黄河、长江与韩国Keum、Yeongsan江沉积物常量元素地球化学特征

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关键 词 ： 流 订Ｃ ｛物 ；常 Ｉｉｆ；儿 豢 ；地 球 化 ：；物 源 爪踪 ； ；Ｉ… Ｋｌ
中 图分 类 号 ：Ｉ）５９５
文 献 标 识 码 ：＾
我 边缘 海沉 积物 的物 源一 由：足最近 儿 海洋 地 质研 究 的热 点和 争 沦的焦点 ，同时 也．是 国际大 陆 架 号属经 济 划分 的敏感 问题 国内外 的众 多学 者 运 ，｝＿｝』沉 干Ｊ｛动 力学 、矿物学 、地球 物理 以 及地球 化学 等 多种研究 力‘法 对其进 行 厂探 坩 １．．然 而已有 的研 究 多足从 海 区着 手 ，对海 区沉积 物 的物源端 员的组 成 特征 认识 小够 ，以南黄 海 为例 ，一些 学 者尝 试运 用 常缝元 素来揭 示其 沉积 物 的来 源 ，认 为其 主要 … 中韩河流 供给 Ｉ ，然而 目前缺 乏对 中韩河 流沉 积 物 组成 的 比较研 究 ，因此 在一些 可能 为混合 物源 的 敏感 海 区 ，不能 够 可靠甄 别 中韩 河流物 质 的相对 贡 献 ，如果 运用单 个物 源端 员指标 来进行 判别 ，很容 易 引起 偏 差 。 一 些 韩 国 学 者 研 究 了朝 鲜 半 岛 Ｈａｎ、 Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 的微量 元素组 成特 征 】，而对 长 江和黄 河 了解 甚少 ；同样 ，我 国学 者对 长江 和黄河 的地 球化 学 已经 做 了不少研 究 ¨ ｉ，但 中韩河 流地 球化 学 的 比较研 究还 未见报 道 。本研究 运用 同样 的 取样 方法 采集 中韩主要 河 流的沉积 物样 品 ，经 过 同
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中的 有 机 碎 屑 和生 物 成 因碳 酸 盐 ，用 标 准 筛 析法 和 ＳｅｄｉｇｒａＤｈ ５１００粒 度 分 析 仪 测 试 样 品 粒 径 ； 用 ０．１ ｍｏｌ／Ｌ 纯 盐 酸 淋 洗 样 品 ， 在 有 机 元 素 分 析 仪 （ＥＡ一１ １ ｌＯ）上 测 试 总碳 和 有 机 碳 含 量 ，并 计 算 得 到 总无 机 碳 及 碳 酸盐 含 量 。 取 ０．２ ｇ在 玛 瑙 研 钵 中磨 碎 的样 品 ，在 密 闭 Ｔｅｆｌｏｎ容 器 中用 ＨＮＯ 、ＨＣＩＯ 和 ＨＦ溶 液 消 化 样 品 ，直 至 不 出现 黑 色 或 白色 残 渣 。对 韩 国 河 流 样 品 ，还 用 １ ｍｏｌ／Ｌ盐 酸 在 ２５ ｃＩ＝下 处 理 ２４ ｈ以 提 取 可 溶 相 和 酸不 溶相 （残 渣 相 ）。在 韩 国 基 础 科学 研 究 院 （ＫＢＳＩ）运 用 ＩＣＰ—ＭＳ （ＰＱ３，Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｌｅ— ｍｅｎｔａｌ Ｌｔｄ．）和 ＩＣＰ—ＡＥＳ（ＩＣＰＳ１０００一ｍ ，Ｓｈｉｍａｄｚｕ）分 别 测 试 微 量 及 常 量 元 素 含 量 。在 所 有 的 样 品 处 理 过 程 中 ，利 用 流 程 和 试 剂 空 白样 以 及 国 际 标 准 样 ＭＡＧ一１来 监 控 分 析 误 差 。相 对标 准 偏 差 分 析 表 明 ， 有 机 元 素 测 定 的分 析 误 差 为 ０．３％ ，而 常 量 元 素 小 于 ５％ ，相 态 提 取 的 闭合 度 （提 取 率 ）在 ８５％ 以 上 。该 文 报 道 的是 常量 元 素组 成 。
