青岛石老人海滩表层沉积物原位磁化率时空变化及其对重金属污染的指示

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作者 黄伊恒 王永红 《海洋地质前沿》 北大核心 2025年第1期11-20,共10页

海滩沉积物常常含有一定的磁性矿物。本研究于2022年7月和12月夏冬两个季度对青岛市石老人海滩的体积磁化率进行原位测量,分析石老人海滩表层沉积物的体积磁化率时空变化,建立磁化率与重金属含量的关系。结果表明,石老人海滩不同季节表... 海滩沉积物常常含有一定的磁性矿物。本研究于2022年7月和12月夏冬两个季度对青岛市石老人海滩的体积磁化率进行原位测量,分析石老人海滩表层沉积物的体积磁化率时空变化,建立磁化率与重金属含量的关系。结果表明,石老人海滩不同季节表层沉积物体积磁化率值和重金属含量总体上均呈现冬季高、夏季低的特点。冬季风力较强,密度较轻的颗粒被吹走,留下密度大的磁性颗粒,增大了海滩沉积物的磁性,同时冬季排污的增多也导致了重金属含量和海滩整体磁化率值的升高。海滩的体积磁化率东西两侧高,主要是受海滩东西两侧排污口及建筑活动的影响,冬季海滩东侧排污口附近的体积磁化率最高可达9000×10^(-5)SI;而波浪作用形成了后滨高、前滨低的趋势。体积磁化率数据与重金属含量具有很好的相关性(R^(2)介于0.71~0.83),在空间分布上具有一致性,表明海滩表层沉积物体积磁化率不仅能反应海滩污染状况,而且对重金属污染和扩散路径有一定的指示意义。 展开更多

关键词 海滩 磁性特征 重金属污染 时空分布

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3万年以来日本海西部沉积物砷演化及其古环境意义

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作者 方良璁 邹建军 +6 位作者 豆汝席 王庆超 朱爱美 Gorbarenko Sergey Vasilenko Yuriy Bosin Aleksandr 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第2期1-11,共11页

砷(As)作为氧化还原敏感元素广泛分布于自然界中,但其作为示踪海洋沉积物氧化还原条件代用指标的可靠性仍然存在争议。日本海是西北太平洋海槛发育程度最高的边缘海之一,末次冰期以来其氧化还原条件发生了剧烈变化,是理解沉积物As演化... 砷(As)作为氧化还原敏感元素广泛分布于自然界中,但其作为示踪海洋沉积物氧化还原条件代用指标的可靠性仍然存在争议。日本海是西北太平洋海槛发育程度最高的边缘海之一,末次冰期以来其氧化还原条件发生了剧烈变化,是理解沉积物As演化过程的天然实验室。通过对LV53-18-2岩芯沉积物中As和钼(Mo)等多种参数进行高分辨率分析,发现过去30 ka以来日本海西部沉积物As和Mo含量发生了显著变化,在海因里希冰阶1期(HS1,19~15 ka),As与Mo同步富集,表明此时期沉积物形成于无氧或硫化环境。在末次冰期—末次盛冰期(30~19 ka)和晚冰消期—早全新世(15~8 ka),As和Mo含量异步变化,原因在于季节性海冰活动不仅增加了陆源As向海的输运,而且加速了日本海深层水形成和内部通风。在中晚全新世(<8 ka),As和Mo含量同步减小。该时期全球气候变暖和海平面上升,导致日本海海表生产力提高,增加的生源物质贡献稀释了沉积物As含量。鉴于沉积物As富集机制的复杂性,我们认为As并不是示踪海洋沉积物氧化还原条件变化可靠的代用指标,在重建古氧化还原环境时应与其他代用指标相互验证。 展开更多

关键词 沉积物砷 氧化还原 古环境 末次冰期 日本海

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90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物来源及沉积过程

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作者 陶菁 刘升发 +8 位作者 艾丽娜 曹鹏 黄牧 张辉 吴凯凯 齐文菁 方桐冰 孟元库 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期146-156,共11页

