浅谈长江和黄河河口沉积物磁性特征及其对物源判别的指示

张尧，岳伟，刘金庆

（1.中国海洋大学 海洋地球科学学院，山东 青岛 266100；2.自然资源部第一海洋研究所，山东 青岛 266100；3.江苏师范大学，江苏 徐州 221116；4.山东科技大学，山东 青岛 266500）

海洋沉积物物质来源的判识是海洋地质学研究中的一个重要课题，是了解沉积物输运规律和沉积演化过程的前提和基础。中国东部海域大陆架是世界上面积最大的大陆架之一，其沉积地层中记录了丰富的物质来源信息。长江和黄河每年携带巨量的陆源物质入海，两者入海泥沙量总和约占世界河流入海泥沙量的10%，我国河流入海泥沙量的85%，是中国东部海域陆架主要的物质来源（Milliman et al，1983；Yang et al，2003）。因此，能够找出一种有效识别长江和黄河沉积物的指标和方法，对于确定不同物源沉积物的分布与通量，揭示中国东部海域陆架沉积物输运过程，恢复沉积环境和古环境演化过程等具有重大科学意义（胡邦琦等，2011）。

中国东部海域陆架具有多样的地貌类型，复杂的环流体系，巨量的陆源物质输入和不同的沉积底质类型（图1） （石学法等，2014；李广雪等，2009；Li et al，2016）。因此，在这个复杂体系的影响之下，该区域的物源判别比较困难。前人多基于矿物学和地球化学的方法识别长江和黄河的沉积物（孟宪伟等，2000；范德江等，2001；金秉福等，2014；杜吉净等，2017），但不够简单有效且尚未达成共识。沉积物的磁性测量是一种研究物质磁性特征的物理方法，它成本较低，操作便捷，测试敏感，为沉积物的物源判别提供了一种有效的方法（Oldfield， 1991； Caitcheon， 1998； Dearing，2000；Rotman et al，2008）。然而前人多关注其在古环境研究方面的意义（张树夫，1991；王建，1996；胡守云等，2001），只有少数学者对长江和黄河河口的沉积物磁性特征做过初步对比（王永红等，2004；牛军利 等，2008；Wang et al，2009），且缺乏后续研究，强萧萧等（2018）研究了中国东部海域表层沉积物的磁化率空间分布特征，缺乏对物源端元及其他磁性参数的认识。本文对长江和黄河河口的全样沉积物，粗、细粒级沉积物以及沉积物轻矿物进行了磁性测量，讨论了不同组分沉积物的磁性特征并进行了对比分析，从而揭示两河口沉积物不同的物源特征及其影响因素，以提取有效的物源判别指纹。

图1 采样位置图

1 样品和方法

1.1 样品采集及处理

本文实验所用样品为3 个长江干流河口段表层沉积物和4 个黄河干流河口表层沉积物（图1）。将所有样品置于数显鼓风干燥箱内，用40 益以下的低温烘干后，倒入玛瑙研钵并拣出生物碎屑，自然捣碎。为研究不同粒度沉积物对磁学性质的影响，将每个样品用0.063 mm 套筛进行分离，大于0.063 mm 的为粗粒沉积物，小于0.063 mm 的为细粒沉积物。此外，再对每个样品进行重液分离，由于重矿物含量极少，因此留用轻矿物部分参与测量，用于讨论轻重矿物对于沉积物磁学性质的影响。