沉积物重矿物组成分析是开展物源分析的重要手段之一。然而,常规重矿物人工鉴定存在误差大、统计量小、重复性差等问题,在如何通过重矿物组成揭示物源特征和示踪沉积物源汇过程等方面还具有很大挑战。通过矿物自动定量分析技术TIMA(TESC...沉积物重矿物组成分析是开展物源分析的重要手段之一。然而,常规重矿物人工鉴定存在误差大、统计量小、重复性差等问题,在如何通过重矿物组成揭示物源特征和示踪沉积物源汇过程等方面还具有很大挑战。通过矿物自动定量分析技术TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer),本文对钱塘江、椒江、闽江等浙闽流域8条主要入海河流的26个沉积物样品进行了重矿物分析,通过对人工鉴定结果对比及流域地质背景的比较,探讨了TIMA重矿物分析在物源示踪方面的潜力。共分析了209019个矿物颗粒,区分出36种不同类型的重矿物。与人工鉴定方法比较,二者对河流主要重矿物类型及其相对含量变化的鉴定结果基本一致,但TIMA耗时更少,鉴别出的重矿物数量和类型更多,且鉴定结果重现性好。TIMA重矿物分析结果表明:浙闽流域主要的重矿物组合为帘石族、角闪石族与铁质金属矿物,其中,绿黝帘石占重矿物百分比高,是浙闽流域的典型重矿物;角闪石族矿物主要为普通角闪石,其次为铁阳起石,含量在不同流域样品间有显著差异;铁质金属矿物百分比在大部分样品中大于40%,含有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、钛铁矿与自生黄铁矿等矿物。整体上,浙西北、浙东南与闽西北、闽西南、闽东地区出露地层岩性的差异决定了浙闽河流重矿物组成的特征差异。主成分分析表明,磷灰石、角闪石族和榍石的较高正载荷(>0.88)与主成分1相关,指示了主成分1受岩浆岩源岩的控制;而主成分2与黑电气石、石榴石族和绿泥石的较高正载荷相关,代表了受变质岩源岩的影响。本研究表明,在对重矿物精确性要求较高的研究中利用TIMA等自动矿物识别方法对河流至海域的重矿物进行从源到汇的系统研究更为高效。展开更多
滨海湿地生态系统是重要的生态系统之一,对环境变化响应敏感。海平面变化会直接影响滨海湿地的物质来源,进而影响湿地生态系统演化。然而,由于可靠地质记录的相对稀缺,长时间尺度海平面变化对滨海湿地生态系统的影响尚未全面澄清。本文...滨海湿地生态系统是重要的生态系统之一,对环境变化响应敏感。海平面变化会直接影响滨海湿地的物质来源,进而影响湿地生态系统演化。然而,由于可靠地质记录的相对稀缺,长时间尺度海平面变化对滨海湿地生态系统的影响尚未全面澄清。本文旨在从沉积物有机分子组成视角探讨末次盛冰期(约22000 a BP)以来渤海西岸海平面变化对滨海湿地生态系统演化的影响。本文基于超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术分析了渤海西岸沉积物有机分子组成,结果表明末次盛冰期沉积物内源脂肪族化合物占比较高,在海平面较现代海平面平均低约130 m,在渤海西岸滨海湿地不发育情境下该区可能存在局部水系并发育湖沼环境。进入全新世,海平面快速上升,本文岩心的两个海相地层记录了约7100~6900 a BP和约6000~5650 a BP两次海侵事件;约5650 a BP以后,海平面相对稳定但缓慢下降,海岸线逐渐后退,形成了6道古海岸线和6期潟湖洼地。本研究表明滨海沉积物有机质CHO组分对海平面变化引起的环境变迁响应灵敏,有机质H/C和O/C的变化趋势指示滨海湿地在约8050~4850 a BP经历了陆相—海相—陆相的环境转变。其中约8050 a BP和约4850 a BP较高的O/C和较低的H/C表明这两个时期渤海西岸可能发育潟湖洼地,有机质主要来自陆生、半水生植物及土壤微生物活动;约5700 a BP内源脂肪族化合物占比明显较高,表明滨海湿地转变为海洋环境,有机质主要来源转变为水生藻类和浮游生物。约1350 a BP内源有机组分占比15.68%,显著高于约8050 a BP和约4850 a BP,表明湿地生态演化可能受到较强人类活动的干扰。本文的研究结果为认识海平面变化对滨海湿地生态系统演化的影响提供了新的视角和证据。展开更多
