因为粗铜都不纯含有金等贵金属,由于他们极不活泼,不易失电子,所以在活泼金属变成离子后,金沉淀了下来.但银绝对不会沉淀,否则怎么在器物上镀银啊.
一楼这么长的答案啊,银可以当导线、做装饰品、餐具、物理仪器元件、硝酸银、设备上的接触点。
在日常生活中,银很少做导体,因为价格比较昂贵,一般用于实验或科学领域:例如,若令汞的导电性为1,则铜的导电性为57,而银的导电性为59,占首位。因此,银常用来制作灵敏度极高的物理仪器元件,各种自动化装置、火箭、潜水艇、计算机、核装置以及通讯系统,所有这些设备中的大量的接触点都是用银制作的。在使用期间,每个接触点要工作上百万次,必须耐磨且性能可靠,能承受严格的工作要求,银完全能满足种种要求。如果在银中加入稀土元素,性能就更加优良。用这种加稀土元素的银制作的接触点,寿命可以延长好几倍。还有一点,如果我用银做的物品就放在社会上,你觉得会用多久?电缆都有人偷,如果换成银的呢?镀铜可以延长他的寿命,对他有一定的保护,就说抗氧化性强,但是也是会氧化的,氧化了就可惜了,而且一般人也不知道这是银做的,就不会对他动想法了
青铜是人类历史上一项伟大发明,它是红铜和锡、铅的合金,也是金属治铸史上最早的合金。青铜发明后,立刻盛行起来,从此人类历史也就进入新的阶段-青铜时代。 中国使用铜的历史年代久远。大约在六、七千年以前我们的祖先就发现并开始使用铜。1973年陕西临潼姜寨遗址曾出土一件半圆型残铜片,经鉴定为黄铜。1975年甘肃东乡林家马家窑文化遗址(约公元前3000左右)出土一件青铜刀,这是目前在中国发现的最早的青铜器,是中国进入青铜时代的证明。相对西亚、南亚及北非于距今约6500年前先后进入青铜时代而言,中国青铜时代的到来较晚,但却不能否认它是独立起源的,因为中国存在一个铜器与石器并用时代,年代距今约为5500~4500年。中国在此基础上发明青铜合金,与世界青铜器发展模式相同,因而可以排除中国青铜器是由境外传播而来之说。 “国之大事,在祀及戎”。对于中国先秦中原各国而言,最大的事情莫过于祭祀和对外战争。作为代表当时最先进的金属治炼、铸造技术的青铜,也主要用在祭祀礼仪和战争上。夏、商、周三代所发现的青铜器,其功能(用)均为礼仪用具和武器以及围绕二者的附属用具,这一点与世界各国青铜器有区别,形成了具有中国传统特色的青铜器文化体系。 一般把中国青铜器文化的发展划分为三大阶段,即形成期、鼎盛时期和转变期。形成期是指龙山时代,距今4500~4000年;鼎盛期即中国青铜器时代,时代包括夏、商、西周、春秋及战国早期,延续时间约一千六百余年,也就是中国传统体系的青铜器文化时代;转变时期指战国末期-秦汉时期,青铜器已逐步被铁器取代,不仅数量上大减,而且也由原来礼乐兵器及使用在礼仪祭祀,战争活动等等重要场合变成日常用具,其相应的器别种类、构造特征、装饰艺术也发生了转折性的变化。 一、形成期 距今4500~4000年龙山时代,相当于尧舜禹传说时代。古文献上纪载当时人们已开始冶铸青铜器。黄河、长江中下游地区的龙山时代遗址里,经考古发掘,在几十处遗址里发现了青铜器制品。从现有的材料来看,形成期的铜器有以下特点: 1、红铜与青铜器并存,并出现黄铜。甘肃省东乡林家遗址,出土一件范铸的青铜刀;河北省唐山大城山遗址发现两件带孔红铜牌饰;河南省登封王城岗龙山城内出土一件含锡7%的青铜容器残片;山西省襄汾陶寺墓地内出土一件完整铜铃,系红铜;山东胶县三里河遗址出土两件黄铜锥;山东省栖霞杨家圈出土黄铜残片。发现铜质制品数量最多的是甘肃、青海、宁夏一带的齐家文化,有好几处墓地出土刀、锥、钻、环和铜境,有些是青铜,有些是红铜。制作技术方面,有的是锻打的,有的是用范铸造的,比较先进。 2、青铜器品种较少,多属于日常工具和生活类,如刀、锥、钻、环、铜镜、装饰品等。但是应当承认当时人们已能够制造容器。此外,在龙山文化中常见红色或黄色陶鬶,且流口,腹裆部常有模仿的金属柳钉,如果认为这时的铜鬶容器与夏商铜鬶,爵、斝容器功能一样的话,当时的青铜器已经在或开始转向礼器了。 3、一般小遗址也出土铜制品,一般居民也拥青铜制品。此外,这个时期的青铜制品多朴实无饰,就是有纹饰的铜镜也仅为星条纹、三角纹等等的几何文饰,绝无三代青铜器纹饰的神秘感。 二、鼎盛期: 鼎盛期即中国青铜器时代,包括夏、商、西周、春秋及战国早期,延续时间约一千六百余年。这个时期的青铜器主要分为礼乐器、兵器及杂器。乐器也主要用在宗庙祭祀活动中。礼器是古代繁文缛节的礼仪中使用的,或陈于庙堂,或用于宴饮、盥洗,还有一些是专门做殉葬的明器。青铜礼器带有一定的神圣性,是不能在一般生活场合使用的。所有青铜器中,礼器数量最多,制作也最精美。礼乐器可以代表中国青铜器制作工艺的最高水平。礼器种类包括烹炊器、食器、酒器、水器和神像类。这一时期的青铜器装饰最为精美,文饰种类也较多。 青铜器最常见花纹之一,是饕餮纹,也叫兽面纹。这种纹饰最早出现在距今五千年前长江下游地区的良渚文化玉器上,山东龙山文化继承了这种纹饰。饕餮纹,本身就有浓厚的神秘色彩。《吕氏春秋·先识》篇内云“周鼎著饕餮,有首无身,食人未咽,害及其身”,故此,一般把这种兽面纹称之为饕餮纹。饕餮纹在二里头夏文化中青铜器上已有了。商周两代的饕餮纹类型很多,有的像龙、像虎、像牛、像羊、像鹿;还有像鸟、像凤、像人的。西周时代,青铜器纹饰的神秘色彩逐渐减退。龙和凤,仍然是许多青铜器花纹的母题。可以说许多图案化的花纹,实际是从龙蛇、凤鸟两大类纹饰衍变而来的。 蝉纹,是商代、西周常见的花纹,到了春秋,还有变形的蝉纹。春秋时代,螭龙纹盛行,逐渐占据了统治地位,把其他花纹差不多都挤掉了。 中国古代青铜器的另一个突出特征是制作工艺的精巧绝伦,显示出古代匠师们巧夺天工的创造才能。用陶质的复合范浇铸制作青铜器的和范法,在中国古代得到充分的发展。陶范的选料塑模翻范,花纹刻制均极为考究,浑铸、分铸、铸接、叠铸技术非常成熟。随后发展出来毋需分铸的失蜡法工艺技术,无疑是青铜铸造工艺的一大进步。 在青铜器上加以镶嵌以增加美观,这种技术很早就出现了。镶嵌的材料,第一种是绿松石,这种绿色的宝石,至今仍应用在首饰上。第二种是玉,有玉援戈,玉叶的矛,玉刃的斧钺等。第三种陨铁,如铁刃铜钺,铁援铜刃,经鉴定,铁刃均为硕铁。第四种是嵌红铜,用红铜来组成兽形花纹。春秋战国时也有用金、银来镶嵌装饰的青铜器。 东周时代,冶铸技术发展较高,出现了制造青铜器的技术总结性文献《考工记》。书中对制作钟鼎、斧斤、弋戟等各种器物所用青铜中铜锡的比例作了详细的规定。