海洋沉积物检测论文题目

毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学的运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类：1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。如《家庭联产承包责任制改变了农村集体所有制性质吗?》一文，是针对“家庭联产承包责任制改变了农村集体所有制性质”的观点，进行了有理有据的驳斥和分析，以论辩的形式阐发了“家庭联产承包责任制并没有改变农村集体所有制”的观点。另外，针对几种不同意见或社会普遍流行的错误看法，以正面理由加以辩驳的论文，也属于论辩型论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 论文格式 1、题目：题目应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个字（不同院校可能要求不同）。本专科毕业论文一般无需单独的题目页，硕博士毕业论文一般需要单独的题目页，展示院校、指导教师、答辩时间等信息。英文部分一般需要使用Times NewRoman字体。2、版权声明：一般而言，硕士与博士研究生毕业论文内均需在正文前附版权声明，独立成页。个别本科毕业论文也有此项。3、摘要：要有高度的概括力，语言精练、明确，中文摘要约100—200字（不同院校可能要求不同）。4、关键词：从论文标题或正文中挑选3～5个（不同院校可能要求不同）最能表达主要内容的词作为关键词。关键词之间需要用分号或逗号分开。5、目录：写出目录，标明页码。正文各一级二级标题（根据实际情况，也可以标注更低级标题）、参考文献、附录、致谢等。6、正文：专科毕业论文正文字数一般应在3000字以上，本科文学学士毕业论文通常要求8000字以上，硕士论文可能要求在3万字以上（不同院校可能要求不同）。毕业论文正文：包括前言、本论、结论三个部分。前言（引言）是论文的开头部分，主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要，篇幅不要太长。本论是毕业论文的主体，包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析（讨论）等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。结论是毕业论文的收尾部分，是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文，加深题意。7、致谢：简述自己通过做毕业论文的体会，并应对指导教师和协助完成论文的有关人员表示谢意。8、参考文献：在毕业论文末尾要列出在论文中参考过的所有专著、论文及其他资料，所列参考文献可以按文中参考或引证的先后顺序排列，也可以按照音序排列（正文中则采用相应的哈佛式参考文献标注而不出现序号）。9、注释：在论文写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。10、附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入附录中。有时也常将个人简介附于文后。

石要红梁开夏真

第一作者简介：石要红，女，1966年生，在职博士研究生，教授级高工，主要从事海洋工程地质、环境地质研究。

（广州海洋地质调查局 广州 510760）

摘要 对珠江口伶仃洋海底表层沉积物中重金属的分布规律进行了研究，并利用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对重金属的生态危害程度进行了评价。研究结果表明，珠江口伶仃洋西岸附近的海底表层沉积物的重金属含量大于伶仃洋东岸附近的海底表层沉积物的重金属含量，重金属Zn、Cu、Cr、Cd、As和 Hg的含量总体上表现为由西北向东南逐渐减小。生态危害评价结果显示，研究区内除4个站位为生态危害中等外，其余47个站位为生态危害轻微，海底表层沉积物重金属的污染程度顺序为Cd＞Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn。

关键词 生态危害评价 重金属 沉积物 伶仃洋

珠江口伶仃洋水域位于珠江三角洲地带，为喇叭状河口湾，珠江东四门的径流汇集于此并流入南海。该水域沿岸北有广州市，东有香港特别行政区和深圳特区，西有中山市、澳门特别行政区和珠海特区。优越的地理位置和丰富的自然资源，使得沿岸地区社会经济迅猛发展，沿岸富含重金属和油类的工农业废水和生活污水排放量不断增加。大量未经处理或处理过未达标准的生活污水、工业废水直接或间接排入珠江口伶仃洋，致使水质恶化，而水体中的绝大部分重金属通过多种途径迅速转移至海底沉积物，造成海底表层沉积物中的重金属含量增高，珠江口伶仃洋水域生态环境发生较大变化，污染状况日趋严重，特别是海底表层沉积物重金属污染，它具有来源广、残留时间长、蓄积性、污染后难于恢复、易于沿食物链转移转移富集等特征，生态环境受到严重影响，给水生生物和人体健康带来极大的不利（逄勇等，2003；何桂芳等，2004；林卫强等，2002）。

