别为：管电压4 0 k v ，电流l o o m a ，扫描 速度3 0 r a i n ，步长o 0 2 0 ，扫描范围3 0 _ _ 3 5 0 ，c u 钯。 进行物相分析时，主要依据贵阳地化所的矿物x 射线粉晶鉴定手册进 行矿物鉴定。采用自清洗法计算矿物含量，参比强度从强度因子换算而来，有关 系式： k ( 参比强度) = 1 强度因子 有关矿物的强度因子见表2 - 1 。 2 0 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 表2 1 部分沉积矿物的强度因子 其中，进行黏土矿物含量估算时，所用强度因子取：蒙皂石：伊利石：( 高 岭石+ 绿泥石) = 2 ：4 ：1 5 ( b r i n d e ya n db r o w n ，1 9 8 0 ) 。高岭石和绿泥石比值则 根据d = 3 5 7 ( 高岭石) 和d = 3 5 3 ( 绿泥石) 处的衍射峰强度比值来计算。 2 2 6 元素分析 为了进一步了解浅层沉积物的组成及其季节性变化特点，利用i c p a e s 、 i c p m s 测定了1 8 站6 0 个样品的常量元素、微量元素以及稀土元素组成。具体 操作步骤如下： 沉积物预处理同2 2 4 ，取小于6 3 u m 的沉积物，经1 0 6 烘干、研磨，放置 干燥器中冷却待用。 准确称取o 0 5 9 上述预处理样品，加入3 m l h n 0 3 + 1 面h f + o 5 m l h c l 0 4 在美 国p e r k i ne l i m e r 公司的m u l t i w a v e3 0 0 0 型微波样品消解系统中进行消解。消解 完全后倒入聚四氟乙烯坩锅中，在3 0 0 。c 电热板上蒸至近干时加入o 1 m lh f ， 第二次蒸至近干时再加入0 3 m li n 0 3 赶h f ，继续加热直至溶液粘稠呈珠状，用 2 的h n 0 3 准确定重至2 5 9 用于常量元素的分析。从中准确移取5 9 溶液用2 的h n 0 3 定重至2 0 9 ，用于微量元素及稀土元素的分析。其中所用h n 0 3 、h f 均 为二次蒸馏优级纯酸，h c l 0 4 为优级纯酸，水为二次蒸馏双重纯水。 在样品处理过程中，均加入了平行样，空白样和标准，以确保数据的可靠 性。空白样为2 h n 0 3 ，标准采用中国大洋矿产资源研究与开发协会生产的国家 标准物质g b 0 7 315 海洋沉积物标准 2 1 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 元素分析全部在中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室元 素、同位素分析室完成。常量元素分析使用美国p e r k i ne l i m e r 公司生产的 o p t i m a 4 3 0 0 型电感耦合等离子发射光谱仪( i c p a e s ) ，其对常量元素分析的 标准偏差 1 。微量元素及稀土元素分析使用a g i l e n t 公司生产的a g i l e n t7 5 0 0 c 型电感耦合等离子质谱仪( i c p - - m s ) ，其对元素分析的标准偏差 i l 、 图3 - 41 8 站浅层层序岩性与粒度参数变化曲线 3 4 长江水下三角洲浅层沉积层中的生物扰动构造 根据x 光负片和相应站位上无扰动短柱样的深入解剖，结合粒度分析结果， 对重点研究了浅层层序内的生物扰动构造。 3 4 1 生物扰动构造类型 长江口水下三角洲生物扰动构造类型比较单一，主要发育虫孔构造和挖掘构 造，其中虫孔构造占绝对优势。 虫孔构造：典型的虫孔呈园管状，管状体平直、弯曲皆有，延伸长度数c m 至数十c m 。虫孔直径小者仅o 5 m m ，大者达2 m m ；管壁光滑，有时在管壁的边 缘出现明显的氧化色，呈现土黄色、黄色；多数虫孔内无沉积物，而为孔隙水所 占据，见图3 5 。虫孔延伸方向与沉积纹层的关系多样，既有垂直于纹层的虫孔， 也有与纹理斜交、水平的虫孔，以及网状交叉的虫孔( 图3 6 ) 。根据该类虫孔构 造的特点以及在该沉积物表层和内部找到了活体多毛类动物，推测该类虫孔主要 为多毛类动物活动留下的痕迹。此外，也见到少量不规则虫孔，虫孔直径1 5 m m 左右，延伸长度几c m ，管状体的边缘不规则，管内间断地被回填沉积物所填堵 2 7 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 ( 图3 - 6 a ) 。这种不规则虫孔可能为小型食泥动物进食留下的痕迹。 图3 5 浅层沉积层中的虫孔构造( 虫孔呈弯曲管状，管壁光滑，边缘呈氧化色) 懂 图3 - 6x 射线负片揭示浅层沉积层中的生物扰动构造 ( a 一一虫孔构造，呈深灰色色调，主要垂直或斜交于纹层分布。图中实心箭头指示规则虫 孔，空心箭头指示不规则虫孔构造；b 一一虫孔构造，虫孔深灰色，呈网格状分布；c 一一挖 掘构造，图中虚线勾画部分。另该图片的下部也发育少量虫孔构造) 挖掘构造：为柱状体或不规则漏斗状，直径约2 - 4 c m ，长达数c m ，垂直或 斜交于沉积纹层。挖掘构造边缘不规则，其内完全为沉积物充填。由于挖掘构造 完全为沉积物充填，充填物基本上属于本层物质，所以挖掘构造不容易识别，但 从该构造内沉积物层理混乱、并且切穿了周围的纹层等方面还是能加以区别，见 图3 6 c 。该类生物扰动构造仅见于个别站位。本研究区出现的挖掘构造主要为穴 2 8 蠢 笺 长江水下三角洲浅层沉积层序以及季节性沉积响应 居软体动物、甲壳类动物造成的，它们是本区的优势种群( 王金辉等，2 0 0 6 ) ，在 柱状沉积物样品中也见到了活体双壳类动物。 3 4 2 生物扰动构造的分带性 从x 光负片及长江水下三角洲各个站位上都不同程度