由于战争频繁,兵器铸造得到了迅速发展。特别是吴、越的宝剑,异常锋利,名闻天下,出现了一些著名的铸剑的匠师,如干将,欧治子等人。有的宝剑虽已在地下埋藏两千多年,但仍然可以切开成叠的纸张。越王勾践剑等一些剑,其表面经过一定的化学处理,形成防锈的菱形、鳞片形或火焰形的花纹,异常华丽。 中国青铜器还有一特点,就是迄今为止没有发现过任何肖像。不少的青铜器用人的面形作为装饰品,如人面方鼎、人面钺等,但这些人面都不是什么特定人物的面容。更多的器物是人的整体形象,如人形的灯或器座;或者以人的整体作为器物的一部分,如钟架有佩剑人形举手托住横梁,铜盘下有几个人形器足之类,这些人形大部分是男女待从的装束,而且也不是特定婢奴的肖像。四川广汉三星堆出土的立体像、人头像,大小均超过正常人,均长耳突目,高鼻阔口,富于神秘色彩,应是神话人物。 商周青铜器中数以万计的铜器留有铭文,这些文字,现在一般叫金文。对于历史学者而言起着证史、补史的作用。 中国青铜器的铭文,文字以铸成者为多。凹入的字样,称为阴文,少数文字凸起,称阳文。商代和西周,可以说铭文都是铸成的,只有极个别用锋利的工具刻字的例子。 西周晚期,开始出现完全是刻成的铭文。战国中期,大多数铭文已经是刻制的,连河北省平山中山王汉墓的三件极为典重的礼器,都是契刻而成,其刀法异常圆熟,有很高的艺术价值。 古人认为青铜器极其牢固,铭文可以传流不朽,因此要长期流传的事项必须铸在青铜物之上。因此,铭文已成为今天研究古代历史的重要材料。 三、转变时期; 转变时期一般指战国末年至秦汉末年这一时期。经过几百年的兼并战争及以富国、强兵为目的的政治、经济、文化改革,以郡县制取代分封制,具有中央集权性质的封建社会最终建立,传统的礼仪制度已彻底瓦解,铁制品已广泛使用。社会各领域均发生了翻天覆地的变化。 青铜器在社会生活中的地位逐渐下降,器物大多日用化,但是具体到某些青铜器,精美的作品还是不少的。如在陕西临潼秦始皇陵掘获的两乘铜车马。第一乘驾四马,车上有棚,御者为坐状。这两乘车马均为青铜器铸件构成,大小与实际合乎比例,极其精巧。车马上还有不少金银饰件,通体施以彩绘。第二乘马,长、高米,可以说是迄今发掘到的形制巨大、结构又最复杂的青铜器。 到了东汉末年,陶瓷器得到较大发展,在社会生活中的作用日益重要,从而把日用青铜器皿进一步从生活中排挤出去。至于兵器,工具等方面,这时铁器早已占了主导地位。隋唐时期的铜器主要是各类精美的铜镜,一般均有各种铭文。自此以后,青铜器除了铜镜外,可以说不再有什么发展了,因而本网对中国古代铜器发展的研究,至隋唐为止。 追问: 复制别人的 这个我刚看过 鄙视这类团队 回答: 我只是代表我 不代表团队啊·········· 追问: 额 这话我喜欢 采纳了
影响直流溅射铜膜沉积速率的因素有很多,如靶功率,工艺气体压力,靶基距离,偏压大小,磁场强度等等,所以无法给出一个具体数值,但可以与其他金属沉积速率作横向比较。以下是一些不同金属的溅射系数,希望能帮到你。 Target 100V 300V 600V Ag Al Cr Cu Fe Ni Ti
于化江, 熊亮, 熊中琼, 张国庆, 复合电沉积制备TiO2/泡沫镍光催化材料及其催化活性研究., 化工进展, 2011,30(9)Xiong L, Zhang G Q, Pan H G. Study on the Preparation of Ni-P-TiO2 Coatings by Electroless Plating and its Photocatalytic Properties[J]. 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氧化亚铜电化学制备法具有流程短、成本低、操作简单、产量高、工作环境良好和产品质量高等诸多优点
关于氧化亚铜的电化学制备的目的和意义相关资料如下氧化亚铜是一种性能优异的p型半导体材料,其带隙宽度与可见光波长范围相对应,适合被太阳光直接激发而具有光催化和光电特性,非常具有应用潜力。但是氧化亚铜基光催化和光电器件并没有得到普遍应用,原因是受现有方法和工艺的限制,氧化亚铜的制备成本难以降低、制备过程较为繁复,加之本身量子效率不高,实际性能很难令人满意。因此,探索和丰富氧化亚铜的制备手段,并研究制备工艺与氧化亚铜自身属性和应用性能之间的关系,对于拓展氧化亚铜基光催化和光伏材料的应用以及能源产业的优化都具有重要的意义。从理论上讲,氧化亚铜的量子效率可以通过两种方式提高,一是通过利用异质结之间的势垒来对光生电子-空穴对实现有效分离,二是减小氧化亚铜的晶粒尺寸来阻碍光生电子-空穴对的复合。所以,本文探索了阳极氧化和电沉积等两种电化学制备方法,分别在铜箔和导电玻璃表面制备了氧化亚铜薄膜,表征了其光催化和光电性能,并重点探讨了制备工艺、薄膜成分和形貌以及光催化和光电性能方面的相互作用机理。本文的主要研究内容如下:1.利用阳极氧化+水解/还原两步法在铜箔上制备了氧化亚铜薄膜。研究了阳极氧化过程中氯化铵电解液pH值和浓度、电流密度、温度以及搅拌等工艺条件对于阳极表面成分和形貌的影响,并结合固-液界面双电层动力学、热力学模型和电化学表征数据对于影响机理进行了分析。研究表明:在阳极氧化过程中,当电解液为酸性时,铜箔表面主要生成氯化亚铜薄膜,当电解液为碱性时,则生成氢氧化铜薄膜,因为氯化铵电解液的pH值升高无论是在动力学方面还是热力学方面都更适合氢氧化铜的生成;电解液浓度升高会使产物的析出电流增加,电极表面双电层中的电荷传输和离子结合速率都得到提升,有利于氢氧化铜的生成;较高的电解液温度有利于氢氧化铜的水解反应,同时有利于氯化亚铜晶粒的长大;在阳极氧化过程中加入搅拌是防止钝化膜生成的一个必要手段,但是搅拌速度不宜过快。阳极氧化完成后,将制得的氯化亚铜薄膜浸入双氧水稀溶液并光照,可以利用水解和发泡反应将氯化亚铜薄膜转化为氧化亚铜海绵状多孔纳米晶薄膜;制得的氢氧化铜薄膜则可以通过在还原性气氛下热处理或与葡萄糖溶液反应来进行还原,转化为氧化亚铜。2.对氧化亚铜薄膜的光催化性能进行了表征。薄膜在90分钟内对甲基橙的光催化降解率达到了60%~70%;氧化亚铜薄膜还可以光催化加速氧化剂对亚甲基蓝等有机染料的氧化脱色,使得脱色速率提高了一倍以上;氧化亚铜薄膜在光照下对于污染河水水样中的藻类具有非常显著的杀灭效果,4小时内对蓝藻、绿藻和杂藻的杀灭率分别达到了100%、100%和;同时,对水样中有机污染物也起到了明显的降解作用,4小时内水样中总碳、总磷和总氮含量分别下降了、和。氧化亚铜薄膜还在光解水析氧反应中具有很高的催化活性,8小时内的单位质量产氧量达到了μmol每毫克氧化亚铜。
