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南海是典型的边缘海，其沉积物记录了南海古海洋演化、东亚季风演化和区域构造演化等重要信息。元素地球化学是地球化学的重要组成部分，在地质领域的很多方面有着广泛应用。南海沉积物的元素地球化学研究，不仅可以深化对边缘海沉积作用过程和沉积环境的认识，同时也可为重建南海古海洋环境、探索东亚季风演化以及矿产资源的勘探和评价提供重要的理论依据。 本论文以南海4个典型断面(18°N，10°N，6°N，113°E)的表层沉积物为研究材料，通过对沉积物主、微量和稀土元素的系统分析，并结合沉积物的粒度组成数据以及区域地质、海底地形地貌特征和水动力条件等资料，探讨各典型断面的地球化学元素组成特征及元素和相关参数的变化规律及其关键影响因素，综合分析和解释特征地球化学参数的地质环境意义，并结合对应的水文和生态化学观测资料，揭示各断面所穿过海域的沉积环境特征及其变化特点。研究成果对深化理解南海不同区域的沉积过程和沉积作用及其资源和环境效应具有重要的科学意义。 本论文获得的主要结果和认识如下: (1)获取了相关粒度特征指标的断面分布特征，并在此基础上对沉积物的类型进行了划分。所研究断面的沉积物包括粘土质粉砂、砂—粉砂—粘土、中细砂、粉砂质砂、粉砂质粘土、砾砂等6种沉积物类型，其中分布最广的为粘土质粉砂，约占所有样品数的70％，其次为砂—粉砂—粘土，占20％;沉积物类型总体表现为在深水陆坡和深海盆区沉积物以粘土质粉砂和粉砂质粘土为主，而在岛礁区和陆架区则以砂—粉砂—粘土或含少量粘土的砂为主。 (2)四个断面沉积物中富集的主要常量元素为Al2O3、CaO和(K2O+Na2O)，其次为Fe2O3和MgO，而TiO2、 MnO和P2O5含量较少;Al2O3、 Fe2O3、TiO2、MgO、K2O、Na2O等元素主要在深水盆地中富集，而CaO则主要在岛礁区陆坡沉积物中富集。相关性分析显示，Al2O3与Fe2O3、 MgO、（K2O+Na2O）具有良好的正相关，而与CaO则呈良好的负相关。上述结果表明本区沉积物具有两种来源，即陆源和生物碳酸盐源。 (3)系统分析了不同地球化学性质的元素组合在各断面上的分布和变化特征，发现Ba、Sr等亲生物元素主要在岛礁区陆坡沉积物中富集，而U、Th、Zr、Hf等高场强元素则主要富集在深水盆地或深水陆坡的沉积物中。特征微量元素的比值变化进一步指示了断面沉积环境的变化。 (4)四个典型断面沉积物的稀土元素（REE）的研究结果表明，大部分沉积物具有相对较低的REE含量（平均∑REE为128 ppm）、高的轻重稀土比(LREE/HREE)、弱的Ce负异常和中等Eu负异常，REE关键参数的变化主要取决于地理位置和沉积环境。∑REE与Al2O3含量呈明显的正相关，而与CaO呈明显的负相关。陆源和生物碳酸盐源是本区沉积物的两个主要来源。较低的Eu/Eu*和(Gd/Yb)N比值以及类似上地壳的REE配分模式，表明本区沉积物的源岩主要为后太古宙的长英质岩石。东部次海盆比西南次海盆的沉积物具有更低的LREE/HREE比值和更高的Eu/Eu*比值，指示有年轻火山岩（如吕宋岛弧等）产物带入到南海东部和南海东北部海域。