文摘沉积物重矿物组成分析是开展物源分析的重要手段之一。然而,常规重矿物人工鉴定存在误差大、统计量小、重复性差等问题,在如何通过重矿物组成揭示物源特征和示踪沉积物源汇过程等方面还具有很大挑战。通过矿物自动定量分析技术TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer),本文对钱塘江、椒江、闽江等浙闽流域8条主要入海河流的26个沉积物样品进行了重矿物分析,通过对人工鉴定结果对比及流域地质背景的比较,探讨了TIMA重矿物分析在物源示踪方面的潜力。共分析了209019个矿物颗粒,区分出36种不同类型的重矿物。与人工鉴定方法比较,二者对河流主要重矿物类型及其相对含量变化的鉴定结果基本一致,但TIMA耗时更少,鉴别出的重矿物数量和类型更多,且鉴定结果重现性好。TIMA重矿物分析结果表明:浙闽流域主要的重矿物组合为帘石族、角闪石族与铁质金属矿物,其中,绿黝帘石占重矿物百分比高,是浙闽流域的典型重矿物;角闪石族矿物主要为普通角闪石,其次为铁阳起石,含量在不同流域样品间有显著差异;铁质金属矿物百分比在大部分样品中大于40%,含有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、钛铁矿与自生黄铁矿等矿物。整体上,浙西北、浙东南与闽西北、闽西南、闽东地区出露地层岩性的差异决定了浙闽河流重矿物组成的特征差异。主成分分析表明,磷灰石、角闪石族和榍石的较高正载荷(>0.88)与主成分1相关,指示了主成分1受岩浆岩源岩的控制;而主成分2与黑电气石、石榴石族和绿泥石的较高正载荷相关,代表了受变质岩源岩的影响。本研究表明,在对重矿物精确性要求较高的研究中利用TIMA等自动矿物识别方法对河流至海域的重矿物进行从源到汇的系统研究更为高效。
文摘滨海湿地生态系统是重要的生态系统之一,对环境变化响应敏感。海平面变化会直接影响滨海湿地的物质来源,进而影响湿地生态系统演化。然而,由于可靠地质记录的相对稀缺,长时间尺度海平面变化对滨海湿地生态系统的影响尚未全面澄清。本文旨在从沉积物有机分子组成视角探讨末次盛冰期(约22000 a BP)以来渤海西岸海平面变化对滨海湿地生态系统演化的影响。本文基于超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术分析了渤海西岸沉积物有机分子组成,结果表明末次盛冰期沉积物内源脂肪族化合物占比较高,在海平面较现代海平面平均低约130 m,在渤海西岸滨海湿地不发育情境下该区可能存在局部水系并发育湖沼环境。进入全新世,海平面快速上升,本文岩心的两个海相地层记录了约7100~6900 a BP和约6000~5650 a BP两次海侵事件;约5650 a BP以后,海平面相对稳定但缓慢下降,海岸线逐渐后退,形成了6道古海岸线和6期潟湖洼地。本研究表明滨海沉积物有机质CHO组分对海平面变化引起的环境变迁响应灵敏,有机质H/C和O/C的变化趋势指示滨海湿地在约8050~4850 a BP经历了陆相—海相—陆相的环境转变。其中约8050 a BP和约4850 a BP较高的O/C和较低的H/C表明这两个时期渤海西岸可能发育潟湖洼地,有机质主要来自陆生、半水生植物及土壤微生物活动;约5700 a BP内源脂肪族化合物占比明显较高,表明滨海湿地转变为海洋环境,有机质主要来源转变为水生藻类和浮游生物。约1350 a BP内源有机组分占比15.68%,显著高于约8050 a BP和约4850 a BP,表明湿地生态演化可能受到较强人类活动的干扰。本文的研究结果为认识海平面变化对滨海湿地生态系统演化的影响提供了新的视角和证据。