铜在一般环境下不会生成氧化亚铜的,因为氧化亚铜很容易被氧化,在溶液中亚铜离子就可以自身歧化反应变为铜离子和铜
铜表面有红色粉末是氧化亚铜之类的氧化物。氢氧化铜[Cu(OH)2],微毒,用作分析试剂,还用于医药、农药等。可作为催化剂、媒染剂、颜料、饲料添加剂、纸张染色剂等。
�性残斡谐ぬ跣巍C恐芟床圩雍笙�В�霾涣巳�彀逵殖鱿郑�帕B��龃蟆J�治薏撸�虢谈魑唬�呛卧�蛞�穑�绾谓饩�?急!是全板电镀,希普励药水检查:1。阳极铜磷含量不足,或者分布不均匀2。检查槽液温控系统是否故障,液温过高?3。氯离子含量不足4。阴极电流密度显示异常,可用卡表检验;5。检查槽液过滤系统是否异常;6。阳极钛篮导电不良7。槽液的酸含量过高或补充硫酸时以此添加量太多(一般不超过10%或者10升)8。检查空气搅拌管路系统有无积液,金属腐蚀等9检查空气搅拌管路是否有气压不足,槽液回流现象等可能有以下几个原因: 1、铜缸氯离子含量偏低; 2、光剂比例失调,可打槽片看一下; 3、保养时脱缸不彻底; 4、镀液受到污染。
沉淀法制备二氧化钛纳米粉体 XXX 化学与材料科学学院 04级化学 0409319 摘 要:本文以TiCl4和为原料,采用沉淀法制备TIO2纳米微粉,利用XRD等测试手段对样品的晶相组成、晶粒尺寸等性质进行分析,并在此基础上对晶粒尺寸、物相组成与PH值、干燥方法之间的关系进行讨论。结果表明:原料的pH值对粉体的晶型有显著影响,且微波处理相比传统的烘箱干燥,可得到晶粒更为细小的粉体。调整溶液的pH=7,微波处理10分钟, 700°C烧成并保温30min,可得到粒经小于35nm、颗粒分布均匀、团聚少的锐钛矿型TiO2粉体。 关键词: 二氧化钛;沉淀法;微粉 PREPARTION OF TITANIA DIOXIDE NAN-POWDER BY PRECIPITATIONXiao Junli (College of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, Wuhu,241000)Abstract: Titania nano-powder was prepared by precipitation method, using TiCl4 as raw material .The crystal phase, grain size and morphology of samples were studied by XRD. Affection of the factors such as pH, drying method and temperature on the samples were discussed in details. The result shows: sample’s crystal phase is affected by pH value of the solution, and the sample, treated with microwave, has lesser grain size than the one dried by traditional method. The TiO2 powders calcined at 700oC for 30 min, for using the TiCl4 solution with pH value of 7 are anatase with less than 35 min diameter in even granularity distribution and less agglomerate after treated by microwave for 10 min. Key words: titanium dioxide; precipitation; nano-powder一.综述 (一) TiO2的结构和性能 常见的二氧化钛有金红石、锐钛矿和板钛矿3 种结构[1,3],前两者为四方晶系,后者为斜方晶系,金红石和锐钛矿结构虽均为四方晶系,但两者的空间群不相同, 3 种晶体构型虽都是[ TiO6 ]八面体共棱为基础的,但每种晶型的[ TiO6 ]八面体与其它晶型的[ TiO6 ]八面体共棱的数目不同,金红石是以2 个棱联结,板钛矿为3 个棱联结,而锐钛矿以4 个棱共用。由于锐钛矿、板钛矿和金红石的结构不同,稳定性不同,板钛矿和锐钛矿是低温相、金红石是高温相,前二者可以在600 ℃以上温度转变为金红石型,这种转化不是突跃式的,而是渐进的和不可逆的,这个转化除了受温度影响外,还受到能加速或阻止晶型转化的促进剂和抑制剂的影响。由于纳米金红石型二氧化钛的高稳定性、耐腐蚀性、耐候性和对人体无害性,以及它高的折射率、优异的透光性和很强的紫外线屏蔽能力,使它在高级涂料、化妆品、高分子材料、文物保护等诸多方面有巨大的应用前景,因而引起了人们的极大关注。而锐钛矿型二氧化钛旧称八面石。是钛矿的主要矿物组分之一。理论含钛60%。四方晶系,晶体呈锥状、板状或柱状等,晶体形态变化大。褐、黄、浅紫、灰黑、浅蓝绿色等。金刚光泽。硬度~,密度~。产于区域变质岩系的石英脉中或作为副矿物产于火成岩及变质岩中。用于生产钛白粉和海绵钛,也是提炼金属钛的矿物原料。 纳米材料是一种新兴材料,一般是指粒径小于 100 nm 的超微颗粒。这种超微颗粒具有表面积大,表面活性高,良好的催化特性,它既具有金属和非金属的特异性能。随着现代科学技术的迅速发展,纳米材料的应用也越来越广泛,对其要求也越来越高。就纳米二氧化钛而言,由于它具有极大的体积效应、表面效应、光学特性、颜色效应,故在光、电及催化等方面显示出其特殊性质,所以它作为一种新型材料,其应用领域日益广泛。 (二) 纳米TiO2 的应用 由于TiO2微粉具有这些特殊性能,这就决定了它在各个领域中具有广阔的应用前景。 (1)在化学工业中的利用 催化是纳米超微粒子应用的重要领域之一。利用纳米超微粒子的高比表面积与高活性可以显著地提高催化效率,国际上已作为第四代催化剂进行研究和开发。纳米 TiO 2 具有很高的化学活性,良好的耐热性和耐化学腐蚀性,可用作性能优良的催化剂、催化剂载体和吸收剂。如纳米 TiO2 在催化 H 2 S 除去 S 时,显示出相当高的催化活性。