通过对阿拉伯海中部AS06-13岩芯的地球化学特征、黏土矿物组成特征分析,结合有孔虫壳体AMS14C年龄和氧同位素数据建立的年代框架,探讨了阿拉伯海中部海域沉积物的来源及沉积过程。结果显示:AS06-13岩芯涵盖了阿拉伯海90 kaBP以来的沉积... 通过对阿拉伯海中部AS06-13岩芯的地球化学特征、黏土矿物组成特征分析,结合有孔虫壳体AMS14C年龄和氧同位素数据建立的年代框架,探讨了阿拉伯海中部海域沉积物的来源及沉积过程。结果显示:AS06-13岩芯涵盖了阿拉伯海90 kaBP以来的沉积序列,平均沉积速率为2.34 cm/ka;稀土元素含量为64~194μg/g,平均值为114μg/g,δEu(平均值为0.71)负异常显著;黏土矿物主要由伊利石(平均含量为56%)、坡缕石(平均含量为18%)、绿泥石(平均含量为15%)、高岭石(平均含量为8%)和蒙脱石(平均含量为2%)组成。球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的右倾模式,表明研究区沉积物以陆源碎屑为主,通过δEuUCC-(La/Yb)UCC判别图进一步将90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物来源变化划分为3个阶段:S1阶段(90~73 kaBP)研究区主要接受印度河入海物质和阿拉伯半岛风尘物质的输入;S2阶段(73~11 kaBP)仍然以印度河和阿拉伯半岛风尘的物质输入为主,但逐渐受到印度半岛的片麻岩区物质的影响;S3阶段(11~0 kaBP)主要接受来自印度河的河流沉积物、阿拉伯半岛风尘、印度半岛的片麻岩区和德干高原物质的共同沉积。坡缕石含量和高岭石/伊利石比值指示90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物的陆源物质输入和沉积演化主要受季风和海平面的共同控制,西南季风的减弱和海平面下降导致印度河、德干高原物质对研究区的输入量增多,东北季风的增强和西北风相对增强使阿拉伯半岛的风尘输入增加;全新世海平面快速上升使输入阿拉伯海的河流沉积物急剧减少。 展开更多

关键词 沉积物 稀土元素 黏土矿物 物源 沉积过程 阿拉伯海

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冰期旋回中南大洋与热带太平洋相互作用过程与机制

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作者 熊志方 王家凯 +2 位作者 秦秉斌 郭景腾 李铁刚 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期438-453,共16页

南大洋翻转环流推动南半球高低纬度之间水团的交换,热带太平洋是全球水汽和热量的重要源区,推动着哈德利和沃克环流以及厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等关键过程的发生。这些过程有效地将热量从热带地区传送至高纬度地区,也在年际至年代际时... 南大洋翻转环流推动南半球高低纬度之间水团的交换,热带太平洋是全球水汽和热量的重要源区,推动着哈德利和沃克环流以及厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等关键过程的发生。这些过程有效地将热量从热带地区传送至高纬度地区,也在年际至年代际时间尺度上促进了南半球高低纬度之间大气环流的相互作用。热带太平洋与南大洋之间在冰期旋回中呈现出错综复杂的海洋与大气环流间的相互作用,涉及物质、能量与水汽的交换,对全球气候变化产生明显影响。迄今为止,高纬冰芯和沉积岩心记录已深入地揭示了冰期旋回中受类ENSO过程影响出现南大洋海水温度和海冰与南极降雪等的演变过程。同时,热带沉积岩心记录也显示在冰期旋回期间,印度洋-太平洋暖池次表层的升温是南大洋积累的过剩热量,通过浅层翻转环流向北,经由亚热带环流向低纬度传输的结果。这些记录不仅支持南大洋流通性增强会影响低纬度大洋生物地球化学循环的观点,同时也表明冰期旋回中,印-太暖池升温引发的类ENSO式变化可能主导着热带太平洋大气环流模式,并对南大洋地区的大气环流产生影响。然而,由于目前在多时间尺度上与热带遥相关有关的古海洋记录有限,使得目前对南大洋与热带太平洋相互作用过程和机制的理解与评估仍存在诸多不确定性。因此,持续开展多指标环南极柱状沉积物的调查分析工作可以为热带遥相关气候模型提供更真实的环境变化参数,从而减少这些不确定性。 展开更多

关键词 类ENSO/SAM 大气桥梁 海洋隧道 热带遥相关 古海洋记录 南大洋 热带太平洋

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辽河口浅海湿地表层沉积物中正构烷烃的组成、分布及来源

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作者 丁喜桂 叶思源 +3 位作者 苏大鹏 袁红明 王锦 郭志刚 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第1期18-28,共11页

基于辽河口浅海湿地采集的53个表层沉积物样品,测试其正构烷烃的组成及含量,系统分析了正构烷烃的组成、分布及其分子组合特征,对正构烷烃的来源进行了分析。结果显示,研究区表层沉积物中正构烷烃以双峰群分布为主,表明本区有机质受陆... 基于辽河口浅海湿地采集的53个表层沉积物样品,测试其正构烷烃的组成及含量,系统分析了正构烷烃的组成、分布及其分子组合特征,对正构烷烃的来源进行了分析。结果显示,研究区表层沉积物中正构烷烃以双峰群分布为主,表明本区有机质受陆源和海源共同作用;前峰群偶碳数正构烷烃优势明显,以海洋浮游藻类和细菌来源为主;后峰群奇碳数正构烷烃占明显优势,以陆生高等植物来源为主,其中木本植物来源约占49%,草本植物来源约占39.6%;陆、海源烷烃含量之和的比值(ΣT/ΣM)对有机质来源的指示与陆、海源优势烷烃含量之和的比值(TAR)均指示本研究区域陆源有机质贡献大于海源有机质。特别是,高比值区均集中分布于辽河河口近岸区域,且显示自近岸向外呈降低的趋势,表明河口处陆源输入最强。对正构烷烃分子组成特征指数的深入剖析表明辽河口浅海湿地沉积有机质主要来源于陆源输入,定量估算结果显示陆生植物贡献比例最大,平均为66.41%±10.74%。研究结果表明,河口湿地生态系统对近岸海区的碳汇贡献巨大。 展开更多

