RARE EARTH GEOCHEMISTRY OF COASTAL SURFICIAL SEDIMENTS OFF ZHEJIANG AND FUJIAN PROVINCES AND ITS IMPLICATIONS FOR PROVENANCE
-
摘要:
通过对浙闽泥质区近岸海域的151个表层沉积物样品和周边入海河流的71个表层沉积物样品进行粒度和稀土元素测试分析，研究了该区的稀土元素分布、Eu和Ce异常、稀土元素的球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分曲线特征等。对研究区表层沉积物与长江、瓯江、闽江表层沉积物的稀土元素进行对比，以Ce/La和Sm/Nd作为元素对进行FD判别函数分析，结果表明研究区表层沉积物并不是单一物源形成，是长江、闽江、瓯江共同作用的结果。为了探究3条河流对浙闽近岸海域影响程度的大小，用物源指数进行判别，结果表明，3条河流对研究区内陆架、外陆架的影响程度都是长江＞瓯江＞闽江，内陆架表层沉积物中长江源占有明显优势，外陆架表层沉积物物源比内陆架更复杂，3条河流的混合作用更明显。
Abstract:151 surface sediment samples taking from the argillaceous deposits off the Zhejiang-Fujian coasts and 71 samples from surrounding rivers have been tested in order to reveal the distribution pattern of grain size, rare earth elements, δEu and δCe, and chondrite-normalized and UCC-normalized REEs. The rare earth composition is compared with those of the surface sediments from the Yangtze River, Oujiang River, and Minjiang River.The FD discriminating function is adopted taking Ce/La and Sm/Nd as the element pair.The results suggest that the surface sediments in the study area are not formed from a single source, but a mixed source of the Yangtze River, Oujiang River, and Minjiang River.The contribution of the three rivers to the deposition on continental shelf surrounding to the study area is in a decreasing order from the Yangtze River to the Oujiang River and finally to the Minjiang River.The Yangtze River is doubtlessly the major contributor of clastic sediments to the inner shelf. However, the sediment sources of the outer shelf surface sediments are rather complex. It seems that the mixingt of the sediments from the three rivers is more important and pronounced on the outer shelf.
-
Key words:
- Zhejiang and Fujian coastal waters /
- surface sediments /
- rare earth elements /
- source
-
-
表 1 Composition and main indices of rare earth elements of the surface sediments in the study area rivers around eastern coast of China
样品
区域La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ∑REE ∑LREE/
∑HREELa/Yb
(CN)La/Yb
(UCC)δEu
(CN)δCe
(CN)δEu
(UCC)δCe
(UCC)Gd/Yb
(CN)Gd/Yb
(UCC)内陆架
(n=55)
泥质MMin 38.40 62.60 8.85 32.2 5.84 1.22 5.07 0.77 4.51 0.92 2.56 0.41 2.66 0.42 173.59 7.71 8.67 0.94 0.66 0.79 1.01 0.75 1.50 1.08 Max 42.70 93.60 10.1 37.1 6.96 1.43 6.03 0.96 5.61 1.11 3.08 0.48 3.11 0.48 207.02 9.88 9.97 1.08 0.70 1.12 1.07 1.06 1.65 1.19 STD 1.02 4.86 0.21 0.81 0.19 0.03 0.16 0.04 0.23 0.03 0.09 0.01 0.09 0.01 6.76 0.36 0.27 0.03 0.01 0.04 0.01 0.04 0.03 0.02 AV 40.65 81.82 9.60 35.32 6.48 1.34 5.66 0.87 5.10 1.03 2.83 0.44 2.87 0.45 194.48 9.10 9.55 1.04 0.68 1.00 1.04 0.94 1.59 1.14 CV 2.51 5.94 2.26 2.30 2.95 2.41 2.80 4.26 4.47 3.22 3.21 3.19 3.11 3.16 3.48 3.93 2.80 2.80 1.40 4.43 1.40 4.43 1.94 1.94 外陆架
(n=96)