此外,纳米 SiO 2 和 TiO 2的无机或有机复合材料具有特殊功能,这些纳米材料正在开发中[1,2]。 (2)在电子工业产品中的应用 纳米 TiO 2是许多电子材料的重要组成部分,可用于制作纳米敏感材料及纳米陶瓷功能材料。由于纳米粒子尺寸小,比表面积大,表面活性高,所以适合作气敏材料,如有纳米 TiO 2 可制成灵敏度很高的气敏元件。同时,由于纳米相陶瓷一次成型塑性形变是可以实现的,人们利用纳米 TiO2 一次成型形变制成了纳米 TiO2陶瓷,这种陶瓷具有超细晶粒尺寸并保持它们的特性[3,4]。 (3)在环保方面的应用 纳米 TiO 2 粒子的光催化作用在环保方面有广阔的用途。国内外有许多文献报道了这方面的进展。英国伦敦和安大略核子技术环境公司,开发了一种新颖的常温光催化技术,采用人工光和纳米二氧化钛催化剂,可将工业废液和污染地下水中的多氯联苯类化合物分解[5]。当污染水通过二氧化钛涂层网络时,只要受到低计量紫外光的照射,便会发生反应,生成活性极强的氢氧自由基,迅速将有机毒物分解为二氧化碳和水。此外,利用纳米 TiO2 材料作为光催化剂还可催化降解纺织印染业和照相业排出的染料污染物。随着社会经济的发展,人们越来越重视生活质量和健康水平的提高。抗菌、防腐、除味、净化空气、优化环境将成为人们的追求。当前全球面临着严重的环境污染,纳米 TiO 2 作为而久的光催化剂已被应用在除了水和空气净化之外的各种环境方面的问题。有关资料表明,纳米TiO 2 对于破坏微观的细菌和气味是有用的。另外还可以使癌细胞失活,对臭味(4)在化妆品工业中的应用 纳米 TiO 2 具有优异的紫外线屏蔽性,再加上它的透明性(不会在皮肤上残留白色,能厚涂抹)和无毒(不会刺激皮肤引起发炎)等特点,至今已成为防晒化妆品的理想原料。据行业报道,在日本每年已有一定量的纳米 TiO 2作为防晒剂、化妆品底和口红等产品的添加原料[5,6]。 (5)在医药卫生和食品加工领域的应用 纳米结构不仅坚固,而且具有自身对抗外界不纯物质的能力,不易与外界不纯物质结合。同时,纳米级微粒或有机小分子将更有利于人体吸收,能提高药物的效能。因此纳米 TiO 2在健康卫生及食品工业有广阔的应用前景。有资料报道,已开发出具有抗菌和净化性能的 TiO 2薄膜陶瓷。另外,纳米 TiO 2已应用在食品工业中,如作乐百氏奶的添加剂。 此外,纳米 TiO 2 在塑料、涂料等工业也有广泛应用,可用作塑料填料、高级油漆、涂料的原料[5,7]。 (三) TiO 2粉体的制备 由于纳米 TiO 2具有许多优异性能,其用途相当广泛,因而其制备受到国内外的极大关注。目前制备纳米 TiO 2 粉体的方法主要有两大类:物理法和化学法。 (1)物理法 制备纳米 TiO 2 粉体的物理法主要有溅射,热蒸发法及激光蒸发法。物理法制备纳米粒子是最早的方法,它的优点是设备相对来说比较简单,易于操作和易于对粒子进行分析,能制备高纯粒子,还可制备薄膜和涂层。它的产量较大,但成本较高[7]。 (2)化学法 制备纳米 TiO2 粉体的化学方法主要有液相法和气相法。液相法包括沉淀法、溶胶-凝胶法和W/O微乳液法;气相法主要有 TiCl 4气相氧化法。液相法反应周期长,三废量较大,虽然能首先得到非晶态粒子,高温下发生晶型转变,但煅烧过程极易导致粒子烧结或团聚;而气相氧化法具有成本低、原料来源广等特点,能快速形成锐钛型、金红石型或混合晶型 TiO2 粒子,后处理简单,连续化程度高。但此法对技术和设备要求较高[8]。 1)均匀沉淀法 纳米颗粒从液相中析出并形成包括两个过程:一是核的形成过程,称为成核过程;另一是核的长大过程,称为生长过程。当成核速率小于生长速率时,有利于生成大而少的粗粒子;当成核速率大于生长速率时,有利于纳米颗粒的形成。因而,为了获得纳米粒子必须保证成核速率大于生长速率,即保证反应在较高的过饱和度下进行。均匀沉淀法制备纳米 TiO 2 是利用 CO(NH 2 ) 2 在溶液中缓慢地、均匀地释放出 OH - 。其基本原理主要包括下列反应[9]: CO(NH 2 ) 2 +3H 2 O=2NH 3 ·H 2 O+CO2 ↑ NH 3 ·H 2 O=NH 4 + +OH – TiO 2 + +2OH - =TiO(OH) 2 ↓ TiO(OH) 2 =TiO 2 +H2 O 在这种方法中,不是加入溶液的沉淀剂直接与 TiOSO 4发生反应,而是通过化学反应使沉淀在整个溶液中缓慢地生成。向溶液中直接添加沉淀剂,易造成沉淀剂的局部浓度过高,使沉淀中夹有杂质。而在均匀沉淀法中,由于沉淀剂是通过化学反应缓慢生成的,因此,只要控制好生成沉淀剂的速度,就可避免浓度不均匀现象,使过饱和度控制在适当范围内,从而控制粒子的生长速度,获得粒度均匀、致密、便于洗涤、纯度高的纳米粒子。该法生产成本低,生产工艺简单,便于工业化生产。 2)溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是制备纳米粉体的一种重要方法。它具有其独特的优点[10],其反应中各组分的混合在分子间进行,因而产物的粒径小、均匀性高;反应过程易于控制,可得到一些用其他方法难以得到的产物,另外反应在低温下进行,避免了高温杂相的出现,使产物的纯度高。但缺点是由于溶胶-凝胶法是采用金属醇盐作原料,其成本较高,其该工艺流程较长,而且粉体的后处理过程中易产生硬团聚。 采用溶胶- 凝胶法制备纳米TiO 2 粉体,是利用钛醇盐为原料。原先通过水解和缩聚反应使其形成透明溶胶,然后加入适量的去离子水后转变成凝胶结构,将凝胶陈放一段时间后放入烘箱中干燥。待完全变成干凝胶后再进行研磨、煅烧即可得到均匀的纳米 TiO 2粉体。有关化学反应如下: 在溶胶-凝胶法中,最终产物的结构在溶液中已初步形成,且后续工艺与溶胶的性质直接相关,因而溶胶的质量是十分重要的。醇盐的水解和缩聚反应是均相溶液转变为溶胶的根本原因,控制醇盐水解缩聚的条件是制备高质量溶胶的关键。因此溶剂的选择是溶胶制备的前提。同时,溶液的 pH 值对胶体的形成和团聚状态有影响,加水量的多少会影响醇盐水解缩聚物的结构,陈化时间的长短会改变晶粒的生长状态,煅烧温度的变化对粉体的相结构和晶粒大小的影响。总之,在溶胶- 凝胶法制备 TiO 2 粉体的过程中,有许多因素影响粉体的形成和性能。因此应严格控制好工艺条件,以获得性能优良的纳米 TiO2 粉体。 3)反胶团或W/O微乳液法 反胶团或 W/O 微乳液法是近十年发展起来的一种新方法。