关键词 表层沉积物 正构烷烃 有机质 浅海湿地 辽河口

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末次盛冰期以来冰岛南部陆坡沉积物来源变化及其对周边冰盖消涨的响应

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作者 孙舒玮 赵嵩 +2 位作者 刘焱光 吴东 胡宁静 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第1期93-108,共16页

冰岛南部陆坡岩芯沉积物记录的末次盛冰期以来海洋沉积物来源可以反映千年尺度的冰盖及洋流变化。本文利用冰岛南部陆坡ARC05/IS-2A岩芯沉积物浮游有孔虫AMS14C测年数据构建年代框架,并进行了粒度、颜色反射率以及高分辨率X射线荧光光... 冰岛南部陆坡岩芯沉积物记录的末次盛冰期以来海洋沉积物来源可以反映千年尺度的冰盖及洋流变化。本文利用冰岛南部陆坡ARC05/IS-2A岩芯沉积物浮游有孔虫AMS14C测年数据构建年代框架,并进行了粒度、颜色反射率以及高分辨率X射线荧光光谱仪元素地球化学测试。根据X射线荧光光谱仪分析结果,通过因子分析方法确定了IS-2A岩芯沉积物的主要物质来源;结合前人对冰盖及洋流变化的研究,重建了末次盛冰期以来冰岛南部陆坡沉积物来源的演化过程,讨论了沉积物来源变化及其与周边主要冰盖活动之间的关系。结果表明,末次盛冰期以来IS-2A岩芯沉积物以陆源输入为主。其中,末次盛冰期研究区碎屑沉积物主要来自冰岛冰盖、不列颠-爱尔兰冰盖和斯堪的纳维亚冰盖。而在末次冰消期初期,陆源碎屑物质整体增加,它们主要来自近源冰岛冰盖、斯堪的纳维亚冰盖和不列颠-爱尔兰冰盖以及远端劳伦德冰盖。末次冰消期中后期,由于搬运条件的减弱,劳伦德冰盖的陆源输入有所减少,反映了冰盖活动对研究区沉积物来源的制约。进入全新世后,现代洋流体系形成,在冰岛-苏格兰溢流水和北大西洋暖流的共同作用下,沉积物主要来自冰岛和欧洲西部,拉布拉多半岛的碎屑物质也有部分输入。 展开更多

关键词 陆坡沉积物 物质来源 因子分析 冰岛南部 末次盛冰期

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西北印度洋底层水组成:来自表层沉积物Nd同位素和氧化还原敏感元素的证据

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作者 黄子钊 乔淑卿 +4 位作者 金丽娜 李小艳 陈亮 刘强 殷征欣 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第2期68-78,共11页

作为全球大洋循环的重要组成部分,印度洋底层水是当前深水物质循环与环境变化研究的热点,主要由南极底层水(AABW)和北大西洋深层水(NADW)组成。本研究通过对西北印度洋表层沉积物Nd同位素、氧化还原敏感元素、TOC等指标的分析,探讨了底... 作为全球大洋循环的重要组成部分,印度洋底层水是当前深水物质循环与环境变化研究的热点,主要由南极底层水(AABW)和北大西洋深层水(NADW)组成。本研究通过对西北印度洋表层沉积物Nd同位素、氧化还原敏感元素、TOC等指标的分析,探讨了底层水的氧化还原状态与水团组成。结果表明Mn、Mo和Ni等敏感元素的富集指示研究区整体为氧化环境,在洋脊南部存在强氧化区域。εNd的分布范围为-7.16~-8,指示该区底层水团主要由AABW组成。与邻近区域的Nd同位素记录相比更重,这主要是受到一定风尘输入的影响。研究区南部较重的εNd指示了AABW贡献的增加,这可能是受到了索马里盆地内赤道强东向流的影响。本研究初步揭示了区域氧化还原状态和εNd的空间分布变化特征及其可能的影响因素,为后续对底层水的深入研究提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 表层沉积物 氧化还原敏感元素 ND同位素 南极底层水 西北印度洋

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恒河水下三角洲表层沉积物稀土元素组成及输运模式

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作者 孙冰洁 刘升发 +6 位作者 SEDDIQUE Ashraf Ali 齐文菁 张辉 曹鹏 吴凯凯 单新 石学法 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期165-178,共14页

