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本研究以南沙海域8个沉积物柱样(NS-1~NS-8)为研究对象,通过对117个样品含水率、有机碳、铀、碘以及磷元素含量的分析测定,探讨了各元素的地球化学特征,估算了NS-7和NS-8两个长柱样的沉积速率,得到其沉积年代,由此分析十几万年以来的沉积环境变化,得到的结果对南沙海域所蕴含的环境变化研究具有指示意义。 主要研究结果如下: 1)铀的地球化学研究。对沉积物中铀的测定方法进行了条件实验,测定了沉积物中铀含量范围值为1.03-2.95mg/kg,平均值为1.76mg/kg,与其他海域沉积物铀含量处于同一数量级,但相对较低。沉积物中铀对大陆具有“继承性”和“亲陆性”。铀与有机碳的相关性只有NS-1、NS-2、NS-3较好,其余相关性较差,这些说明可能沉积物沉积类型不同,例如沉积环境的物质来源不同,其铀含量的分布受不同因素的控制。 2)碘的地球化学研究。利用碱熔融法对样品进行预处理,淀粉比色分光光度法测定碘含量,范围值为12.54-109.77mg/kg,平均值为35.64mg/kg,与其他海域沉积物碘含量相比处于同一水平。碘的分布受沉积物类型及粒度、铁锰氧化物、成岩作用等因素的影响。碘与有机碳的比值I/Corg范围为3.53×10-4-73.66×10-4,平均值为20.05×10-4。碘与有机碳的相关性较差。 3)磷的地球化学研究。利用磷钼蓝分光光度法测定磷含量,得到磷含量范围值为428.02-609.24mg/kg,平均值为521.94mg/kg,与文献记载的不同海域沉积物磷含量的结果相比,水平一致。磷与有机碳的比值Corg/P范围值为8.80-83.56,平均值为40.17,比Redfield比值C∶P(106∶1)要小,这说明该海域沉积物的海洋生源物质并不多,可能更多的是受控于陆源物质。在磷与有机碳的相关性上,除NS-4、NS-6柱样具有较好的相关性以外,其余柱样的相关性较差。 4)各元素之间的相关性分析。铀和碘之间的相关性除NS-8柱样较好之外,其余都较差,有些甚至是负相关;磷和铀之间的相关性,NS-1~NS-6柱样呈负相关关系,NS-7、NS-8柱样呈正相关关系;磷和碘之间的相关性,NS-2、NS-3、NS-5以及NS-7柱样相关性较差,NS-1、NS-4、NS-6和NS-8柱样中具有良好的相关性,这与沉积物类型有一定关系。 5)根据南海沉积速率频数分布图,结合本研究的沉积站位、沉积特征以及水深等,将NS-7、NS-8两个长柱样的沉积速率定为5.5cm/ka,得到底部沉积年龄分别为139kaB.P.、75kaB.P.。 6)元素所反映的环境变化指示意义。不同元素的地球化学与沉积环境相对应,反映不同海洋环境的变化。元素之间的变化趋势具有相互联系。NS-7柱样碘含量与NS93-5柱样的底栖有孔虫变化趋势在27-80kaB.P.之间可以很好的相吻合,在50kaB.P.左右出现的峰值反映了末次冰期气候变化的特征。NS93-5柱样618O变化与NS-7柱样铀含量变化之间存在一定相似性。磷含量的变化可以影响海洋初级生产力,记录地球化学过程的循环,在一定程度上起到调节大气圈O2和CO2的作用,同时也反映了近代以来人类活动的增加导致磷向海洋排放逐渐增多。元素变化趋势能够很好的与碳酸盐旋回相对应,反映了当时的海洋沉积环境。