本文根据广州海洋地质调查局承担的“我国重点海岸带滨海环境地质调查与评价”之珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查项目2004年、2005年的综合调查成果资料，对伶仃洋水域海底表层沉积物中的重金属元素（包括非金属元素砷）的含量分布规律进行了研究，并利用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对重金属的生态危害程度进行了评价。

图1 珠江口伶仃洋海底沉积物取样站位

Location of surface sediment sample in Lingdingyang of Pearl River Estuary

1 材料与方法

分别于2004年5月和2005年5月，对内伶仃洋和外伶仃洋进行环境地质调查，共布设51个沉积物取样站位（图1），沉积物样品利用无扰动重力取样器采集。所有样品采集、保存、制备和前处理均按照中华人民共和国国家标准《海洋调查规范—海洋地质地球物理调查》（GB/T13909-92）和《海洋监测规范》（GB17378-98）的要求操作。Cu、Pb、Zn、Cr、采用等离子光谱（ICP）测定，Cd 采用无火焰原子吸收分光光度法测定，Hg采用冷原子吸收法测定。

2 结果与讨论

重金属的含量分布

珠江口伶仃洋海底表层沉积物中的重金属含量见表1。通过综合分析研究区内海底表层沉积物样品的重金属元素含量的空间分布可知，珠江口伶仃洋西岸附近的海底沉积物的重金属含量大于伶仃洋东岸附近的海底表层沉积物的重金属含量；研究区内，海底表层沉积物的重金属元素含量高值区位于澳门和九澳岛以东、以南海域，其次为珠江东四口门处、珠海、深圳和香港特别行政区近岸；重金属元素Zn、Cu、Cr、Cd、As和 Hg的含量总体上表现为由西北向东南逐渐减小，重金属Pb的含量分布特点为南部海域略高于北部海域；珠江口伶仃洋海域海底表层沉积物的重金属主要受路源污染物的影响。以上分析结果与海水底层重金属含量分布特点一致（夏真等，2004；夏真等，2005）。

表1 珠江口伶仃洋表层沉积物中重金属含量（wB/10-6）Table1 Heavy metal contents（wB/10-6）in surface sediments from the Lingdingyang of the Pearl River Estuary

续表

珠江口伶仃洋沿岸城镇向伶仃洋排放大量的工业废水是沿岸海底表层沉积物中重金属含量高的主要原因，且近岸处高于远岸处；此外，伶仃洋西岸海底表层沉积物类型主要为粘土、粉砂粘土和粘土质粉砂，而东岸海底表层沉积物类型则为粘土质砂、粉砂质砂，显然西岸海底表层沉积物较东岸沉积物细，更易于吸附重金属，这也是西岸海底表层沉积物重金属含量高于东岸海底表层沉积物重金属含量的原因之一。

重金属的潜在生态危害评价

利用瑞典科学家Lars Hakanson提出的生态危害指数法对珠江口沉积环境的生态危害进行评价。沉积物中第i种重金属的潜在生态危害系数 及沉积物中多种重金属的潜在生态危害指数RI可分别表示为（Hakanson L.，1980）：

南海地质研究.2006

南海地质研究.2006

式中： ， ：为表层沉积物重金属浓度的实测值；

：为计算所用的参比值，本研究中采用了工业化前全球沉积物中重金属最高背景值为参比值，表2。

：潜在生态危害系数，沉积物重金属潜在生态危害划分的标准见表3。

：重金属元素i的毒性系数，它主要反映重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度，有关重金属的毒性系数见表2（刘芳文等，2002；丘耀文等，1997；王增焕等，2004）。

南海地质研究.2006

表3 潜在生态危害指数法污染程度的划分Table3 Contamination degree of Hakanson potential ecological risk index