东北印度洋作为全球最大的沉积物“源-汇”体系,形成了世界上最大的河口三角洲——恒河三角洲,其沉积过程对东北印度洋海洋物质和能量平衡具有重要影响。本文对恒河水下三角洲84个站位表层沉积物样品进行系统的稀土元素(Rare Earth Elem... 东北印度洋作为全球最大的沉积物“源-汇”体系,形成了世界上最大的河口三角洲——恒河三角洲,其沉积过程对东北印度洋海洋物质和能量平衡具有重要影响。本文对恒河水下三角洲84个站位表层沉积物样品进行系统的稀土元素(Rare Earth Elements,REE)测试分析,揭示了其组成特征和空间分布规律,判别了其主要物质来源,并结合水动力条件对研究区沉积物的输运方式进行了探讨。结果表明,研究区表层沉积物稀土元素总含量(∑REE)为40.89~472.38μg/g,平均值为188.98μg/g,具有轻稀土元素(Light Rare Earth Elements,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Elements,HREE)相对均一的典型特征,且表现出铕(Eu)负异常、无铈(Ce)异常的明显规律。利用∑REE、轻稀土元素总含量(∑LREE)、重稀土元素总含量(∑HREE)、轻重稀土元素比值(∑LREE/∑HREE)、铕异常(δEu)及铈异常(δCe)等稀土元素特征参数空间聚类分析,可将研究区划分为3个区域:Ⅰ区位于研究区北侧近河口海域,是REE含量的高值区(平均值为376.64μg/g),研究区北部入海河流物质更易在此沉降;Ⅱ区位于研究区北侧沿岸一带,REE含量平均值为201.43μg/g,沉积物几乎全部来自喜马拉雅山陆源碎屑物质;Ⅲ区主要位于研究区南侧深水区,部分位于西北侧(接近孙德尔本斯地区),REE含量最低,平均值为135.16μg/g,该区大部分沉积物为喜马拉雅陆源碎屑物质,混有部分印度半岛陆源剥蚀物。结合研究区水动力条件,对REE指标空间分布规律进一步分析表明,研究区沉积物的输运与分布主要受潮汐、季风和羽状流的共同作用,恒河-布拉马普特拉河输运的喜马拉雅陆源碎屑物在羽状流和季风的推动下不断向南运移,REE含量随着搬运距离的增加呈降低趋势,因此研究区∑REE呈现北高南低的分布格局,而默哈纳迪河运移的印度半岛入海物质进入孟加拉湾后受西南季风驱动,对研究区南部海域沉积物REE组成造成影响。 展开更多

关键词 沉积物 稀土元素 物源 输运方式 恒河三角洲

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全球海滩重金属污染的研究进展

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作者 王永红 黄伊恒 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期51-65,共15页

海滩粗颗粒沉积物中的重金属污染问题常被忽视,但是日益增强的人类活动造成了海滩沉积物重金属不同程度的污染,对海滩及周边的动植物和人类产生严重的损害,并降低了海滩质量和旅游及生态价值,这一问题受到越来越多人的关注。因此要及时... 海滩粗颗粒沉积物中的重金属污染问题常被忽视,但是日益增强的人类活动造成了海滩沉积物重金属不同程度的污染,对海滩及周边的动植物和人类产生严重的损害,并降低了海滩质量和旅游及生态价值,这一问题受到越来越多人的关注。因此要及时了解海滩重金属污染的程度、范围、生态风险及其检测方法。本文在查阅全球海滩沉积物重金属污染的大量数据基础上,总结了海滩重金属在全球范围内的污染程度及分布特征,阐明了海滩重金属的污染评估结果及生态风险,揭示了海滩重金属的来源及其在沉积物中的扩散规律,并分析了海滩重金属污染的检测方法以及存在的问题。研究结果将对有效治理海滩污染、保护生态环境及健康发展旅游经济提供重要参考。 展开更多

关键词 海滩沉积物 重金属 污染评估 重金属扩散 海滩管理

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杭州湾及其邻近海域夏季营养盐污染与富营养化评价 被引量：2

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作者 李赛赛 裴绍峰 +3 位作者 赵俐红 朱志强 廖名稳 段云莹 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2024年第6期39-52,共14页

基于2022年夏季对杭州湾及其邻近海域的生态环境调查数据,采用单因子污染指数法、营养盐结构和限制性分析与富营养化状态指数法分别对该区表层营养盐和有机污染特征进行系统研究,对其富营养化状况进行系统评价,并通过Pearson相关性统计... 基于2022年夏季对杭州湾及其邻近海域的生态环境调查数据,采用单因子污染指数法、营养盐结构和限制性分析与富营养化状态指数法分别对该区表层营养盐和有机污染特征进行系统研究,对其富营养化状况进行系统评价,并通过Pearson相关性统计分析初步探讨了营养盐污染对浮游植物生长的影响以及水域富营养化的控制因素。结果表明,该区氮(N)、磷(P)污染较为严重,溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)含量超过国家第Ⅲ类海水水质标准的站位数量占比分别为55%和80%;海水表层N/P和Si/P比值失衡,分别有20%和5%的站位水体浮游植物生长存在P和Si潜在限制。调查区叶绿素a(Chla)含量主要受水体透明度的影响,呈现东部高于西部、湾外高于湾内的空间分布特征;其中,湾外东部水域Chla含量较高,表明藻类细胞密度较大,存在暴发赤潮的风险。化学耗氧量(COD)的调查结果表明,该区总体有机污染并不显著,95%的站位符合国家第Ⅲ类水质标准。富营养化评价结果表明,该区90%的站位处于富营养化状态,其中40%的站位为重度富营养化;富营养化因子对E值的贡献排序为COD>DIN>DIP。初步研究表明,杭州湾及其邻近海域存在N、P营养盐污染,水体的富营养化问题值得关注并有待开展后续研究。 展开更多

