东海陆架沉积物中硫、铁形状分析及其早期成岩作用.pdf

东海陆架沉积物中硫、铁形态分析及其早期成岩作用 摘 要 陆架海沉积物是有机质沉积及矿化的重要场所，也是早期成岩作用中能量转 化和物质循环的重要载体。硫和铁的早期成岩循环直接影响海洋沉积物中C、P 以及微量元素的循环和收支平衡，具有重要的地球化学意义。本文以东海陆架沉 积物为研究对象：采集内陆架3个站点沉积物柱状样，用选择性提取法分别测定 了30个站点表层沉积物样，运用序列提取法和Lord法分析了不同形态铁含量。 通过以上分析，并结合总有机碳(TOG)、粒度和总铁(FeT)等参数，阐述了表 层沉积物中铁主要形态的含量及空间分布特征、主要制约因素；揭示了柱样沉积 物中硫和铁的成岩循环过程及两者之间的相互作用、C．S．Fe体系的相互制约关 系。主要研究结果如下： 加而逐渐增加，并且在较深层的沉积剖面上AVS和So的变化与S。，具有较好的 对应关系，表明AVS和So含量的增加有利于黄铁矿的形成。东海沉积物中总体 上较低的AVS、So和S。，含量是较低的活性有机质含量、较强的生物扰动和物理 混合以及铁异化还原对硫酸盐还原的抑制作用等因素导致的。 活性铁含量很高(65．3 pmol／g-150gmol／g)，且在柱样深度范围内硫酸盐含量稳 定，表明东海内陆架沉积物中，黄铁矿形成的限制因素不是活性铁含量，而是活 性有机质的含量。 高(尻为75．3}tmol／g-165pmol／g；风为91．0／amol／g-272lamol／g)，表明在现有 沉积条件下，沉积物中$042-还原产生的硫化物会快速与活性铁氧化物反应，不 会在孔隙水中大量积累及向上覆水体扩散，因此不会对底栖生态系统造成威胁。 4、东海表层沉积物中TOC、FeT和黏土组分三者之间有很好的空间耦合性， 表明TOC和FeT的空间分布主要受黏土组分的控制，陆源细粒矿物和黏土颗粒 表面的铁氧化物是FeT的主要来源。 的环境和不稳定的动力学条件限制了Fe。arb+AVs和Fe。y的生成和积累，导致其含 的低含量、Fepy和Fem。。复杂粒度效应等因素导致了其含量对黏土含量变化的不 敏感。 6、由于部分FeHR在长江河口的凝絮和沉淀，东海表层沉积物中FeHR平均含 量明显低于长江颗粒物，但与全球海洋沉积物相当；FePR的平均含量明显高于世 界陆架沉积物中的含量，但与全球河流颗粒物相当，仅略低于长江颗粒物中的 FePR含量，表明东海表层沉积物中FePR主要受长江颗粒物的控制；Feu的平均含量 远低于世界陆架沉积物中的含量，可能是继承了长江悬浮颗粒物dOFeu低值特征 的结果。 7、以粘土含量、TOC、FeT和Al等沉积物地球化学调查中的常规调查参数作 主变量，运用多元线性回归方法可简便、且较可靠地估算东海表层沉积物中不同 活性铁(Fe(III)HR、FeHR矛[JFePR)含量，可减少实际分析中的工作量。 关键词：东海沉积物；硫化物；黄铁矿；活性铁；早期成岩作用 and of Speciation sulfurandironin earlydiagenesisstudy sedimentsoftheEast ChinaSea continentalshelf Abstract Continentalshelf sedimentsare locations for important not burialand only mineralizationof alsofor conversionandnutrient organicmatter,but energy