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长江入海沉积物的磁学特征及Fe循环过程

【摘要】:长江流域干、支流沉积物磁学属性的分析结果见表5-2。图5-1长江干、支流沉积物中磁学参数分布长江沉积物的χ在金沙江流域逐渐升高,在雅砻江样品中达到最大。值得注意的是,支流样品的SIRM 普遍低于临近的干流样品,金沙江流域及长江上游干流样品中SIRM 较高,而下游样品SIRM 较低。

长江流域干、支流沉积物磁学属性的分析结果见表5-2。

表5-2 长江干、支流沉积物中主要磁学参数组成

续 表

注:中下游平均数据来自王辉等(2008);河口数据来自Zhang等(2008)

对悬浮物样品而言,χ的最大值出现在宜宾金沙江样品,最小值出现在仙桃汉江样品,平均值为83×10-8 m3/kg,变异系数为58%;χfd%的最大值出现在南通长江样品,最小值出现在攀枝花金沙江样品,平均值为2.3%,变异系数为45%;SIRM 的最大值出现在宜宾金沙江样品,最小值出现在石鼓金沙江样品,平均值为30 471×10-6 Am2/kg,变异系数为73%;S-100的最大值出现在仙桃汉江样品,最小值出现在金沙江石鼓样品,平均值为76.6%,变异系数为7%;HIRM 最大值出现在重庆长江样品,最小值出现在万州长江,平均值为850×10-6 Am2/kg,变异系数为96%。

河漫滩沉积物样品χ的最大值出现在攀枝花雅砻江样品,最小值出现在合川涪江样品,平均值为135×10-8 m3/kg,变异系数为73%。χfd%最大值出现在崇明长江样品,最小值出现在泸州长江样品,平均值为1.9%,变异系数为42%。SIRM 最大值出现在攀枝花雅砻江样品,最小值出现在合川涪江样品,平均值为30 657×10-6 Am2/kg,变异系数为81%。S-100最大值出现在涪陵乌江,最小值出现在合川涪江样品,平均值为82%,变异系数为6%。HIRM 最大值出现在宜宾长江样品,最小值出现在涪陵乌江样品,平均值为933×10-6 Am2/kg,变异系数为89%。粒度分析结果显示,悬浮物样品平均粒径为5.7Φ,而河漫滩样品平均粒径为5.0Φ。

对比悬浮物样品和河漫滩样品,只有χ差别较大,其余参数平均值相差不大,变异系数显示的波动范围也类似。一般认为,河漫滩样品与悬浮物样品的主要区别是粒度的差别造成水动力分选不同,而本书结果显示二者差别不大。因此我们认为,样品属性和粒度差异可能对磁学参数的影响不大,为了讨论方便,在下文中不再区分悬浮物样品和河漫滩样品,统一称为长江沉积物,一并讨论。本书河漫滩样品分析结果与王辉等(2008)报道的长江中下游河床沉积物平均结果比较,发现前人报道的χfd%与本书研究河漫滩结果较接近,而χ、SIRM 和HIRM 较本书偏低,只有13 437×10-6 Am2/kg和42 637×10-6 Am2/kg。与Zhang等(2008)的长江口沉积物数据相比,S-100 数据接近,本书χ、SIRM 和HIRM 高于河口数据,而χfd%低于河口数据。

所有长江样品各磁学参数,在流域内自西向东的分布情况见图5-1。

图5-1 长江干、支流沉积物中磁学参数分布

长江沉积物的χ在金沙江流域逐渐升高,在雅砻江样品中达到最大。从宜宾向下游逐渐降低,尤其在中下游地区,普遍低于样品平均水平。金沙江段样品的χfd%较低,下游地区χfd%较高,在这个流域内呈逐渐增加的趋势。SIRM 的变化与χ的变化类似,同样表现出在金沙江流域的急剧上升,宜昌下游逐渐降低。值得注意的是,支流样品的SIRM 普遍低于临近的干流样品,金沙江流域及长江上游干流样品中SIRM 较高,而下游样品SIRM 较低。S-100和Mz的变化趋势与χfd%类似,也是从上游至下游逐渐升高,金沙江样品和长江上游样品普遍低于平均水平,而长江中下游样品普遍高于平均水平。HIRM 在金沙江流域长江上游波动较大、含量较高,而中下游地区明显低于上游,普遍在平均值以下。