该法设备简单,操作容易,并可人为控制合成颗粒的大小,在超细颗粒,尤其是纳米粒子的制备方面有独特优点。 反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中,当其浓度超过CMC (临界胶束浓度)后,形成亲水极性头朝内,疏水链朝外的液体颗粒结构。反胶团内核可增溶水分子,形成水核,颗粒直径小于 100 nm 时,称为反胶团,颗粒直径介于 100~2 000 nm时,称为 W/O 型微乳液[11]。 反胶团或微乳液体系一般由表面活性剂,助表面活性剂,有机溶剂和 H2O 四部分组成。它是一个热力学稳定体系,其水核相当于一个“微型反应器”,这个“微型反应器”具有很大的界面,在其中可以增溶各种不同的化合物,是非常好的化学反应介质。反胶团或微乳液的水核尺寸是由增溶水的量决定的,随增水量的增加而增大。因此,在水核内进行化学反应制备超微颗粒时,由于反应物被限制在水核内,最终得到的颗粒粒径将受水核大小的控制。 反胶团或微乳液法制备纳米 TiO 2是利用 TBP (磷酸三丁酯)为萃取剂,煤油作稀释剂,在室温下萃取金属钛离子,同时控制条件使其形成有机相的反胶团溶液,将该溶液在室温下以氨水反萃,控制氨水用量和浓度,将得到的沉淀物洗涤干燥焙烧,即获得纳米 TiO 2粉体。 反胶团或微乳液法可利用胶团大小来控制微粒尺寸,在纳米粒子制备中具有潜在优势,但这种方法刚刚起步,有许多基础研究要做,反胶团或微乳的种类、微观结构与颗粒制备的选择性之间的规律尚需探索,更多的用于超微颗粒合成的新反胶团或微乳液体系需要寻找。 4) TiCl 4 气相氧化法 气相法制备纳米TiO 2 比较典型的是 TiCl 4气相氧化法。该法以氮气作TiCl 4的载气,以氧气作氧化剂,在高温管式气溶胶反应器中进行氧化反应,经气固分离,获得纳米 TiO 2粉[12]体。在此过程中,停留时间和反应温度对 TiO2的粒径和晶型有影响。 其反应原理:气相反应器中,反应物的消耗对粒子成核速率的影响比对生长速率的影响大,因为成核速率对体系中产物单体过饱和度更加敏感。随着反应进行,过饱和度迅速降低。反应初期以成核为主,而在反应后期成核终止,以表面生长为主。通常在高温下反应速率极快,延长停留时间,只是延长了粒子生长时间,因此产物粒径增大,比表面积减小。同时,停留时间延长,锐钛分子簇有足够时间转变成金红石分子簇,使金红石含量增大。另外,气相反应器中,超微粒子形成过程包括气相化学反应、表面反应、均相成核、非均相成核、凝并和聚集或烧结等步骤。在高温下气相反应速率非常快,以致温度变化对成核速率的影响已不显著,而温度升高,粒子表面单分子外延和表面反应速率加快;同时气体分子平均自由度增大,粒子之间碰撞加剧,颗粒凝并速率增大,粒子间易发生凝并长大。另外由于反应器中初生粒子相当细小,颗粒边界表面能很大,小粒子极易逐渐扩散,融合形成大粒子,从而降低表面能,反应温度越高,晶界扩散速率越快,烧结驱动力越大,从而导致粒子比表面积减小、粒径增大。 (四)本实验采用沉淀法制备二氧化钛的原因 (1)优点 原料来源广,成本低,设备简单,适于大规模生产, TiCl 4是一种廉价易得得化工原料,此法可得到分散性好粒经均匀得纳米级TiO 2,此实验重现行好,操作简单,粒径可控[10,11,12,13]。 (2)缺点 本实验在过滤,干燥和煅烧过程中易引起粒子间团聚,影响产品的分散性.由于过程中Cl-等无机离子的引入,需反复洗涤除去这些离子,存在工艺流程长,废液多,产物损失大的缺点,完全除去无机粒子较困难,所得的产物纯度不高[10,11,12,13]。二.实验部分 (一) 原料及设备 本文所采用的实验药品及规格如下表所示: 表1 实验药品及规格药品名称化学分子式等级四氯化钛TiCl 4AR无水乙醇C2H5OHAR氨水盐酸HClAR蒸馏水H2O自制硝酸银AgNO3AR本文所使用的实验设备及型号如下: 玻璃器皿 PH试纸 TG16G型离心机 DHG-9053A型干燥箱 HO3-A型磁力搅拌器 (二)实验工艺煅烧TiO2粉体TiCl4(aq)pH<1的水溶液氨水水洗调试pH值C2H5OH洗涤恒温箱80OC干燥微波干燥图1. 沉淀法制备TiO2粉体工艺流程图
化学沉铜铜离子分析方法:铜离子分析检测方法主要分为直接法和间接法两大类。
直接法是一类直接利用铜离子自身物理、化学性质对其进行分析检测的方法,包括原子吸收/发射光谱法和离子选择性电极法。
间接法是一类利用铜离子和指示剂(也可称为化学分子探针)之间的特异性化学反应或超分子作用产生的信号变化对铜离子进行分析检测的方法,包括传统的铜离子指示剂和近年来研究较热的铜离子荧光分子探针。
化学镀铜的用途
在化学镀铜过程中CU2+离子得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化。其反应实质和电解过程相同,只是得失电子的过程是在短路状态下进行的,在外部看不到电流的流通。因此化学镀是一种非常节能高效的电解过程,因为它没有外接电源,电解时没有电阻压降陨耗。
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摘要南极布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川-海洋环境标志,为典型的冰海沉积物。本文通过43个站位表层和柱状沉积物的粒度、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析,对研究区的冰海沉积物类型及其分区和沉积环境进行初步研究,并讨论间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式。冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类;不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合,反映一定的沉积环境,研究区现代冰海沉积物类型可分为7个特征明显不同的区域;间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式具有明显不同的特征,受控于全球气候演变和岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。
关键词冰海沉积环境沉积模式布兰斯菲尔德海峡南极