砂质SMin 25.20 49.60 6.31 23.10 4.22 0.88 3.65 0.56 3.17 0.63 1.72 0.26 1.64 0.25 128.69 5.94 6.51 0.71 0.57 0.72 0.88 0.68 1.50 1.08 Max 42.80 87.30 10.20 36.50 6.84 1.43 5.73 0.94 5.72 1.11 2.95 0.45 2.90 0.45 199.44 11.88 14.67 1.60 0.76 1.09 1.17 1.04 1.97 1.41 STD 3.52 7.71 0.79 2.69 0.49 0.10 0.43 0.08 0.46 0.10 0.27 0.04 0.27 0.04 16.05 0.67 0.99 0.11 0.02 0.04 0.04 0.04 0.11 0.08 AV 37.35 74.95 8.78 32.07 5.85 1.18 5.00 0.76 4.28 0.86 2.37 0.37 2.37 0.37 176.57 9.80 10.67 1.16 0.67 1.00 1.03 0.94 1.71 1.23 CV 9.42 10.28 8.99 8.38 8.37 8.53 8.50 9.90 10.77 11.07 11.27 11.52 11.30 11.36 9.09 6.84 9.28 9.28 3.63 4.06 3.63 4.06 6.42 6.43 闽江
(n=30)Min 9.58 18.00 2.13 7.30 1.32 0.28 1.15 0.19 1.13 0.24 0.71 0.12 0.79 0.12 43.06 8.45 8.18 0.89 0.43 0.86 0.66 0.81 1.17 0.84 Max 90.40 166.00 17.50 60.40 10.90 1.95 9.50 1.42 8.05 1.62 4.56 0.72 4.64 0.73 362.71 15.20 16.12 1.75 0.69 1.66 1.07 1.58 2.03 1.45 STD 22.42 44.12 4.66 16.18 2.79 0.51 2.42 0.35 2.00 0.40 1.10 0.17 1.08 0.17 97.41 1.39 2.12 0.23 0.07 0.14 0.10 0.13 0.21 0.15 AV 40.37 80.35 8.86 30.81 5.35 0.92 4.62 0.69 3.92 0.80 2.22 0.35 2.29 0.36 181.89 10.73 11.55 1.26 0.56 1.02 0.86 0.97 1.59 1.14 CV 22.42 44.12 4.66 16.18 2.79 0.51 2.42 0.35 2.00 0.40 1.10 0.17 1.08 0.17 97.41 1.39 2.12 0.23 0.07 0.14 0.10 0.13 0.21 0.15 瓯江
(n=22)Min 9.92 23.5 2.84 10.80 2.70 0.20 2.41 0.38 2.16 0.46 1.34 0.21 1.42 0.22 65.23 3.27 2.32 0.25 0.22 0.88 0.33 0.83 0.82 0.59 Max 91.20 162.00 14.80 51.00 8.24 1.30 7.28 1.02 5.77 1.19 3.99 0.50 3.22 0.50 351.19 14.38 20.91 2.27 0.62 1.25 0.96 1.18 2.00 1.43 STD 16.23 31.42 2.70 9.63 1.58 0.30 1.39 0.19 1.10 0.21 0.68 0.08 0.52 0.08 64.64 2.06 3.18 0.35 0.08 0.10 0.13 0.09 0.23 0.17 AV 40.44 80.09 8.44 29.56 5.11 0.83 4.49 0.69 4.02 0.84 2.48 0.37 2.46 0.38 180.20 10.35 11.01 1.20 0.52 1.03 0.80 0.98 1.46 1.04 CV 40.14 39.24 32.06 32.60 31.02 36.03 31.04 27.68 27.40 25.18 27.48 22.25 20.99 20.90 35.87 19.95 28.88 28.88 15.98 9.33 15.98 9.33 15.88 15.88 长江
(n=19)Min 1.45 2.20 0.32 1.21 0.23 0.05 0.23 0.04 0.22 0.05 0.14 0.02 0.13 0.02 6.31 6.42 7.52 0.82 0.60 0.78 0.92 1.02 1.93 1.39 Max 46.20 96.10 10.30 38.20 6.96 1.46 6.26 0.99 5.46 1.12 3.08 0.48 3.12 0.48 215.09 11.98 13.14 1.43 0.78 1.08 1.20 1.02 1.93 1.39 STD 11.37 25.37 2.62 9.66 1.74 0.35 1.53 0.24 1.36 0.28 0.78 0.12 0.79 0.12 55.96 1.02 1.24 0.13 0.04 0.08 0.06 0.07 0.13 0.10 AV 31.99 63.97 7.49 27.87 5.04 1.06 4.44 0.68 3.73 0.77 2.13 0.32 2.13 0.32 151.95 9.31 10.13 1.10 0.69 0.97 1.06 0.92 1.69 1.21 CV 35.55 39.66 34.91 34.64 34.61 32.97 34.41 35.62 36.37 36.73 36.64 37.01 37.19 37.07 36.83 10.95 12.24 12.24 5.93 8.42 5.93 8.42 7.88 7.88 研究海区平均 39.00 78.38 9.19 33.70 6.17 1.26 5.33 0.82 4.69 0.95 2.61 0.41 2.62 0.41 185.52 9.45 10.11 1.10 0.67 1.00 1.04 0.94 1.65 1.18 中国浅海 33.00 67.00 7.37 29.00 5.60 1.00 5.11 0.73 3.42 0.64 1.50 0.15 2.20 0.24 156.96 注:表内数据单位为×10-6；n为样品数目；Min:最小值；Max:最大值；STD:标准偏差。AV:平均值；CV:变异系数；CN为球粒陨石标准化[14]；UCC为上陆壳标准化[14]；中国浅海数据引自文献[15] 