收 稿 日期 ：２００３—０３—１０；接 受 日期 ：２００３—０６—１７ 基 金 项 目 ：国家 自然 科学 基 金 （４９９７６０１６；４０２０６００８）；韩 国 自然 科 学 和 科 技 部 基 金 资 助项 目（ＫＯＳＥＦ和 ＫＩＳＴ） 作者简介 ：杨守业 （１９７ｌ一），男 ，博士 ，主要从事沉积地球化学和海洋地质 学研 究。 Ｅ－ｍａｉｈ ｓｙｙａｎｇ＠ｏｎｌｉｎｅ．ｓｈ．ｃｎ
第 ３３卷 第 １期 ２００４年 １月
ｆ ＧＥｏＣＨＩＭ ＩＣＡ
文章 编号 ：０３７９—１７２６（２００４）０１—００９９—０７
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Ｖ ０Ｉ．３３． ＮＯ．Ｉ Ｊａｎ．。２００４
黄 河 、长江 与韩 国 Ｋｅｕｍ 、Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 沉 积 物 常量元素地球化 学特征
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ＴＩＣ ＴＯ Ｃ Ｐ Ｋ Ｎ ａ Ｃａ Ｆｅ Ｍ ｇ Ａ１ Ｔｉ Ｃａ韩 国河 流 沉 积 物 元 素 含 量 比较
Ｆｉｇ．２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｕａｎｇｈｅ ａｎｄ Ｋｏｒｅａｎ ｒｉｖｅｒ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ
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常 量 元 素 组 成上 ，中 韩 ４条 主要 河 流也 各 具 不 同 的 特 征 （图 ２）。 与 长 江 和 黄 河 相 比 ，Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 的 总 无 机 碳 （ＴＩＣ）、Ｃａ及 碳 酸 盐 含 量 很 低 ， 而 其 他 元 素 含 量 则 介 于 长 江 和 黄 河 沉 积 物 之 间 。 黄河 沉 积 物 以 ＴＩＣ、Ｎａ和 ｃａ含 量 最 高 为特 征 ， 而 其 余 元 素 平 均 含 量 均 低 于 其 他 河 流 ，尤 其 是 总 有 机 碳 （ＴＯＣ）和 Ｆｅ最 明 显 。长 江 沉 积 物 中 Ｔｉ和 Ｐ含 量 显 著 高 于其 他 河 流 ，ＴＯＣ、Ｆｅ和 Ｍｇ的 平 均 含 量 一 般 也 大 于 黄河 和韩 国河 流 （图 ２）。 长 江 与 黄 河 沉 积 物 的 常量 元 素 组 成 明显 不 同 ，这 与 我们 以 前 的认 识 一 样 ¨ １。韩 国 Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 的 元 素 含 量 虽 存 在 一 定 的 差 异 ，但 考 虑 到 元 素 组 成 的标 准 偏 差 大 小 ，以 及 元 素 组 成 的 变 异 系数 多 大 于 两 条 河 流 之 问 的 相对 偏 差 或 比较 接 近 ，可 以认 为 两 条 河 流 的 常 量 元 素 组 成 基 本 一 致 （表 １）。从 元 素 组 成 变 异 系 数 来 看 ，ＴＩＣ、 ＴＯＣ和 Ｐ在 中韩 河 流之 问 含 量 变 化 最 大 ，而 Ｎａ、Ｍｇ 和 ．ｒｉ的 含 量 变 化 最 小 ，而 且 元 素 在 长 江 和 黄河 中 的 含 量 变 化 相 对 弱 于 在 Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 中 的 变 化 。新 、老 黄 河 不 同 地 区 的 沉 积 物 中常 量 元素 组 成 基 本 相 似 ，中游 样 品 中 的 ＴＩＣ和 ｃａ含 量 明显 大 于其 他 样 品 ，这 显 然 由其 中的 碳 酸 盐 含 量较 高 引 起 。对 长 江 而 言 ，从 下 游 到 河 口 ，除 有 机 碳 含 量 变 化 较 大 外 ，其 余 元 素 含 量 相 近 。
