海洋沉積物間隙水

佔據海底沉積物顆粒之間及岩石顆粒之間孔隙的水溶液，也叫孔隙水。它是地球水圈的一部分，其成分反映了沉積過程中及海水與沉積物埋藏後發生的各種變化歷程。因此，間隙水的組成和海水不同。

海洋中的懸浮物質沉降到海底時，開始都呈鬆散狀態，成層狀分佈，其中挾帶有海水。經過壓實、膠結和重結晶等成岩作用，深層沉積物的固結狀況和成分與表層不同，沉積物間隙水的組成也隨沉積的深度不同而變化。

影響間隙水組成的這種變化的主要因素為：①沉積速率，②氧化還原電位，③沉積物中有機物的含量。這3 個因素互有影響。例如，當沉積速率較小時，沉積物中的有機物在分解過程中消耗的主要是海水溶解氧，因此間隙水的氧化還原電位隨着降低。由於有較充裕的時間進行分子擴散,上覆水和間隙水中的組成比較接近,從而在一定沉積深度之下，間隙水的組成不再有很大的變化。當沉積速率較大時，沉積物挾帶的有機物很快被埋藏起來，難以被上覆水中的溶解氧所氧化，因而有較多的有機物能夠保存在沉積層中，隨後逐漸被間隙水中的硝酸鹽或硫酸鹽所氧化，這種情況下，間隙水的氧化還原電位降低得更多，造成還原性很強的環境，使有機物進一步分解而生成甲烷，使間隙水中的硫酸根離子還原為氫硫根離子，並有黃鐵礦生成。

除上述因素外，沉積物中礦物的形成和溶解等作用對間隙水的組成也有影響。例如，大洋沉積物的沉積速率一般較慢，但在沉積物較深處，由於逐漸生成的蒙脱石能吸附鎂離子,進而使鎂離子嵌入其晶格的夾層中,使間隙水中的鎂隨深度的增加而減少；同時由於鉀長石的生成及碳酸鈣或鈣斜長石的溶解，使間隙水中的鉀減少而鈣增多。此外，由於大洋沉積物中碳酸鹽的重結晶作用,使間隙水中18O/16O的比值增高；而火山物質的蝕變作用，使87Sr/86Sr的比值降低。

沉積物中的微量金屬，常以氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽和硫化物等的形式存在，它們在間隙水中的濃度，可因微量金屬離子與配位體形成絡離子而使其溶解度劇增，使濃度增大；又可因有粘土礦物或水合氧化物等固體物質存在，吸附了一部分微量金屬離子而使濃度降低。在通常採集到的沉積物間隙水中，微量金屬元素的濃度，大都比海水中高1～2個數量級。

沉積物間隙水的組成，不但隨沉積的深度而異，而且有區域分佈，這和海洋沉積過程、成巖過程和生物擾動有密切的關係。

海洋沉積物中孔隙水一般用氯同位素測量方法研究。

採用Ba型、H型和Cs型三步陽離子交換樹脂法,對海洋沉積物中孔隙水的氯進行了分離和提純.氯的回收率達99.6%,能滿足氯同位素質譜測定的需要.氯同位素的測量採用基於Cs2Cl+離子的高精度正熱電離質譜法,對ISL354NaCl標準物質的多次測量結果為37Cl/35 Cl=0.319130±0.000029,對一個南海海底沉積物中孔隙水的多次測量結果為37Cl/35 Cl=0.319144±0.000043,表明此方法的穩定性好,測量精度高,可用於海洋沉積物中孔隙水的氯同位素示蹤研究.