中国近海细粒级沉积物中的方解石分布、成因及其地质意义

近年来的中国近海陆架沉积学研究中,方解石在粘土级(<2μm)沉积物中的存在引起了许多学者的注意。它已被用做指示黄河沉积物运移的标志性矿物。本文使用X射线衍射的方法分析了中国近海295个表层样品,并探索了方解石矿物的X射线衍射定量分析方法。结果表明:(1)中国近海沉积物中除少数样品外,几乎普遍存在方解石矿物;(2)黄河物质富含方解石,其输运与沉积基本上控制着渤海和南黄海的方解石分布;(3)东海和南海的方解石分布趋势呈沿岸低、向外海方向增高。与钙质超微浮游生物的总量分布一致;(4)黄河物质中的一万解石是法源的。而东海和南海远离海岸地区的大量的万解石则是现代海洋生物沉积作用的产物;(5)由于方解石矿物在中国近海沉积物中广泛存在并且具有两种成因类型。在中国近海陈架上使闺方解石矿物作为来源的标志应引起很大汪意。     

沉积物中碳酸盐(方解石和白云石)测定方法的研究

研究河流和浅海陆架沉积物中的碳酸盐成因和生成环境,探讨河流和陆架沉积物中碳酸盐含量的影响因素和测定方法。结果表明,沉积物中碳酸盐含量明显受沉积物粒度组成和物源的影响。1mol/LHAc lmol/LNaAc(在沸水浴加热30min),0.3mol/LHAc(室温下5h)和1mol/LHCl(室温下2h)分别做碳酸盐相 离子交换相的浸取液,lmol/LNaAc(在沸水浴加热30min)做离子交换相的浸取液,然后用ICP-AES测得浸取液中Ca和Mg离子含量,差减法计算样品碳酸盐相中Ca,Mg离子和碳酸盐含量。其中前两者与第四种相结合的方法,都能得到河流沉积物碳酸盐相中的Ca离子含量。而第三种方法,即1mol/LHCl(室温下2h),破坏了沉积物中的粘土矿物,不能用来作为沉积物碳酸盐相 离子交换相中Ca和Mg离子的浸取液。与使用ICP-AES测定离子含量计算得出的碳酸盐含量的方法相比较,容量法是1种操作简单、花费低廉且有效的方法。     

青藏高原洞穴次生方解石的裂变径迹年代及地貌学意义

古岩溶洞穴中残留的次生方解石晶体可以作为裂变径迹测年的材料。通过测定遍及青藏高原的２０组洞穴次生方解石晶体的裂变径迹年代,结果表明,晚第三纪青藏高原的古岩溶过程和缓慢构造抬升过程相伴进行,其间大约１０ＭａＢ．Ｐ．、１２ＭａＢ．Ｐ．和１９ＭａＢ．Ｐ．时溶穴次生化学沉积较为发育。由于地表切割程度的差异,晚第三纪岩溶过程在高原南部较为强烈,相对于第四纪期间的强烈抬升来说,高原晚第三纪的抬升速率较为缓慢,     

青海寇查湖碳酸盐方解石中镁含量对湖泊水体盐度变化的响应

通过对青藏高原东南缘560 cm的寇查湖湖心矿物组成、碳酸盐矿物含量以及方解石中镁含量分析,表明方解石中镁含量可能是一个潜在的湖泊盐度指标.湖泊沉积物中总碳酸盐含量有时并不与环境介质的变化一致,其原因主要是沉积物中总碳酸盐主要由方解石组成,而高盐度水体中有较少的方解石的形成.根据5个"CAMS年代分析建立的年代模式,重...     