下载: 导出CSV
表 2 研究区及周边河流沉积物物源指数(部分)
Table 2. Sediment source index of study area and surrounding rivers(Part of total data)
内陆架(n=55) 外陆架(n=96) PI1 物源指示 PI2 物源指示 PI3 物源指示 PI1 物源指示 PI2 物源指示 PI3 物源指示 0.489 瓯江 0.416 长江 0.572 长江 0.414 瓯江 0.206 长江 0.683 长江 0.502 闽江 0.218 长江 0.802 长江 0.481 瓯江 0.167 长江 0.814 长江 0.487 瓯江 0.383 长江 0.604 长江 0.406 瓯江 0.306 长江 0.591 长江 0.496 瓯江 0.413 长江 0.576 长江 0.539 闽江 0.614 闽江 0.414 瓯江 0.490 瓯江 0.361 长江 0.629 长江 0.469 瓯江 0.269 长江 0.725 长江 0.491 瓯江 0.411 长江 0.580 长江 0.553 闽江 0.547 闽江 0.498 瓯江 0.487 瓯江 0.401 长江 0.587 长江 0.484 瓯江 0.279 长江 0.709 长江 $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ $ \vdots $ 0.493 瓯江 0.412 长江 0.579 长江 0.499 瓯江 0.418 长江 0.581 长江 *注：表格最后一行为各列均值
下载: 导出CSV
-
[1] Mi B, Liu S, Shi X, et al. A high resolution record of rare earth element compositional changes from the mud deposit on the inner shelf of the East China Sea: Implications for paleoenvironmental changes[J]. Quaternary International, 2017, 447:35-45. doi: 10.1016/j.quaint.2016.09.056
[2] Xu K, Li A, Liu J P, et al. Provenance, structure, and formation of the mud wedge along inner continental shelf of the East China Sea: A synthesis of the Yangtze dispersal system[J]. Marine Geology, 2012, 291-294(4):176-191. http://cn.bing.com/academic/profile?id=c6d99dd3538ca75a9b1ac4512bdf066a&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[3] 肖尚斌, 李安春, 刘卫国, 等.闽浙沿岸泥质沉积的物源分析[J].自然科学进展, 2009, 19(02):185-191. doi: 10.3321/j.issn:1002-008X.2009.02.009
[4] 苏志清, 钱清瑛.台湾暖流起源的研究[J].山东海洋学院学报, 1988(01):12-19. http://www.cqvip.com/QK/92605X/198801/15138409.html
[5] 肖尚斌, 李安春, 蒋富清, 等.近2ka来东海内陆架泥质沉积物地球化学特征[J].地球化学, 2005, 34(6):595-604. doi: 10.3321/j.issn:0379-1726.2005.06.006
[6] Huh C A, Su C C. Sedimentation dynamics in the East China Sea elucidated from 210Pb, 137Cs and 239, 240Pu[J]. Marine Geology, 1999, 160(1):183-196. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025322799000201
[7] 朱爱美, 刘季花, 张辉, 等.东海内陆架泥质区表层沉积物稀土元素的分布特征[J].海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(1):1-10. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzydsjdz201201001
[8] 严杰, 高建华, 李军, 等.鸭绿江河口及近岸地区稀土元素的物源指示意义[J].海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(4):100-108. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzydsjdz201004012
[9] 郭志刚, 杨作升, 张东奇, 等.冬、夏季东海北部悬浮体分布及海流对悬浮体输运的阻隔作用[J].海洋学报, 2002, 24(5):71-80. doi: 10.3321/j.issn:0253-4193.2002.05.009
[10] Xu F J, Li A C, Li T G, et al. Rare earth element geochemistry in the inner shelf of the East China Sea and its implication to sediment provenances[J]. Journal of Rare Earths, 2011, 29(7):702-709. doi: 10.1016/S1002-0721(10)60526-1
[11] 季福武.东海外陆架Q43柱样沉积物稀土元素地球化学特征及其物源示踪意义[D].青岛: 中国海洋大学, 2003.