按工业化前全球沉积物中重金属最高背景值为参照值的计算结果列于表4。从表4的潜在生态危害指数分析结果可知，研究区内有4个站位150≤RI＜300，为生态危害中等，其余47个站位RI＜150，为生态危害轻微。根据潜在生态危害系数（ ）的分析结果，危害较严重的为Cd，＜ ＜182，研究区内8%站位为生态轻微危害，8%站位为生态危害中等，2%站位为生态危害强，2%站位为生态危害很强。其次为Hg，＜ ＜，90%站位为生态轻微危害，10%站位为生态危害中等。其余如下：Cu，＜ ＜，98%站位为生态轻微危害，2%站位为生态危害中等；Pb，＜ ＜，100%站位为生态轻微危害。Cr，＜ ＜，100%站位为生态轻微危害；Zn，＜ ＜，100%站位为生态轻微危害。故珠江口伶仃洋海底表层沉积物重金属的污染程度顺序为Cd＞Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn。

南海地质研究.2006

续表

3 结论

1）珠江口伶仃洋西岸附近的海底表层沉积物的重金属含量大于伶仃洋东岸附近的海底表层沉积物的重金属含量；海底表层沉积物的重金属含量高值区位于澳门和九澳岛以东、以南海域，其次为珠江东四口门处、珠海、深圳和香港特别行政区近岸；重金属元素Zn、Cu、Cr、Cd、As和 Hg的含量总体上表现为由西北向东南逐渐减小，重金属Pb的含量分布特点为南部海域略高于北部海域；

2）珠江口伶仃洋海域海底表层沉积物的重金属主要受路源污染物的影响。

3）研究区内有4个站位150≤RI＜300，为生态危害中等，其余47个站位RI＜150，为生态危害轻微。故珠江口伶仃洋海底表层沉积物重金属的污染程度顺序为Cd＞Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn。

参考文献

何桂芳，袁国明，李凤岐.2004.珠江口沿岸城市经济发展对珠江口水质的影响［J］.海洋环境科学，23（4）：50～52林卫强，李适宇.2002.珠江口水环境可持续发展的探讨［J］.海洋环境科学，21（4）：54～58

刘芳文，颜文，王文质，等.2002.珠江口沉积物重金属污染及其潜在生态危害评价［J］.海洋环境科学，21（3）：34～38

逄勇，李学灵，龙江.2003.珠江三角洲陆源污染和香港水域排污对伶仃洋的影响［J］.水科学进展，14（5）：559～562

丘耀文，王肇鼎.大亚湾海域重金属潜在生态危害评价［J］.热带海洋，16（4）：49～53

王增焕，林钦，李纯厚，等.2004.珠江口重金属变化特征与生态评价［J］.中国水产科学［J］.11（3）：214～219

夏真，林进清，郑志昌，等.2004.珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查（内伶仃岛以北水域）成果报告

夏真，林进清，郑志昌，等.2005.珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查（内伶仃岛以南水域）成果报告

Hakanson ecological risk index for aquatic pollution control：a sedimentological approach［J］.Water res，14：975～1001

Pollution of heavy metals in the Lingdingyang of Pearl river Estuary and its assessment of potential ecological risk

Shi YaohongLiang KaiXia Zhen

（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：This paper dealt with the distribution of heavy metals in surface sediments from the Lingdingyang of the Pearl River Estuary，and the method of potential ecological risk index presented by Lars Hakanson was used to assess the heavy metal’s ecological results showed that the mental contents of surface sediments from west offshore is bigger than that from east contents of Zn，Cu，Cr，Cd，As and Hg appear gradually degressive from northwest to assessment result of the heavy metals’ecological risk revealed that except four stations，which belongs to middle potential ecological risk，the other forty seven stations belongs to slight potential ecological order of polluting degree of these heavy metals in surface sediments from the Lingdingyang of the Pearl River Estuary is Cd＞Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn.

Key Words：assessment of ecological risk heavy metals sediments Lingdingyang

海洋（SEA），地理名词，是地球上最广阔的水体的总称。地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋，海洋的中心部分称作洋，边缘部分称作海，彼此沟通组成统一的水体。学术堂整理了十五个有关纪录片海洋的论文题目，供大家进行参考：1、蓝色经济区海洋优势产业布局优化研究2、海洋产业立法问题研究3、三维GIS在数字海洋中的应用4、海洋石油污染与生物修复5、陆源污染防治与海洋环境保护法律问题研究6、北海区主要海洋产业现状比较分析7、海洋资源开发的绿色评价模型研究8、我国国家海洋公园建设的背景、目的及现状研究9、浅析丹东海洋经济可持续发展战咯研究10、基于学案导学教学法的高中地理海洋权益教育研究11、格老秀斯与《海洋自由论》12、海洋生态补偿立法研究13、基于波士顿矩阵的广东省海洋产业竞争力评价研究14、蓝色国土的呼唤——当前我国维护海洋权益的必要性和意义分析15、论海洋环境保护的国际合作