杨守业 ，Ｊｕｎｇ Ｈｏｉ—Ｓｏｏ ，李从先 ’，Ｌｉｒ ａ Ｄｏｎｇ—Ｉ１２
（Ｉ．Ｍ济 人。’ ：海 洋地 质 实 验 市 ， Ｉ 海 ２０００９２；２ ｒｆＷ “Ⅲ
－ｈ ａｎｄ Ｉｈ ｅｌ”ｐｔｎｅｎｔ Ｉｎ． ￣ｌｉｌｕｔｎ Ａｎ ｍ． Ｓｅｏ¨／ ４２５。６００． ⅢⅥ１）
摘 要 ：延 Ｊｔｌ…样 ｆ内样 ＩＩＩＩＩ采 ｌ测 试 ‘ 比较 分 析 ｒ我 Ｉ 的 Ｋ｝Ｉ： 般７Ｉｌ』以及 帏 … 的 Ｋ Ｉｒｎ ｌ Ｙｅｔｍｇ ７ｉ：的 常 几
５．０×１０ ｍ ／ａ和 １．６×ｌ０ Ｉｌｌ ／ａｔ ， ， ｊ。 Ｋｅｕｍ 江 的 输砂 量 为 ５．６×１０ ｔ／ａｔ”Ｊ，而 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 不 到 １×
１０ ｔ／ａ。两 条 河 流 流 域 年 均 降 雨 量 则 相 近 ，均 在 １ ２００ ｍｍ左右 。
用 １０％ Ｈ ０ 和 ０．１ ｍｏｌ／Ｌ ＨＣ１溶 液 去 除样 品
样 的样 品处 ， 一 个实 验窜 同 时测定 这 些样 Ｉ＾ 的化学组 成，在此 础 拟 对 ｆ１韩 河流沉 积物 的化
组 成进 行详 细 的 比较 ，进 探 讨它 们 的物 源，Ｊ：踪 意 义 ，
１ 样 品来 源与分析方法
研究 样 品取 自黄海 、渤海 周 围 的 ４条 主要 中韩 河 流 黄 河 漫滩 和 河 床底 质 样 品分 别 于 ｌ９９６年 和 ２０００年取 白中游 包头 附近 、下游 济南 、现 代河 口币ＩＪ 苏北 废黄 河 Ｉ－Ｉ地 区 ，同时在 南 京 、江 阴 、南 通和 河 【１ 地 区系统 采集 长江沉 积 物样 品 ２００１年 ４月在韩 国 的 Ｋｅｕｍ和 Ｙｅｃ）ｎｇｓａｎ江 的下游 和 河 口地 区采集 河漫 滩样 品 。Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 是韩 国流入 黄 海 的代 表性 河流 ，长度 分别 为 ４０１ ｋｍ和 ｌ １５ ｋｍ，流域 面积 为 ９．９×１０ ｋｍ 和 ２．８×１０ ｋｍ ，径 流 量 分 别 达
２ 分 析结 果
中韩 河 流沉 积 物 的 平 均 粒 径 及 常 量 元 素 含 量 见 表 １。中韩 河 流沉 积 物 具 有 明显 不 同 的粒 级组 成 。在 Ｆｏｌｋ（１９５４）分 类 图解 中 Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 主 要 由 粘土 和粉 砂 组 成 （图 １），砂 含 量 小 于 １０％ ，Ｙｅｏｎｇｓａｎ 江 的粒 径 最 细 ，砂 含 量 小 于 ｌ％ ；而 黄 河沉 积 物 的 粒 径 最 粗 ，相 对 变 化 也 最 大 ，苏 北 废 黄 河 口样 品 的 砂 含 量 在 ７０％ 以上 。长 江 沉 积 物 则 主 要 由 粉 砂 组 成 ，含 量在 ７Ｏ％ 以上 ，砂 小 于 ｌＯ％ 。
粘
砂
图 １ 长 江 、黄 河 、Ｋｅｕｍ 和 Ｙｅｏｎｇｓａｎ江 沉 积 物 粒 级 组 成
Ｆｉｇ．１ Ｇ ｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｃｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ａｎｄ Ｋｏｒｅａｎ ｒｉｖｅｒ ｓｅｄｉｍ ｅｎｔｓ
Ｓ．砂 ；ｃＳ．粘 土 质 砂 ；ｍＳ．泥 质 砂 ：ｚＳ．粉 砂 质 砂 ： ｓｃ．砂 质 粘 土 ；ｓＭ．砂 质 泥 ；ｓＺ．砂 质 粉 砂 ；Ｃ．粘 土 ；Ｍ．泥 ：Ｚ．粉 砂 。