关键词 杭州湾 营养盐 富营养化 浮游植物 影响因素

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山东半岛东部典型砂质海岸侵蚀特征及其影响因素 被引量：1

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作者 魏霞 高伟 +4 位作者 李萍 刘杰 徐元芹 张卓立 李安龙 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期312-324,共13页

利用岸滩剖面高程监测、沉积物粒度变化和动力环境分析的方法,以海阳市沙滩侵蚀演化过程为例分析了山东半岛东部典型砂质海岸的侵蚀特征和影响因素。结果表明,海阳市沙滩整体以侵蚀为主,2018—2019年沙滩总侵蚀量为2.48×10^(4)m^(3... 利用岸滩剖面高程监测、沉积物粒度变化和动力环境分析的方法,以海阳市沙滩侵蚀演化过程为例分析了山东半岛东部典型砂质海岸的侵蚀特征和影响因素。结果表明,海阳市沙滩整体以侵蚀为主,2018—2019年沙滩总侵蚀量为2.48×10^(4)m^(3)。其中,丁字嘴沙滩以侵蚀为主,但两侧受河口的影响呈现局部滩面稳定和后滨弱淤积的现象;潮里—庄上—羊角畔沙滩滩面侵蚀从西向东逐渐增强;万米沙滩中部侵蚀严重,两端相对较弱。表层沉积物由陆向海逐渐变细,但整体上呈现粗化的趋势。波浪和极端天气是控制沙滩侵蚀变化的重要动力因素,而坡度则是导致沙滩剖面形态变化和表层沉积物差异的重要因素之一。 展开更多

关键词 砂质海岸 海岸侵蚀 侵蚀强度 影响因素 海阳

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OPC-MCA固化剂对盾构废泥的固化性能及其微观作用机制研究

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作者 张恒根 王卫华 +2 位作者 邓声贵 何昊 刘涛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1492-1508,共17页

通过添加高炉矿渣(GGBS)、脱硫石膏(FGDG)、铝酸钙粉、生石灰和明矾到普通硅酸盐水泥P.O42.5(OPC)中,制备一种新型盾构废泥改良材料OPC-MCA。首先,通过正交测试法确定OPC-MCA中各原料的最优配比。然后,使用该材料和OPC在10%~40%的掺量... 通过添加高炉矿渣(GGBS)、脱硫石膏(FGDG)、铝酸钙粉、生石灰和明矾到普通硅酸盐水泥P.O42.5(OPC)中,制备一种新型盾构废泥改良材料OPC-MCA。首先,通过正交测试法确定OPC-MCA中各原料的最优配比。然后,使用该材料和OPC在10%~40%的掺量下处理芜湖市城南过江隧道工程产生的盾构废泥,并检测不同固化时间(3、7、28 d)下的抗压强度。最后,采用扫描电镜(SEM)、工业CT系统和X射线衍射(XRD)观察和分析固化后废泥试样的微观形貌、孔隙和裂纹特征以及矿物成分变化。研究结果表明:OPCMCA的最优材料配比为51%OPC、32%GGBS、8%FGDG、5%铝酸钙粉、3%生石灰、1%明矾;OPCMCA对芜湖盾构废泥的固化能力比OPC的强,在低掺量情况下更是如此;固化剂掺量和固化时间的增加会导致试样强度增加、脆性增强,并使部分试样转变为拉伸破坏;在OPC-MCA固化的试样中检测到了OPC固化试样中未检测到的水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和单硫型硫铝酸盐(AFm),并且钙矾石(AFt)含量也更高;在同等掺量下,OPC-MCA固化试样中大尺寸孔隙的比例以及孔隙的总体积均比OPC固化试样的小。 展开更多

关键词 盾构废泥 固化剂 CT扫描 力学性能 反应机理

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黄河现行流路与启用刁口流路不同情景下调水调沙期间入海水沙扩散特征与影响因素

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作者 宋怡菲 林新怡 +5 位作者 罗佳贝 刘舒 徐金亚 毕乃双 王厚杰 吴晓 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期15-26,共12页