付少英

作者简介：付少英，男，1973年出生，博士，高级工程师，现从事天然气水合物和海洋地质研究。e⁃mail：fushao＠

（广州海洋地质调查局 广州 510760）

摘要 对东沙群岛海域HD170和HD196A两个站位，通过系统的顶空气和孔隙水离子取样测试，对柱状样沉积物和底层水中游离甲烷的含量和沉积物孔隙水的离子组成特征以及孔隙水的来源进行了分析。游离气的分析表明，多数沉积物样品中游离甲烷的含量小于20μL/kg，但在HD196A站位，随着沉积物在海底以下埋深的增加，其中的游离甲烷含量迅速增加，在754～774cm，沉积物中游离甲烷的含量达到了μL/kg，推测其下存在巨大的烃类供应源。孔隙水的86Sr/87Sr同位素测试显示，本文所研究的两个站位沉积物孔隙水来源于正常的海洋沉积过程，而δ11B的特征表明，沉积物中存在着与海水交换的吸附水，并且HD170站位的交换更多。柱状样沉积物孔隙水中，Ca2+、Mg2+与 浓度表现出随着深度增加而明显降低的趋势，其中HD196A站位的硫酸盐甲烷界面小于10mbsf，暗示了该站位深部很可能赋存天然气水合物。

关键词 东沙群岛 天然气水合物 游离甲烷 孔隙水 南海

天然气水合物是在低温、高压以及有足够气体供应条件下形成的一种天然气（主要为甲烷）与水组成的似冰状固态化合物，广泛分布于海底沉积物和大陆高纬度地区寒冷的冻土带中。由于其巨大的资源储量（估计为石油、煤、天然气等所有化石燃料矿产总储量的两倍）、潜在的地质灾害（海底天然气水合物分解可能引起大规模海底滑坡等灾害）以及对全球环境变化的影响而备受关注（Kvenvolden，1993；史斗等，1999）。

天然气水合物的地球化学勘探目前还没有太好的方法。从现有研究来看，虽然沉积物中烃类气体含量升高、孔隙水的Cl-子含量降低以及δ18O、δD同位素出现正异常等是天然气水合物存在的较好指示（Lorenson et al.，2000；Matsumoto et al.，2000；Thiery et al.，1998；Ussler et al.，1995；De Lange et al.，1998），但在上覆的浅表层沉积物中却没有明显的地球化学异常。布莱克海台天然气水合物的研究显示，沉积物孔隙水硫酸盐含量变化可以指示甲烷通量以及下伏天然气水合物的存在（Borowski et al.，1996，2000；Dickens，2001）。本研究通过分析东沙群岛海域HD170和HD196A两个柱状样的沉积物游离烃和孔隙水硫酸盐特征，对该海域的天然气水合物资源前景进行了预测。

1 地质背景及实验样品

东沙群岛海域位于南海北部大陆边缘，东邻马尼拉俯冲构造带。新生代地层共发育7个地震层序。其中层序Ⅰ⁃Ⅲ，为平行结构、不连续和中到强振幅，直接覆盖在声学基底之上，它是典型的断陷盆地沉积，是南海扩张前沉积层序。而层序Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ为南海扩张后发育的3个沉积层序，经历了较强烈的构造抬升作用、岩浆活动和沉积物剥蚀作用。区域内发育NEE⁃SWW和NW⁃SE向两组断裂，且以NEE⁃SWW向断裂最为发育。断裂大多具有多次活动，且为上新世到第四纪的活动断裂构造，断块抬升幅度大，沿断裂带发生岩浆侵入。晚新生代期间经历了二次重要的构造运动，即东沙运动（～）和流花运动（～），奠定了该区的构造格局。由于在8Ma以前台湾岛不存在，受该区中国东部大陆边缘与吕宋岛弧碰撞所产生的构造运动的影响，活动的古东海大陆边缘延伸至东沙群岛海区东北部（吴时国等，2004）。

