东海内陆架沉积有机物碳氮元素及其同位素特征

作     者：王华伟 

作者单位：厦门大学 

学位级别：硕士

导师姓名：Selvaraj Kandasamy

授予年度：2017年

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

主      题：柱状沉积物 有机碳 总氮 稳定同位素 埋藏速率 东海 

摘      要：在大陆边缘五十到两百年以来的沉积物中,量化海源与陆源有机物能够帮助理解气候角色和人类活动在现代碳的埋藏中所起的作用。本研究于东海内陆架共采集了三根短柱状沉积物(DH-1、DH3-3和DH5-1),并分析其有机碳(OC)和总氮(TN)的含量以及其碳、氮同位素的组成(δ13C、δ15N),同时测定了沉积物粒径和其中碳酸钙(CaC03)的含量,以此来描绘有机物的不同来源并评估其现代的埋藏速率。结果表明位于靠近长江口的DH1-1沉积物柱中有机碳和总氮的含量较低,并且平均粒径较大,而相对远离长江口的DH5-1沉积物柱中有机碳和总氮的含量较高且平均粒径较小。这表明富含有机物的细颗粒物质从长江口被向南输送到了较远的区域,同时反映出在浙闽沿岸泥质区的输送过程受到浙闽沿岸流的水动力分选作用。三根沉积物柱中较小变化范围的摩尔碳氮比(C/N,5.6-7.7)和碳同位素值(δ13C,-22.4‰到-21.2‰)且在垂向上变化不显著,表明沉积物中有机物主要来自于海源,同时有少许的陆源有机物混入。鉴于过去几十年间长江河流中溶解态无机氮输出的增加,DH1-1沉积物柱中氮同位素组成(δ15N)剖面图显示从下到上明显的降低,指明了长江流域农业化肥的施用。为区分陆源与海源有机碳的相对贡献,运用碳同位素两端元混合模型进行计算,结果显示海源有机碳的比例(DH1-1:70%、DH3-3:77%和DH5-1:65%)占主导优势。进一步算得,在整个东海陆架区域陆源和海源有机碳的埋藏通量分别为0.8-3.0 Mt C yr 和 1.8-5.9 Mt C yr,其埋藏效率分别约为 9.1%和 3.9%。