长江口-东海内陆架早期成岩过程及影响因素

摘要：

边缘海沉积物中的早期成岩作用是影响碳循环和埋藏的重要过程,目前对早期成岩过程及其影响因素的了解还不够深入.于 2018年 8月在长江口-东海内陆架采集了短柱状沉积物,对间隙水中溶解无机碳(DIC)、溶解无机氮(DIN)、二价铁(Fe2+)、二价锰(Mn2+)和硫酸根(SO42-)离子等参数进行了分析,并结合表层沉积物中粒度、比表面积、有机碳及稳定碳同位素组成和底层水环境参数,研究了不同沉积环境下沉积物中的早期成岩过程及其影响因素.结果表明,长江口-东海内陆架泥质区沉积物间隙水中DIC和NH4+的浓度随着深度的增加逐渐增大,且在其中心站位有较高的DIC、NH4+产生通量(分别为4.03 mmol/(m2·d)和0.57 mmol/(m2·d))和SO42-消耗通量(-4.56 mmol/(m2·d)),沉积物扰动深度为 20～40 cm,自长江口向浙闽沿岸逐渐降低;而在砂质区,各溶质在剖面上均无明显变化,且通量较小(DIC:0.60 mmol/(m2·d);NH4+:-0.03 mmol/(m2·d);SO42-:-1.05mmol/(m2·d))沉积物不存在扰动.扰动层厚度与沉积物间隙水中DIC和NH4+等溶质通量呈正相关,表明沉积物的物理扰动是影响泥质区沉积有机碳再矿化的重要因素.综合上述结果,发现沉积有机碳在泥质区扰动层的降解方式以铁锰还原作用为主,扰动层以下以硫酸盐还原作用为主,而在砂质区的降解主要靠耗氧呼吸作用.本研究丰富了长江口及邻近海域沉积动力过程对早期成岩作用影响的认识,有助于深入理解大河河口及邻近海域有机碳的循环和埋藏.

关键词：长江口、沉积物间隙水、早期成岩过程、沉积物扰动、通量、有机碳降解

所属期刊栏目：45

分类号：P736.21+3(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：73-85