《黄河流域综合规划(2012—2030年)》中指出,规划期内仍主要利用清水沟流路行河,保持流路相对稳定,清水沟流路使用结束后,优先启用刁口备用流路。为探究黄河启用刁口流路后入海水沙扩散特征及其与现行流路的差异,本研究选取黄河水沙入... 《黄河流域综合规划(2012—2030年)》中指出,规划期内仍主要利用清水沟流路行河,保持流路相对稳定,清水沟流路使用结束后,优先启用刁口备用流路。为探究黄河启用刁口流路后入海水沙扩散特征及其与现行流路的差异,本研究选取黄河水沙入海的主要时期——调水调沙期,通过FVCOM三维数值模式,模拟研究了黄河调水调沙期间经两条流路入海情况下的盐度、悬沙浓度及河口动力特征,对比发现(1)两条流路沿岸流系总体变化趋势一致,入海径流受地转偏向力影响整体向东偏转,局部流场存在差异,刁口流路入海时无明显环流;(2)两种流路下羽流和悬沙的扩散特征对调水调沙不同阶段的水沙变化存在一致性的响应;然而,受河口地形和岸线的影响,刁口流路情景下羽流和悬沙的扩散范围显著大于现行流路;(3)伴随着流路变化,三角洲不同区域的演化特征将产生快速响应:刁口流路启用后,现行河口三角洲将进入蚀退期,刁口三角洲叶瓣进入快速造陆期。此外,模型结果显示,由于刁口外较浅的水深和平缓的地貌特征,相同条件下刁口流路情景下三角洲的造陆速率在短期内可能高于现行流路。 展开更多

关键词 尾闾改道 调水调沙 羽流 水沙输运 黄河三角洲

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深海黏土定年研究进展

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作者 贺湘锋 刘建兴 +2 位作者 毕东杰 高建华 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-198,共16页

深海黏土广泛分布在水深超过碳酸盐补偿深度(CCD)以下的大洋盆地中,其沉积速率十分缓慢,只有少量的生物组分(主要是生物磷灰石)被保存,通常具有较高的稀土元素含量;海洋沉积物常用的磁性地层与生物地层相结合的定年手段通常不能有效使... 深海黏土广泛分布在水深超过碳酸盐补偿深度(CCD)以下的大洋盆地中,其沉积速率十分缓慢,只有少量的生物组分(主要是生物磷灰石)被保存,通常具有较高的稀土元素含量;海洋沉积物常用的磁性地层与生物地层相结合的定年手段通常不能有效使用。因此,深海黏土沉积年龄框架的建立一直存在巨大的困难和挑战,严重阻碍了对沉积环境演化和稀土超常富集机制等方面的深入研究。本文回顾总结了20世纪以来逐步发展应用的多种深海黏土定年方法,主要包括磁性地层、鱼牙87Sr/86Sr定年、鱼牙U-Pb定年、10Be测年、230Thex测年、187Os/188Os定年、鱼鳞石生物地层、恒定Co通量模型以及常用的地层对比方法。这些方法各具优缺点,单一使用以上任何一种定年方法几乎都难以获得完整可靠的年龄框架。因此,综合运用多种定年方法,对获得的年龄框架进行系统对比和验证,将会更为有效地提高深海黏土年龄框架的可靠性。 展开更多

关键词 深海黏土 定年方法 磁性地层 鱼牙/鱼鳞石 综合年代学

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西南印度洋龙旂热液区沉积物地球化学特征及其指示意义

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作者 陈延军 李萍 +2 位作者 徐元芹 高伟 刘杰 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期532-544,共13页

热液区沉积物通常蕴含着热液活动的相关信息,其地球化学特征可以指示物质来源。本文以龙旂热液区及其周边区域沉积物样品为研究对象,通过沉积物主微量元素地球化学分析,利用元素含量特征分析、特征元素三角图解、稀土元素标准化图解、... 热液区沉积物通常蕴含着热液活动的相关信息,其地球化学特征可以指示物质来源。本文以龙旂热液区及其周边区域沉积物样品为研究对象,通过沉积物主微量元素地球化学分析,利用元素含量特征分析、特征元素三角图解、稀土元素标准化图解、元素热液贡献计算等方法,探讨了沉积物的物质来源与热液贡献。结果表明,研究区沉积物主要为钙质生源沉积物和含碎屑沉积物;含碎屑沉积物TFe2O3、MnO、P2O5、Ni、Cr、V、Cu含量高于钙质生源沉积物,稀土元素总量整体偏低,呈轻稀土富集、Eu负异常、Ce负异常的特点;由钙质生源、火山碎屑、热液组分及海水作用形成的化学元素构成了主要沉积物物质来源;在含碎屑沉积物中,不同样品热液贡献呈现差异性;热液区对沉积物样品主要影响元素为Fe、Mn。 展开更多

关键词 西南印度洋中脊 地球化学 物质来源 热液活动 龙旂热液区

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渤海有机碳埋藏对近百年沉积汞的约束

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作者 贾梦娇 白亚之 +3 位作者 杜佳宗 张钰莹 林福东 胡利民 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期129-139,共11页

