海洋沉积物作为环境演变中各种生物地球化学过程中的信息载体,沉积物全组分是物源组分、沉积过程、沉积环境、生物作用等各种因素共同影响的产物,不同的元素会以不同的赋存形式进入沉积物。为了深入理解沉积过程、后期生物改造等因素对沉积物的影响,有必要在全组分研究的基础进一步探讨沉积物的不同相态。稀土元素(REE)可用于追踪物源材料并确定其来源,因为其在物源材料受到化学侵蚀过程中具有显著的保护性和稳定性。铁同位素会在不同铁价态和赋存形式之间留下特殊的指纹,成为示踪物源、探讨沉积环境等方面的有力工具。本次研究通过CIA、ICV和粒度等化学指标,判断了胶州湾沉积物经历了弱至中等的化学风化,并且是首次沉积没有经历沉积再循环的过程;并证明了稀土元素没有受到化学风化等沉积过程的影响,具有保守性。利用胶州湾湾口沉积物全组分稀土元素和残留态稀土元素对其示踪,证明了大沽河-胶莱河是其主要输入源,补充了胶州湾物源方面的地球化学证据,并且推断出在深度约为40 cm(约1995年)的元素含量系统变化,是由于大沽河-胶莱河和李村河的相对贡献增加导致物源成分变化造成的。本次研究还揭示了胶州湾沉积物中不同元素的存在形态、潜在的矿物提取相和铁同位素组成,胶州湾沉积物连续提取的碳酸盐结合态、易还原的氧化物态、可还原的氧化物态、磁铁矿态和残留态测试结果表明,主量元素和稀土元素主要赋存在残留态中,铁同位素的变化主要受控于残留态(即物源组分的影响),并补充了胶州湾异化铁还原作用的铁同位素证据,这对于系统认识沉积物元素的来源、迁移、分布等具有重要意义。