1前言
南极大陆边缘沉积的最主要特征之一是受冰川影响十分强烈,冰川作用不仅直接塑造了沉积特性,而且通过海流作用对海底沉积物进行不断地改造。冰海沉积物是由冰川筏运入海的冰碛物经消融而下沉,与海洋沉积物相混合,再经同生或后生海洋营力不同程度改造后的产物。Anderson等(1980)综合不同学者意见将冰海沉积物定义为:由冰川和海洋作用叠加堆积于海底,经历冰川、冰架或有关水流搬运的沉积物,其中含有冰川、冰筏带来的未经分选、粒径大小各异的岩石物质。因此,冰海沉积物是一种混杂沉积物,在粒度、成分、结构、构造等方面兼备冰川与海洋的双重成因特征。
布兰斯菲尔德海峡位于南极南设得兰群岛与南极半岛之间,地理位置为61°30′~64°00′S、62°00′~54°30′W,属于高纬度亚南极区,临近南极大陆,是一种典型的冰海沉积环境(Jeffers,1988;Jeffers等,1991),为研究构造活动盆地冰海沉积作用和冰期、间冰期沉积模式的理想场所之一。
1990~1991年南大洋夏季,中国第七次南极考察队原地质矿产部“海洋四号”船在南极布兰斯菲尔德海峡进行地质、地球物理调查,在海峡不同地貌单元——岛架、岛坡、海槽、陆坡、陆架采集了43个站位的表层和柱状沉积物样品。本文根据表层和柱状沉积物的粒度类型、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析,初步研究布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物类型、沉积环境及其分区,并探讨高水位/间冰期和低水位/冰期的沉积模式。
2现代沉积学背景
布兰斯菲尔德海峡每年有6个月(6~11月,南极冬季)被冰雪覆盖,另外6个月(12月至次年5月,南极夏季)为冰雪融化季节,是沉积物搬运和沉积的活跃时期。实际上,研究区是南极半岛西北部海域中受不同水团控制、地形多样的复杂海区。
因受岛屿和地形的影响,布兰斯菲尔德海峡的夏季水团和环流分布异常复杂。海峡中除局地效应外,还有三种不同性质的水侵入,影响海峡的水文状况。它们是低温、盐度稍高的威德尔海表层水、来自别林斯高晋海的夏季表层水和靠近南极半岛的低温别林斯高晋海夏季表层水(羊天柱等,1989)。其中前两种水团是影响海峡内水文状况的主要成分。海峡内的水体流动主要以北东向为主。南极绕极深层水可部分地到达海峡的西部,进入海峡后呈变性深层暖水,温度要高、盐度稍大,但水平环流分析表明,这种文化似乎不会改变海峡内流动的总趋势,而只会改变局部区域流的大小。海峡内按海域主要可分为:海峡北部、海峡南部和海峡中央,三者的温盐特性有较大差异。海峡北部是以别林斯高晋海表层水为主要成分,呈高温、低盐特性;海峡南部以威德尔海水为主体,呈低温、高盐特性;而海峡中央的底层水,为一盐度稍高的冷水团。
布兰斯菲尔德海峡是一个狭长的大型水下槽地,总体为北北东向延伸,其东北端转为北东东向,长约400km,最大宽度(麦克斯韦尔湾至南极半岛)为100km。南侧南极半岛是南极大陆往北伸长的呈S型的半岛;北侧南设得兰群岛由史密斯岛、洛岛、斯诺岛、欺岛、利文斯顿岛、格林威治岛、罗伯特岛、纳尔逊岛、乔治王岛等北东向链状排列的岛屿组成.在海峡中形成多个天然峡湾,如利文斯顿湾、马克斯韦尔湾等。海底从东北、西南两侧向中间倾斜。北侧分布着狭窄的岛架和岛坡,南侧分布着较为宽阔的陆架和陆坡,中部为海槽。南北两侧和东西两端的海底地形相差悬殊,呈不对称状,北陡南缓,西高东低。北部1000m等深线接近岸边,岛架的宽度不足5km,南部相对较平缓,水深较浅,南极半岛陆架宽达45km。大致以60°W经线为界,研究区分为东北和西南两部分。东北段地形走向为北东东—南西西,长约360km,最大水深2784m,它是海槽的主体部分,海底从东北、西南两侧向中部呈阶梯状下降,南北两侧地形明显不对称,北陡而南缓。西北坡平均坡降为(84~192)×10-3(4°50′~10°54′);东南坡平均坡降为(38~81)×10-3(2°10′~4°40′)。该段次级地形则呈北北西—南南东向排列,诸如两侧槽坡上各岛屿之间的小海峡及海底谷等。西南段水深较浅,绝大部分水深小于1000m,地形变化较复杂。地形走向仍以北东—南西向为主,北西—南东向次之。岛架和陆架、岛坡和陆坡,乃至底部沟槽呈网格状相交。总体来看,该区地形从浅至深呈阶梯状下降,即由宽窄不一的陆架和岛坡到较为宽阔的台地,到台地边缘地形又变陡,直到最深初又转为平缓的洼地。从地形地貌特征来看,布兰斯菲尔德海峡实际上为一海槽,并可划分为三个次海槽:北部次海槽、中部次海槽和南部次海槽。北部海槽的水最深,最深处达2784m。南部次海槽的水深最浅,小于1000m。
3冰海沉积物类型
根据表层和柱状沉积物特征研究,结合区域地质背景资料,布兰斯菲尔德海峡沉积物的陆源碎屑和火山物质绝大部分来自无地表径流的南极半岛和南设得兰群岛(王光宇等,1996)。南极半岛和南设得兰群岛基岩岩性复杂,主要由中、新生代的火山岩和变质岩组成,基岩不断遭受冰川的冻融、刻蚀和研磨,冰筏携带大量碎屑物质入海,在布兰斯菲尔德海峡形成冰海沉积物。根据表层和柱状沉积物的类型、粒度、成分、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析,布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川-海洋环境标志,为典型的冰海沉积产物。
由于环境要素的差别,不同区域可以出现特征各异的冰海沉积物类型。Harland(1966)通过南大洋冰海沉积物的系统研究,将冰海沉积物分为正冰碛物(orthotill)和副冰碛物(paratill)。前者系搁浅冰架融化后沉积的产物,特点是缺乏分选、无层理、不含海洋生物化石以及几乎未受底流的改造;而后者则指冰架或冰山、浮冰融化后所形成的沉积物,主要特点是沉积颗粒经受过不同程度的海流改造,并含丰富的海洋生物化石。Anderson等(1977,1980)通过威德尔海和罗斯海冰海沉积物的研究,以及根据砾、砂和泥的含量变化、沉积物粒度参数、层理、有孔虫相对丰度,将副冰碛物进一步划分为以细粒泥、粉砂组分为主的混合副冰碛物(compound paratill)和以砂砾为主的残副冰碛物(residual paratill)。