全球变暖背景下,近海陆架有机碳埋藏及其环境效应不仅是海洋碳循环的关键环节,而且对全面认识人类活动对近海生态系统的影响也具有重要意义。本研究基于2013年在渤海中部泥质区由箱式取样器采集的53 cm长的沉积岩芯,综合分析了近百年来... 全球变暖背景下,近海陆架有机碳埋藏及其环境效应不仅是海洋碳循环的关键环节,而且对全面认识人类活动对近海生态系统的影响也具有重要意义。本研究基于2013年在渤海中部泥质区由箱式取样器采集的53 cm长的沉积岩芯,综合分析了近百年来总有机碳(TOC)及其稳定碳同位素(δ^(13)C)、生物标志物和沉积汞等指标的高分辨率沉积记录,探讨了不同来源有机碳的演变特征及其对沉积汞埋藏的约束作用。通过对有机碳δ^(13)C进行Suess效应校正,并利用双端元混合模型,估算得到海源有机碳贡献率约为59%~90%,且自1970年以来显著增加。海源有机碳与菜籽甾醇和甲藻甾醇的演化趋势基本一致,指示自1970年以来海洋初级生产力显著增加,可能与营养物质输入和气候变暖有关。沉积汞的埋藏记录与上述生产力参数的变化趋势总体一致,并与1970年后的海源有机碳等指标呈显著的正相关,表明近几十年浮游植物生产力的增加可能对沉积汞的累积具有重要作用,因此生物作用可能对近海汞的沉积和归宿具有不可忽视的影响。进一步对比了近期人为大气汞的排放量和沉积汞埋藏量的相对变化,发现大约2000s以后,沉积汞埋藏的比率明显下降(相对于排放量),这可能与同期营养盐和浮游植物群落结构改变(如甲藻显著增加)导致的生物对汞的清除作用效率降低有关。 展开更多

关键词 有机碳 沉积记录 生物泵 沉积汞 渤海

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氧同位素3早期以来千年尺度气候事件在日本海北部的磁学记录

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作者 邹庆超 石学法 +5 位作者 葛淑兰 吴永华 邹建军 贺湘锋 Sergey A.Gorbarenko 刘建兴 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期106-121,共16页

日本海是西北太平洋最大的边缘海,长期以来普遍认为其沉积物处于强烈的还原环境中而导致相应的磁学信号非常微弱,以致常用的磁学方法在该区的应用一直受限。为深入探讨磁学指标在日本海古环境与古海洋学研究中是否有效,本文对位于研究... 日本海是西北太平洋最大的边缘海,长期以来普遍认为其沉积物处于强烈的还原环境中而导致相应的磁学信号非常微弱,以致常用的磁学方法在该区的应用一直受限。为深入探讨磁学指标在日本海古环境与古海洋学研究中是否有效,本文对位于研究程度相对薄弱的北部一根626 cm长的柱状沉积物岩心(LV87-2-3孔,水深740 m)开展了系统的岩石磁学测试分析以及高分辨率的AMS14C测年和粒度分析。结果显示岩心系约48.3 ka BP以来的沉积记录,其55 cm以下层位的原生亚铁磁性矿物(主要为磁铁矿)已被大量还原而生成黄铁矿,导致磁性极弱。这与Dansgaard-Oeschger(D-O)旋回间冰阶水体分层加强和表层生产力提高等因素密切相关。然而,在此背景下仍存在4个以高矫顽力矿物(如赤铁矿和针铁矿)占比较高为明显特征的强磁性层位,即“硬磁异常”层;其很好地对应了海因里希(Heinrich)事件,指示了东亚冬季风(EAWM)增强和高盐度对马暖流(TWC)注入而导致的相对减弱的还原环境。上述变化在沉积物粒度上却未见清晰体现。因此,该研究不仅表明磁学参数对于指示末次冰期日本海古海洋与古环境演化的作用不容忽视,同时也为后续相关工作提供了新视角和新思路。 展开更多

关键词 日本海沉积物 磁性矿物 岩石磁学 古环境 HEINRICH事件

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固废基地质聚合物固化沿海软土的力学机理与劣化性能研究 被引量：1

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作者 张顶飞 刘涛 +3 位作者 郝琪 余刘成 衣向阳 何昊 《应用基础与工程科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1582-1596,共15页