HD⁃170和HD⁃196A柱状样均取自东沙群岛以东的海域（图1），柱状样的取样信息见表1。

图1 柱状样的站位分布

The distribution of the cores studied

表1 柱状样信息 Table1 Information of the cores studied

其中，HD⁃170柱状样沉积物岩性单一，上部（0～500cm）钙质生物含量在5%左右，为粘土质粉砂；下部（500～756cm）钙质生物含量在10%～15%之间，为含钙质粘土质粉砂。柱状样以粉砂为优势组分。而HD⁃196A柱状样上部（0～360cm）为粘土质粉砂，钙质生物含量在5%左右；下部（360～774cm）为含钙质生物粘土质粉砂，钙质生物含量一般在10%～15%之间，硅质生物及植物碎片少量，沉积物以粉砂为优势组分。

在野外现场，从顶到底，每隔80cm采集20cm样品，制作顶空气样品，通过PE⁃8700型气相色谱仪测定沉积物中游离甲烷的含量。

在野外现场同时将柱状样取样管中海水作为海底的底层水，同样通过P E⁃8700型气相色谱仪，对两个柱状样底层水中游离甲烷进行了测试。

沉积物孔隙水样品的取样是对柱状样以20cm的间隔进行系统的子样采集，样品由南京大学海洋地球化学研究中心测试，测试仪器为瑞士万通公司的790IC离子色谱。

另外，为了确定沉积物孔隙水的来源，也对部分孔隙水样品的硼（δ11B）、锶（87Sr/86Sr）进行了同位素的测定分析，测试由南京大学海洋地球化学研究中心完成。

2 沉积物顶空气特征

测试结果（表2）显示，HD170和HD196A两个柱状样的沉积物样品中都普遍含有游离态甲烷，而HD196A柱状样600～620cm段样品还检测到乙烷。同时，两个柱状样的海底底层水中也含有一定浓度的游离甲烷，并且 HD170 站位中底层水中游离甲烷的含量大于HD196A站位。从甲烷的浓度看，多数沉积物样品中游离甲烷的含量小于20μL/kg。

表2 沉积物中顶空气的气态烃组成特征 Table2 The hydrocarbons composition of headspace gases from the sediments

垂向上，在HD170站位，随着海底以下埋深的增加，沉积物中游离甲烷含量总体上呈现出逐渐降低的趋势。而在HD196A站位，随着海底以下埋深的增加，沉积物中游离甲烷含量总体上呈现出增加的趋势，特别是从500～520cm开始，甲烷的含量迅速增加，到754～774cm，沉积物中游离甲烷的含量达到了μL/kg。按此趋势推测，HD196A站位底部很可能存在一个巨大的甲烷源。

3 沉积物孔隙水的特征

天然气水合物的形成和分解，引起甲烷等烃类气体在垂向上的运移，会与沉积物中的硫酸盐离子发生氧化反应，形成的二氧化碳又会与沉积物孔隙水中Ca2+、Mg2+等阳离子发生反应，形成碳酸盐沉淀，从而造成沉积物孔隙水中Ca2+、Mg2+等阳离子的浓度降低，因此天然气水合物的存在，会在沉积剖面上造成一种特定的地球化学环境，引起沉积物孔隙水离子浓度的变化，剖面上孔隙水离子浓度的变化可以有效地指示天然气水合物的存在。因此，为了追踪天然气水合物存在的蛛丝马迹，本文对东沙群岛海域HD170站位和HD196A站位，其沉积物孔隙水离子浓度在沉积剖面上的变化特征进行了分析。

HD170 站位

沉积物孔隙水离子浓度组成剖面（图2）显示，在HD⁃170，柱状样沉积物孔隙水中，Cl-浓度在剖面上有比较强烈的波动，但总体上表现为缓慢降低的趋势； 浓度在HD⁃170站位波动较大，总体上同样表现出随着深度增加而明显降低的趋势；Ca2+浓度有比较大的波动，整体上表现为随着深度增加而明显降低；而Mg2+和B3+浓度的变化趋势接近，呈现出缓慢下降的趋势。总体上，Ca2+、Mg2+浓度的变化趋势与 浓度的变化趋势十分吻合，这表明 的氧化反应可能是引起沉积物孔隙水离子浓度变化的主要原因。

