膠州灣沉積物放射性核素和礦物地球化學.pdf

1、本文對膠州灣巖心、潮間帶和周圍陸地沉積物的放射性核素，巖心的粒度和礦物，青島和廈門大氣沉降進行了研究。在膠州灣內(nèi)采集沉積物巖心，在潮間帶和周圍陸地采集表層沉積物，在青島中國海洋大學和廈門大學設采樣點，采集大氣沉降。用γ譜方法測定了一個巖心155個樣品、4個潮間帶和¨個周圍陸地表層沉積物樣品的放射性核素含量，用篩分法測量巖心中29個樣品的粒度，目視法對29個樣品礦物組成進行鑒定，用γ譜方法和α譜方法測定了青島和廈門地區(qū)7Be、210Pb和

2、210Po大氣沉降通量。 巖心表層137Cs含量相對較低，在45cm和63cm處有兩個明顯的峰，在122cm以下層位含量降到檢測限下。40K含量呈沉積物巖心的典型分布，變化不大。210Pb含量符合三層分布模式，表層變化不大，一定深度后210Pb含量隨深度增加而減少，100cm后含量相對穩(wěn)定。226Ra、228Ra和228Th分布相似，均在表層含量較低，隨深度逐漸增加，一定深度后隨深度變化較小。238U含量在表層隨深度而增加，53

3、cm以下隨深度降低，100cm以下變化不規(guī)律。40K/226Ra)A.R.比值與青島土壤中的比值相當，表明沉積物主要是陸源物質(zhì)。膠州灣東部區(qū)域的陸地沉積物核素含量比西部含量高。潮間帶樣品中除了226Ra外的其余核素平均含量都比周圍陸地的核素平均含量低。 210Pbex方法估算得C23巖心的沉積速率為1.67cma-1；137Cs方法估算得沉積速率為1.65cma-1。兩種不同測年方法測定的沉積速率一致。 按三種不同粒級對

4、沉積物進行篩分，發(fā)現(xiàn)小于0.063mm粒級的部分在沉積物中所占比例最大，平均為95.8％；0.063～0.125mm粒級的次之，平均為3.1％；大于0.125mm粒級的平均為1.1％。0.063～0.125mm粒級部分比例從表層的13.95％降到1.24％。小于0.063mm粒級部分在表層比例較低，隨深度的增加從82.2％增加到96％左右。 對巖心的輕、重礦物進行鑒定，發(fā)現(xiàn)在0.063～0.125mm粒級中主要是輕礦物，比例為9

5、6.6～99.5％，平均為98.6％；輕礦物中以石英、斜長石和正長石為主，約占總數(shù)的90％。重礦物共有33種，主要為綠簾石和普通角閃石，且主要組成相對穩(wěn)定，反映了物質(zhì)來源穩(wěn)定。 對巖心重礦物進行因子分析可知，控制和影響膠州灣重礦物分布的因素主要有物源、沉積物的搬運距離、沉積環(huán)境因素和水動力條件等。Q型聚類分析發(fā)現(xiàn)，膠州灣重礦物可分為三大類：簾石類-角閃石類-黃鐵礦、輝石類-金屬礦物-穩(wěn)定礦物和云母類-石榴石。R型聚類分析得知，巖

6、心可分為3個不同層位：(1)0～12.26cm、40.98cm和60.73～70.60cm，主要以輝石類-金屬礦物-穩(wěn)定礦物組合為特征；(2)21.73～32.87cm、50.85cm、80.48～130.00cm和160cm以下層位為一類，主要為簾石類-角閃石類-黃鐵礦礦物組合；(3)140cm附近，主要為云母類—石榴石礦物組合。這與Q型聚類分析所得該灣主要礦物組合大致符合。 一些重礦物含量在某些層位發(fā)生突變，可能與近期海平面

7、變化，小規(guī)模海進海退有關。從重礦物種類鑒定分析、礦物組合劃分以及結合地理位置、沿岸地質(zhì)地貌來看，巖心所在位置的沉積物來源主要與沿岸臨近河流注入和泥沙搬運有關，同時還同基巖海岸的風化侵蝕有關。 2004年5月至2005年4月青島地區(qū)7Be、210Pb和210Po的大氣沉降通量平均值分別為1.66、0.44和0.060Bqm-2d-1。7Be的大氣沉降通量年平均值低于其它地區(qū)，而210Pb的沉降通量高于全球平均值。7Be和210Pb

8、的沉降通量隨季節(jié)變化都比較明顯，冬季較低，其余季節(jié)較高。 為了進行比較，測定了2004年3月至2005年4月廈門地區(qū)7Be、210Pb和210Po的大氣沉降通量，平均值分別為1.64、0.51和0.060Bqm-2d-1。在采樣期間，廈門7Be、210Pb和210Po大氣沉降通量平均值與青島基本一致。7Be的大氣沉降通量年平均值低于其它地區(qū)，而210Pb高于全球平均值。廈門7Be、210Pb和210Po的沉降通量隨季節(jié)變化也比較

9、明顯，呈現(xiàn)夏、秋季高，冬季低的趨勢。 降雨是影響7Be、210Pb和210Po大氣沉降通量的主要因素，三種核素沉降通量與降雨量相關性較好。三種核素的沉降通量之間存在一定的線性相關性。廈門和青島地區(qū)氣溶膠平均停留時間分別為27.1d和52.8d。 青島地區(qū)2004年5月到2005年4月間210Pb的大氣沉降通量占總210Pb的沉降通量的51％，說明該沉積物站位為210Pb的一個匯，除了大氣沉降，還有其他重要來源。C23站的