我国沿海地区的软土承载力低,无法直接作为地基进行工程建设.此外,矿渣和电石渣等工业废渣的利用率也较低.为满足高质量发展要求,探索了矿渣-电石渣基地质聚合物固化沿海软土的宏观力学性能与微观结构发展机理.通过响应面试验和数值分... 我国沿海地区的软土承载力低,无法直接作为地基进行工程建设.此外,矿渣和电石渣等工业废渣的利用率也较低.为满足高质量发展要求,探索了矿渣-电石渣基地质聚合物固化沿海软土的宏观力学性能与微观结构发展机理.通过响应面试验和数值分析得出,矿渣、电石渣和硅酸钠的最佳掺量分别为16.8%、6.9%和3.6%(命名KDG固化剂).通过无侧限抗压强度、水稳定性、干湿循环和冻融循环试验比较了KDG固化剂与水泥在不同环境下的固化效果.在7d和28d龄期,相较于水泥固化土,KDG固化土有着更好的抗压强度、韧性、水稳性、抗干湿循环和抗冻融循环性能.根据X射线衍射(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)测试结果,7d时KDG固化土水化产物主要为絮状水化硅酸钙(C-S-H),28d时絮状C-S-H逐渐发育形成三维网状结构,内部孔隙得到填充,促使固化土力学性能得到提高.KDG固化剂对软土的固化效果显著,提高了废渣的利用率,实现“以废治废”,符合绿色可持续发展理念,具有良好的应用前景.以期该研究对沿海软土地基处理工程和以软土为基材的预拌固化土提供一定的技术支持. 展开更多

关键词 地质聚合物 响应面法 干湿循环 冻融循环

原文传递

南海北部神狐陆架坡折区内孤立波引起海底风暴

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作者 贾永刚 冯学志 +4 位作者 朱超祁 王林森 刘晓磊 胡聪 王宏威 《中国科学:地球科学》 北大核心 2025年第3期955-969,共15页

内孤立波可以在大陆斜坡上造成强烈的底流和湍流混合,这些过程影响着沉积物和污染物的再分布、海洋地貌和生态系统的变化.但由于缺乏详细的海底边界层的定量测量,人们对内孤立波造成海底沉积物再悬浮和输运的机制和影响仍然知之甚少.我... 内孤立波可以在大陆斜坡上造成强烈的底流和湍流混合,这些过程影响着沉积物和污染物的再分布、海洋地貌和生态系统的变化.但由于缺乏详细的海底边界层的定量测量,人们对内孤立波造成海底沉积物再悬浮和输运的机制和影响仍然知之甚少.我们展示了陆架坡折区内孤立波上层(14~265m)水动力和底部边界层(<1m)响应的高分辨率原位观测结果.研究结果发现强非线性内孤立波出现在半日潮流流速最大时刻时,会在海底引起海底风暴现象.不同于以往认为的全局不稳定机制,强非线性内孤立波造成的悬浮物浓度是背景值的60倍,具有瞬时突发性的特点,底部剪切应力(τ)要比实验室测量的大一个数量级,观测的波动压力是以往海岸观测的2.3~7倍左右.海底风暴造成的沉积物在垂直方向上迁移到离海底100m以上的距离,横向输运超过了调查范围内数十千米的距离,构成了“强非线性内孤立波掀沙,弱非线性内孤立波和内潮流协助,等深流输沙”的动力机制.南海内孤立波引起的海底风暴现象造就的悬浮通量与全球沙尘暴排放量处于同一个数量级,是亚洲沙尘暴入海量的21.9倍,是南海北部河流沉积物入海通量的21倍左右,这些结果对评估南海北部沉积物沉积过程和生态地球化学的影响有着重大意义,并为海洋生态环境和碳汇循环过程提供一个新的视角. 展开更多

关键词 内孤立波 海底风暴 剪切应力 悬浮通量 入海通量

原文传递

硅灰-矿渣-电石渣协同固化黄泛区粉土力学性能与微观机理研究

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作者 刘彦浩 刘路路 +4 位作者 刘涛 张艳 余刘成 张顶飞 战元喆 《硅酸盐通报》 2025年第4期1513-1524,共12页

黄泛区粉土工程特性较差,需进行固化后才能作为路基填筑材料。但传统固化方案需要大量水泥,且水泥生产过程会消耗大量能源。为解决该问题,以硅灰(SF)和矿渣(GGBS)为前驱体,电石渣(CS)为激发剂,基于响应面法中的Box-Behnken design(BBD)... 黄泛区粉土工程特性较差,需进行固化后才能作为路基填筑材料。但传统固化方案需要大量水泥,且水泥生产过程会消耗大量能源。为解决该问题,以硅灰(SF)和矿渣(GGBS)为前驱体,电石渣(CS)为激发剂,基于响应面法中的Box-Behnken design(BBD)试验,对比分析了不同配合比的硅灰-矿渣-电石渣(SGC)胶凝材料和水泥对黄泛区粉土的力学性能和水稳性的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)探究了固化土的微观固化机理。结果表明,硅灰、矿渣、电石渣的最优质量配合比为5.94%∶21.87%∶4.31%。此配合比下固化土7、28 d无侧限抗压强度分别为6 531.58和9 269.26 kPa,相较于水泥固化土,7、28 d无侧限抗压强度分别提升28.3%和21.4%。SEM和XRD测试结果表明,SGC固化土的水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H)等胶凝物质,28 d龄期的SGC固化土微观形貌较水泥固化土更密实。SGC固化剂对黄泛区粉土改良效果显著,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 黄泛区粉土 粉土固化 固化剂 响应面法 配合比优化 无侧限抗压强度

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