图2 HD170站位柱状样沉积物孔隙水的离子组成剖面

Pore⁃water ions compositions profile from HD170 core

为了更好地表示沉积物孔隙水中离子组成特征与天然气水合物的关系，这里进一步对HD170站位沉积物孔隙水 /Cl-和Mg2+/Ca2+的比值进行了分析（图2）。总体上， /Cl-与 的变化趋势相似，也是随着沉积物在海水以下埋深的增加而降低，但 /Cl-比的变化更接近线性。与 /Cl-比的变化完全相对应，Mg2+/Ca2+的比值随着沉积物在海水以下埋深的增加而接近线性增加。沉积物孔隙水 /Cl-和Mg2+/Ca2+的变化，显示出 的氧化反应在沉积物中占主导地位。

HD196A 站位

HD⁃196A站位沉积物孔隙水离子浓度组成剖面（图3）显示，该站位柱状样沉积物孔隙水中，在5mbsf以上，随着沉积物在海底的埋深增加，Cl-、 、Ca2+、Mg2+以及B3+的含量总体上呈现缓慢变化的趋势。在剖面上Cl-保持平缓的波动， 、Ca2+和Mg2+表现出缓慢降低，而B3+表现出波动。而在5mbsf以下，随着沉积物在海底的埋深增加，Cl-含量大幅度波动，但总体上表现为降低； 、Ca2+和Mg2+浓度迅速降低；而B3+浓度先缓慢增加，在有一大幅度增加，后有在高含量水平保持缓慢增加，总体上呈现出增加的趋势。总体上，与HD170站位的情况相似，Ca2+、Mg2+浓度与 浓度的变化趋势十分吻合，这表明 的氧化反应是引起沉积物孔隙水Ca2+、Mg2+浓度变化的主要原因。

图3 HD196A站位柱状样沉积物孔隙水的离子组成剖面

Pore⁃water ions compositions profile from HD196A core

HD196A站位沉积物孔隙水 /Cl-和Mg2+/Ca2+的比值（图2）表现出与HD170站位同样的变化特征。总体上， /Cl-与 的变化趋势相似，而Mg2+/Ca2+的变化趋势与 /Cl-相反，随着沉积物在海底的埋深增加， /Cl-先保持缓慢降低的趋势，而Mg2+/Ca2+保持缓慢增加的趋势。在以下， /Cl-迅速降低而Mg2+/Ca2+迅速增加。显示了 的氧化反应在沉积物中占主导地位。

4 孔隙水的同位素组成

HD170和HD196A 站位沉积物孔隙水的锶同位素（87Sr/86Sr）分布在 ～之间，平均值为（表3）。这与平均海水的锶同位素组成十分接近，表明本研究中所测试的样品中，其沉积物孔隙水主要是来自于海水。

从沉积物孔隙水的硼同位素（δ11B）组成（表3）看，δ11B的含量界于‰～‰之间，平均值为‰，略低于正常海水的40‰。沉积物中δ11B值的下降，一般是由于沉积物中由粘土矿物的释放出富10B的流体造成的。因此沉积物孔隙水的δ11B组成特征表明，在东沙群岛的沉积物中可能存在着与海水进行交换的吸附水。并且HD170站位中，吸附水的含量要多过HD196A，因为在HD196A站位，沉积物孔隙水的δ11B普遍都重过HD170站位，更接近海水的平均值。

表3 沉积物孔隙水的组成 Table3 The compositions of δ11B and of87Sr/86Sr from pore water

5 讨论

在海洋沉积物形成的早期阶段，底部海水中的 一起进入了沉积物的孔隙中，是孔隙水重要的组成之一。在厌氧的海洋沉积物中，硫酸盐还原菌利用孔隙水 作为氧化剂氧化沉积物中的有机质（SOM），参与对沉积有机质的生物地球化学作用：

