Fe的化学相态分类有很多种，但都是基于不同的操作定义。一般认为，高活性的FeHR主要反映了沉积物中无定形的或者晶体的含Fe氧化物(或氢氧化物)，例如水铁矿、纤铁矿、针铁矿、赤铁矿、四方纤铁矿(磁铁矿除外)等(Canfield，1988;Raiswell等，1994);弱活性的FePR主要代表了磁铁矿和部分层状硅酸盐矿物所含的Fe，例如绿泥石、绿脱石、海绿石、黑云母等，另外还有菱铁矿和铁白云石(Berner，1970;Raiswell等，1994);而不活跃的Fe U主要反映的是与硅酸盐矿物结合的Fe，例如橄榄石、辉石、角闪石、石榴石、钛铁矿等。
长江干流颗粒悬浮物中Fe的化学相态组成见表4-1，结果显示见图4-1。样品中Fe T在干流和支流之间波动变化，没有明显规律。金沙江攀枝花段的样品中Fe T最高(5.32%);而岷江样品Fe T最低(3.64%)，金沙江石鼓段样品的FeT也很低，只有3.98%，略高于岷江样品。整个长江样品FeT平均值为4.65%，变异系数(CV)为11%，比其他几种Fe化学相态的组成变化都小。
表4-1 长江水系悬浮颗粒物中Fe的化学相态组成
注：[1]样品数;[2]—表示无数据;[3]数据来自Poulton和Raiswell，2002
图4-1 长江流域悬浮颗粒物不同相态Fe的分布
Fe HR自长江上游至下游有增加的趋势，宜昌段干流样品Fe HR最高(1.80%)，其次是嘉陵江样品(1.72%);岷江样品Fe HR最低(0.86%)，其次是石鼓样品(0.91%)。整个长江样品的Fe HR平均值为1.28%，变异系数为22%，是所有参数中变化波动最大的。重庆采样点上游的样品，Fe HR普遍较低，都位于平均值之下，而重庆采样点中下游的样品则表现出较高的Fe HR，普遍高于平均值。
FePR的最大值出现在泸州样品中(1.95%)，略高于金沙江宜宾段的样品(1.89%)，而最低值出现在石鼓段金沙江样品中，只有1.01%。金沙江段的三个样品FePR变化十分明显，石鼓段金沙江样品的FePR最小，至宜宾段金沙江样品已经增大到1.89%。而大渡河和岷江样品中的FePR明显低于附近干流样品。泸州段长江样品也表现出极高的FePR，泸州以下长江干流样品FePR呈递减的趋势。上游样品FePR变异系数高达21%，而中下游样品变异系数只有7%，说明上游沉积物中FePR组成波动变化显著大于中下游地区。
Fe U的变化与Fe HR刚好相反，自上游到下游逐渐减少。其中，金沙江攀枝花段样品中FeU最高(2.6%)，其次是大渡河样品(2.3%)，而最小值出现在汉江仙桃处的样品中(1.4%)。所有样品FeU 平均值为1.85%，变异系数为17%，波动变化相对弱于Fe HR和FePR。
对比本书结果与Poulton和Raiswell(2002)报道的一个长江数据，本书15个长江不同流域样品的平均Fe U高于其分析结果，而其他化学相态Fe及FeT的分析结果较低。该样品来自湖北石首，与本书宜昌样品采样点最近。相比本书宜昌样品，Fe HR和FePR的差别不大，而本书的Fe U和Fe T高于Poulton和Raiswell(2002)报道的数据。
考虑到长江流域内岩性复杂(王中波等，2006;王中波等，2007;Yang等，2009;茅昌平，2009)，不同类型的岩石中Fe的赋存规律各不相同。将各不同化学相态的Fe含量经FeT校正之后发现，各化学相态Fe占FeT的比例显示出更好的规律性(图4-2)。经FeT校正后的数据与之前各相态Fe的绝对含量变化趋势(图4-1)类似，但波动更小，空间变化趋势更明显。
Fe HR/FeT的最大值出现在长江宜昌和大通处样品(0.34)，而三个金沙江样品及大渡河样品的Fe HR/FeT相同，同为0.23，是所有样品的最小值。相对于Fe HR的绝对含量波动变化较大(变异系数22%)，Fe HR/FeT的变异系数只有15%。自石鼓金沙江样品至长江重庆样品，Fe HR/FeT几乎没有变化。金沙江汇入之后的样品Fe HR/Fe T 逐渐升高。与Fe HR绝对含量变化类似，重庆采样点之下的样品Fe HR/FeT普遍高于所有样品的平均值，而重庆上游的样品Fe HR/FeT普遍低于平均值。
图4-2 长江流域悬浮颗粒物不同相态Fe与总Fe比值的分布
宜宾处金沙江样品FePR/FeT最高(0.40)，其次为泸州和重庆处长江样品(0.39);大渡河样品FePR/Fe T最低，仅0.24，其次为石鼓地区长江样品(0.25)。FePR/Fe T在长江上游变化较大，变异系数为18%，而中下游FePR/FeT的变异系数仅7%。
Fe U/Fe T显示出与Fe HR/FeT相反的变化趋势。在上游，尤其是金沙江段Fe U/Fe T较高，而中下游FeU/Fe T较低，其中最大值出现在大渡河样品(0.53)，其次为石鼓金沙江样品(0.52)，最小值出现在仙桃汉江和重庆长江样品中，只有0.34。同Fe HR/Fe T 和FePR/FeT 的变化类似，Fe U/FeT也显示出上游波动较大(变异系数17%)，而下游变化相对较小(变异系数仅有5%)。
对比本书结果与Poulton和Raiswell(2002)报道的数据，本书15个样品的平均Fe HR/Fe T和FePR/FeT与其报道数据较接近，但Fe U/FeT高于其报道的结果。
为了更好地了解长江颗粒物质化学相态Fe的分布特点产生的原因，各样品的平均粒径和CIA 也列在表4-1和图4-2中作对比。在所有样品中，三峡库区坝前样品和嘉陵江样品的CIA 最高，分别为80和77，岷江样品的CIA 值最低，只有66。所有样品的CIA 平均值为72，变异系数为5%，波动不大(图4-2)。
粒度分析数据显示在整个长江河段上平均粒径的变化趋势与Fe HR/FeT相似，都表现出上游尤其是金沙江河段粒度较粗而中下游粒度较细。其中三峡库区坝前样品最细，平均粒径只有8.0Ф;长江石鼓处样品最粗，平均粒径为3.5Ф。重庆采样点上游样品普遍较粗，基本位于平均值以下，而重庆采样点下游的样品较细，基本位于平均值以上(图4-2)。
图7-5南通沉积物中与赤铁矿和针铁矿相关各参数的季节性分布图7-6所示的相关性分析显示，对长江干、支流样品，FePR与χ和SIRM 存在较高的相关性，相关系数分别为0.75 和0.71，而S-100与FePR和SIRM 没有显示明显相关性。对南通悬浮物样品来说，S-100与FePR和SIRM 之间存在弱的负相关性。但反映磁铁矿与赤铁矿、针铁矿比例的S-100，并没有表现出随FePR、χ和SIRM 增大而增大的趋势，而且S-100与SIRM 还显示出负的相关性。图7-6长江悬浮物中与磁铁矿相关的参数之间相关性......
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