根据表层沉积物和柱状沉积物特征,参考Harland(1966)、Anderson等(1977,1980)提出的标准,布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类。表1为研究区冰海沉积物的分类特征。残副冰碛物以砂砾为主,粉砂次之,泥含量很低,粗细分一般分选好,细组分分选差,主要分布于南部陆架-上陆坡、东部陆架、北部岛架-岛坡区,硅藻含量相对丰富,有孔虫和放射虫含量较低,有孔虫以硅质壳为主;混合冰碛物以粉砂和泥为主,砂砾含量很低,细组分分选好,粗组分反之,主要分布在中央海槽-南部下陆坡、南设得兰群岛海湾和海峡西南部陆架区,硅藻含量相对丰富。由表1可见,布兰斯菲尔德海峡的残副冰碛物、混合副冰碛物的粒度组成和特征与Anderson等(1980)所论述的稍有差异。根据研究区表层和柱状沉积物的粒度组成特征,残副冰碛物可进一步划分为基本缺乏粉砂、泥和含粉砂、泥两类;混合副冰碛物又可分为含砂砾与基本缺乏砂砾两种。
表1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物分类特征
4现代冰海沉积物类型分区和沉积环境
冰海沉积物的类型分区主要受岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合,反映特定的沉积环境。图1展示了布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型的分布情况。
图1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物类型分布图
distribution of glacial-marine deposits in the Bransfield Strait,Antarctica
根据表层沉积物特征,将布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区、沉积物基本特征和所反映的沉积环境简述如下。
残副冰碛物沉积区(Ⅰ)
ⅠA区:位于南部陆架-上陆坡环境。沉积物以砂砾为主,含少量泥和粉砂,分选差。组分中玄武岩岩屑含量高,火山玻璃含量较低,重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主,粘土矿物以伊利石含量高于其他区域、蒙脱石含量低于其他区域为特征,表明陆源碎屑物质主要来自南极半岛西部。石英颗粒表面擦痕、撞击坑发育,部分已明显磨损圆化。硅藻和硅质壳有孔虫发育。本区临近南极半岛,搬运介质显然以冰川和冰筏为主,同时受到威德尔海冷水支流的强烈影响,水动力条件相对较强。
ⅠB区:位于海峡西北岛架-岛坡带和纳尔逊岛与罗伯特岛之间区域,北侧发育开放性海湾,为一种无或弱屏障环境。沉积物以砂砾为主,基本缺乏泥和粉砂,分选差。组分岩屑和火山玻璃含量高,重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主,粘土矿物蒙脱石含量高,硅藻以深水组合为主,有孔虫以硅质壳、钙质壳和胶结壳混合组合为特征,石英颗粒机械作用结构特征清晰,表明陆源碎屑物质主要来自其北侧岛屿,水动力能量较高,后期海流改造作用较强。
ⅠC区:位于海峡东部,为一种无屏障开放性海洋环境。沉积物以砂砾为主,基本缺乏泥和粉砂,表层沉积物薄或缺失,分选性差,岩屑含量高且成分复杂,重矿物成分复杂,除常见的不稳定矿物外,还含较多的石榴子石、金红石和锆石,说明物源复杂,海流改造作用强烈,与本区可能是南极底层水流和威德尔海水流流经处,或者是一个高密度寒冷水团有关。
混合副冰碛物沉积区(Ⅱ)
ⅡA区:位于海峡中央海槽和南部下陆坡环境。沉积物以硅藻软泥或硅质泥粉砂为主,无砾石,主要由硅藻为主的生物硅质组分、陆源石英粉砂和火山物质三种成分组成,硅藻质量分数>30%,最高达70%,说明海流冲刷作用相对较弱,沉积环境较为稳定,少量陆源物质来自南极半岛和南设得兰群岛。
ⅡB区:位于乔治王岛—纳尔逊岛格林威治岛一线以南岛架-岛坡带,北侧发育半封闭海湾与峡湾。沉积物以泥和粉砂为主,含少量砂砾。重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主,硅藻以深水组合为主,钙质壳有孔虫有一定的地位,见低等植物根茎,说明控制沉积作用的主要因素是冰川,海流为次。据Kin等(1991)研究,马克斯韦尔湾为典型的冰川U型谷,谷底中部深500m,其中全新世沉积具有季节性纹泥层,为典型的冰海沉积。
ⅡC区:位于海峡西南部陆架-陆坡区。据黄惠玉等(1989)、林澄清等(1989)研究,该区沉积物为以泥和粉砂为主的混合副冰碛物。
火山喷出物沉积区(Ⅲ)
位于海峡西侧欺岛附近,为岛架环境。沉积物以火山碎屑物质(包括砾、砂和粉砂粒级)为主,火山玻璃质量分数高达72%~80%,物源显然与1969~1971年欺岛海底火山活动有关,当然也不能排除南设得兰群岛的火山碎屑物质来源,并受到冰筏和海流的改造作用。
布兰斯菲尔德海峡残副冰碛物和混合副冰碛物的分界,在海峡南部大致相当于上、下陆坡的分界,水深为700~800m;而其北界变化较大,在无开放性海湾地带,分界线相当于海冰带的前滨至滨外区,在有开放性海湾岛架-岛坡带,分界线接近岛坡下缘。
5沉积模式探讨
高水位/间冰期的沉积模式
根据布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区和沉积环境,综合高水位/间冰期的沉积模式如表2,并阐述如下:
间冰期,海流侵蚀冲刷了水深小于约250m的陆架-上陆坡区(浅滩和台地),产生主要由冰筏粗碎屑和火山砾组成的残副冰碛物沉积作用;在水深更大区域,海流对沉积作用的影响明显减弱,主要发生源自浅滩和台地上侵蚀作用的砂、粉砂沉积作用,沉积物往往是泥质砂和砂质泥,且随着水深的增大而逐渐变细(图1,表2)。在深水区沉积物中,冰筏产生的细-中砾仍然存在,但组成比例比浅水区低得多。在较陡的陆坡、岛坡上,沉积物重力流沉积作用普遍存在,产生近源沉积相;粗碎屑颗粒再沉积重新组合为砾石和粗砂(Jeffers,1988;Jeffers等,1991)。
表2布兰斯菲尔德海峡高水位/间冰期沉积模式