[12] 毕磊, 杨守业, 李超, 等.东海陆架粘土粒级沉积物稀土元素地球化学特征及其物源分析[C]//中国矿物岩石地球化学学会学术年会. 2013.
[13] 徐方建, 李安春, 徐兆凯, 等.东海内陆架沉积物稀土元素地球化学特征及物源意义[J].中国稀土学报, 2009, 27(4):574-582. doi: 10.3321/j.issn:1000-4343.2009.04.023
[14] 周国华, 孙彬彬, 刘占元, 等.中国东部主要河流稀土元素地球化学特征[J].现代地质, 2012, 26(5):1028-1042. doi: 10.3969/j.issn.1000-8527.2012.05.024
[15] 赵一阳, 王金土, 秦朝阳, 等.中国大陆架海底沉积物中的稀土元素[J].沉积学报, 1990(1):37-43. http://www.cqvip.com/qk/95994X/199001/221822.html
[16] 李波, 孙桂华, 钟和贤, 等.福建近岸海域表层沉积物稀土元素地球化学特征及其物源指示意义[J].海洋地质前沿, 2017, 33(8):47-56. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzdt201708007
[17] 杨守业, 李从先. REE示踪沉积物物源研究进展[J].地球科学进展, 1999, 14(2):164-167. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.1999.02.010
[18] 马晓红, 韩宗珠, 毕世普, 等.闽江河口表层沉积物重矿物特征与物源示踪[J].海洋地质与第四纪地质, 2018, 38(1):87-95. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzydsjdz201801009
[19] Garzanti E, Andó S, France-Lanord C, et al. Mineralogical and chemical variability of fluvial sediments 2. Suspended-load silt (Ganga-Brahmaputra, Bangladesh)[J]. Earth & Planetary Science Letters, 2011, 302(1/2):107-120. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=4b44b4c8ce9548353549435d0fbcb0ae
[20] 杨江海.造山带碰撞—隆升过程的碎屑沉积响应[D].武汉: 中国地质大学, 2012.
[21] 陈炳辉, 韦慧晓, 黄志国, 等.表生地质体的Ce异常及其影响因素综述[J].稀土, 2007, 28(4):79-83. doi: 10.3969/j.issn.1004-0277.2007.04.019
[22] 孔祥淮, 刘健, 李巍然, 等.山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物的稀土元素及其物源判别[J].海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(3):51-59. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzydsjdz200703008
[23] 杨守业, 王中波.长江主要支流与干流沉积物的REE组成[J].矿物岩石地球化学通报, 2011, 30(1):31-39. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2011.01.005
[24] 苏妮, 毕磊, 郭玉龙, 等.木兰溪河口及邻近海域表层沉积物稀土元素组成与物源判别[J].海洋地质与第四纪地质, 2018, 38(1):150-159. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzydsjdz201801015
[25] Cox R, Lowe D R, Cullers R L. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the southwestern United States[J]. Geochim.Cosmochim.Acta, 1995, 59(14):2919-2940. http://cn.bing.com/academic/profile?id=69e7011faf7f8223f1a710075e71f1db&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[26] Wedepohl K H. The composition of the continental crust [J]. Mineralogical Magazine, 1995, 58(7):1217-1232. http://cn.bing.com/academic/profile?id=80b52f45283e7b40563183022d69a4cb&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[27] McLennan S M, Hemming S, McDaniel D K, et al. Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics[C]//Johnsson, MJ, Basu A., eds. Processes Controlling the Composition of Clastic Sediments. Geological Society of America, Special Paper, 1993, 284: 21-40
[28] 冯旭文, 石学法, 黄永祥, 等.长江口东南泥质区百年来稀土元素的组成及控制因素[J].地球化学, 2011, 40(5):464-472. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqhx201105007
[29] 严杰, 高建华, 李军, 等.鸭绿江河口外海域柱状沉积物稀土元素的分布特征及物源指示[J].海洋通报, 2013, 32(6):601-609. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hytb201306001
[30] 张晓波.山东半岛南部近岸海域全新世泥质区沉积特征与物源[D].青岛: 中国海洋大学, 2014.
[31] 王爱萍, 杨守业, 李从先.南京地区下蜀土元素地球化学特征及物源判别[J].同济大学学报:自然科学版, 2001, 29(6):657-661. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=tjdxxb200106006
[32] 谢远云, 何葵, 周嘉, 等.哈尔滨沙尘暴的化学特征及其物质源探讨[J].地理研究, 2006, 25(2):255-261. doi: 10.3321/j.issn:1000-0585.2006.02.008
-
图(8)
表(2)
计量
- 文章访问数: 704
- PDF下载数: 67
- 施引文献: 0