CaSO4+CH3COOH → CaCO3+H2S↑+CO2↑+H2O。这是造成海底以下浅表层沉积物中孔隙水 含量的下降的重要原因；而在接近硫酸盐还原带的底界，即硫酸盐⁃甲烷界面，甲烷发生的缺氧氧化反应（AMO）： 同样会造成硫酸盐含量的下降。由于硫酸盐还原菌对电子的摄取能力相对较强，甲烷菌的活动受限制，只有绝大部分硫酸盐被还原之后，甲烷生成作用才开始。

因此，HD196A站位柱状样沉积物中的高丰度的游离甲烷，不可能是由于甲烷菌的二氧化碳还原反应：CO2+4H2→CH4+2H2O形成的。而在海底消化有机质碎屑的醋酸根发酵作用：CH3COOH+4H2→CH4+CO2，虽然可以形成甲烷，但对于HD196A站位柱状样沉积物中游离甲烷的高丰度，显然也是不可能的。

事实上，HD170站位和 HD196A 站位都处于天然气水合物的资源远景区内，因此，HD196A站位测得的高丰度的游离甲烷，很可能就是由于深部天然气水合物分解释放出的甲烷气体向上运移的结果。

由于本研究中涉及到的东沙群岛海域位于台西南的西南角，海水深度界于320～3400m之间，地温梯度与台西南盆地差别不大，界于℃/100m～℃/100m间，平均地温梯度为℃/100m；底辟构造、海底滑塌体以及断层和褶皱等有利于天然气水合物形成的地质构造环境发育；在海底以下200～400m，沉积物孔隙度平均为55%左右，与布莱克海台相差不大；自渐新世以来，南海北部陆坡沉积速率较高，为天然气水合物的发育提供了良好的沉积条件。因此，这一区域也是天然气水合物调查研究的重点区域。

从沉积物中游离甲烷和 的浓度变化趋势外推，HD196A站位的SMI小于10mbsf，而HD170站位的SMI稍大些，约12mbsf。研究表明（Borowski et al.，1999），在深水沉积物中，SMI通常大于50m，而在天然气水合物出现的地区，由于甲烷氧化作用的强烈影响，导致孔隙水硫酸盐含量的迅速下降，从而使得沉积物中硫酸盐⁃甲烷界面较浅。因此，HD196A和HD170站位的SMI特征也显示出这两个站位深部可能存在天然气水合物，而HD196A的天然气水合物显示更为显著。

6 结论

通过本研究，可以获得以下几点认识：

（1）HD196A站位沉积物中高丰度的游离甲烷（μl/kg），表明其下存在烃类供应源。

（2）HD196A和HD170站位的SMI较浅，表明研究区具有良好的天然气水合物资源前景。

（3）沉积物孔隙水的87Sr/86Sr接近海水，表明孔隙水来源于海水。

（4）沉积物孔隙水的δ11B组成较海水轻，显示沉积物中存在可与海水交换的吸附水。

致谢

样品的野外采集得到了广州海洋地质调查局海洋四号调查船全体工作人员的帮助，室内样品的分样工作及顶空气的测试工作由广州海洋地质调查局实验测试所的有关人员参与完成，而孔隙水的测试为南京大学的同仁完成，在此对上述人员的工作表示感谢。

在研究过程中，广州海洋地质调查局吴能友教授给予了很好的指导意见，在此致以感谢。

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The geochemical characteristics of free gases and pore water from core sediments in Dongsha Area，South China Sea

Fu Shaoying

（Guangzhou Marine Geology Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：The cores of HD170 and HD196A were collected from Dongsha Area，South China Sea，and the analysis were carried on the concentration of free methane by headspace gases and of Cl-、 、Ca2+、Mg2+and B3+from pore water and on the compositions of86Sr/87Sr andδ11B，re is a high free methane composition，about μL/kg，in 754～774cmof HD196A，which in dicates a huge hydrocarbons profiles of ，Ca2+，Mg2+and /Cl-and Mg2+/Ca2+show that there are probably gas the isotope of86Sr/87Sr and δ11B suggests that there maybe is seawater source of pore water and some absorbed the end，the author analysized the potential of gas hydrate in Dongsha Area，South China Sea.

Key words：Dongsha Area gases hydrate free methane pore water South China Sea