在中央海槽和南部下陆坡区(通常称为布兰斯菲尔德盆地的底部),沉积物主要由三种组分构成:最主要的为硅质生物组分,通常为硅藻;陆源碎屑组分,主要为石英质粉砂.在陆坡底部最为丰富;火山碎屑组分(包括火山灰),往往来源于邻近海底和陆地火山喷发,以沉积物中的浸染层和独立的火山灰层(有时达数厘米厚)出现。典型的盆底沉积物为含火山灰的硅质泥和软泥。火山岛屿、海山和轴向火山脊(可能为弧后扩张中心)产生沉积物的次级坡向迁移作用,堆积了火山碎屑沉积物(如欺岛附近的火山喷出物沉积区Ⅲ)。盆底轴向火山脊可作为盆地内沉积物横向迁移的屏障(Jeffers等,1991),因此,来自南设得兰群岛的火山碎屑组分往往与盆底的火山碎屑、硅质碎屑组分相分隔。
南设得兰群岛的海湾和岬角及其南侧的海底峡谷向邻近盆底输送了大量南设得兰群岛上的火山碎屑沉积物,形成扇形沉积区:相反,南极半岛陆架上的沟槽似乎并没有为盆底输送大量的陆源碎屑沉积物(Jeffers,1988;Jeffers等,1991),南极半岛下陆坡上同样沉积了硅质泥和软泥。柱状沉积物中出现间冰期的粗碎屑组分,可能是由陆架-陆坡上的沟槽沉积物滑塌堆积作用产生。南部陆架-上陆坡的残副冰碛物说明,南极半岛上的冰川似乎未产生大量的细颗粒沉积物或冰融水,输送细颗粒组分至其北侧的海底沉积。
低水位/冰期的沉积模式
由于柱状沉积物取样数量和测试分析资料的限制,本文无法勾绘出冰期冰海沉积物的类型分区。现根据柱状沉积物特征和地震剖面资料,综合收集到的国外文献,将低水位/冰期的沉积模式归纳如表3,并简单探讨如下:
表3布兰斯菲尔德海峡低水位/冰期的沉积模式
冰盛期,南极半岛陆架和南设得兰群岛岛架(台地)为席地冰盖所覆盖。在南设得兰群岛岛架,冰盖席地线大致位于现代海平面以下200~375m水深之间(Anderson,1989);而推测南极半岛陆架上可能存在更厚的冰盖,席地线大致可达陆架外缘,陆架上的沟槽也许为席地冰盖所覆盖。地震记录显示,南极半岛陆架沟槽前缘存在沉积物楔状体,并可能达到750m水深,形成一个水深更大的台地。假如南极半岛的陆架一直为冰盖所覆盖,那么这些沉积体系可能将继续接受沉积。由此可见,在陆架、岛架浅水台地区,主要发生冰川侵蚀作用和砂砾等粗碎屑的沉积作用,而南设得兰群岛的海湾、岬角区遭受冰川作用的强烈侵蚀,粗碎屑沉积物向海方向迁移;在陆坡区,以陆架区侵蚀而来的沉积物前积于缺乏沟、槽的区域为特征;在中央海槽和南部下陆坡区(盆底),深海生物沉积作用明显减弱,局部存在浊积层。地震资料显示,在盆底现代深海沉积地层之下具有一套超覆层序,解释为浊积层,是一种槽谷口的前积沉积,其成因可能始于滑塌、滑坡和碎屑流。
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PRELIMINARY DISCUSSION ON THE SEDIMENTARY ENVIRONMENT AND SEDIMENTATION MODEL OF THE BRANSFIELD STRAIT,ANTARCTICA
Wu Nengyou,Duan Weiwu and Cai Qiurong
(Guangzhou Marine Geological Survey,Ministry of Land and Resources,Guangzhou 510760)
Abstract
Bransfield Strait,located in the high-latitudes of sub-Antarctica,is an actively-spreading back-arc basin and the ideal area for study of the marine-glacial sedimentation and sedimentary environments of the types of marine-glacial sediment and their distribution on Bransfiled Strait,Antarctica since Late Pleistocene were inferred based upon various data such as the lithology,composition,microbiological thanatocoenoses and surface texture of quartz gra in of 43-site samples of superficial and core sediments recovered during HY4-901 cruise,1990~ to the features above,the sedimentary environments and depositional models during the high-stand water(interglacial stage)and low-stand water(glacial stage)were preliminarily marine-glacial sediments may be divided into two types:residual paratill and compound different types of marine-glacial sediment that show the different environments are of the various medium conditions,lithology·composition and microbiological present marine-glacial sediments may be divided into 7 data h ave provided us with an opportunity to examine the marine-glacial sedimentation models for a tectonically active basin in glacial and interglacial addition to obvious tectonic and glacial influences,the sedimentation models emphasize the influence of eustatic changes on sedimentation.
Key words:marine-glacial sedimentary environment,sedimentation model,Bransfield Strait,Antarctica
注释