澳大利亚南部甘比尔海湾新生代冷水碳酸盐岩在海水中蚀变成低镁方解石

本文所用样品和Ｊａｍｅｓ等（１９９３）已描述样品的同位素成分的变化范围在混合后的贫１３Ｃ和１８Ｏ的大气胶结物之间,蚀变灰岩的δ１３Ｃ和δ１３Ｏ值接近＋１‰。如果沉积物在海水中发生蚀变,那么它在海水中暴露的时间较长会促进这一蚀变过程,例如,较低的沉积速...     

加里福尼亚南部岸外泥火山的甲烷成因方解石、13C亏损的双壳类贝壳以及气水合物

沿大陆边缘的气体和流体通量与构造—沉积过程和(产生冷泉、温泉和甲烷水合物的)物化条件有关(如Obzhirov等,2004)。我们对水合物进行了深入研究,因为它对块体坡移、能源、全球气候突然变化以及全球的碳质量平衡具有潜在的贡献。其中冷泉尤其重要,因为其与大的气体和流体通量、     

根据底栖有孔虫方解石的Mg/Ca推测新生代深海温度和全球冰体积

通过深海底栖有孔虫方解石的Ｍｇ／Ｃａ比值已经获得５０Ｍａ以来的深海温度记录。该记录在形式上与相应的底栖氧同位素比值（δ１８Ｏ）记录非常相似 ,并且显示了深海温度的４个主要变冷时期 ,总体下降约１２℃。底栖δ１８Ｏ记录和Ｍｇ 温度记录的一起应用表明 ,南极冰首次快速地堆积于早渐新世（３４ＭａＢＰ） ,但未伴随有深海温度的降底。一般认为 ,在过去的１００Ｍａ中 ,即从所谓的白垩纪中期的“温室”到晚新生代的“冰库” ,地球的气候经历了巨大的变化。这一时期的长期寒冷被认为是由地球表面热量及其分布的影响因素共同引起。大…     

温度和过饱和度对海水中碳酸钙沉淀速率的影响I.镁方解石

采用稳定加液一反应系统对5、15和25 ° C下镁方解石沉淀在海水中的形成过程进行了研究.结果表明镁方解石的沉淀速率(R)对过饱和度(Ω)的响应均可通过R=k(Ω-1)°或Log(R)=nLog(Ω-1)+Log(k)形式的动力学方程加以表达.pCO2的变化会显著改变过饱和度进而影响到镁方解石沉淀速率,但这一变化并不会对镁方解石沉淀形成过程的动力学表达产生影响.相比之下,不同温度下镁方解石沉淀形成的动力学方程存在明显差异,表明这一动力学过程同时还具有强烈的热力学相关性.     

极低饱和度和近饱和状态下海水中方解石和文石溶解动力学研究

利用free-drift开放反应系统,在恒压力(101.325 kPa)和恒温度(25.0±0.2)℃环境条件下,研究人工海水中二氧化碳分压(pCO2)的变化对方解石和文石的溶解速率及反应级数的影响.研究结果表明:如果溶解实验中pCO2未达到完全平衡,计算得出的反应级数偏小,且反应液pCO2不平衡是造成不同反应阶段反应...     

从戴威尔斯钻孔看米兰科维奇理论

1992年，Winograd等在美国《科学》杂志上撰文报道了南内华达州戴威尔斯钻孔(DH-11)的δ^18O记录．岩心采自覆盖一充水洞穴的方解石层，长36cm．其时间分辨率可与深海δ^18O的精度相媲美．包括了21个利用^230Th方法所做的精确的放射性数据(Ludwig，1992)．     

红海及亚丁湾间之海水交换

分析表观耗氧量、滴定碱度及总二氧化碳量等资料来研判红海及亚丁湾间之海水交换。结果显示,红海深层水的方解石及霰石饱和度均比亚丁湾和阿拉伯海深层水的饱和度高。红海全水柱之方解石和霰石都处於过饱和状态,亚丁湾和阿拉伯海中各深度之方解石亦呈过饱和状态,但霰石的饱和探度则大约在500m左右。分析深层水之生物体无机碳与有机碳的分解比值,可以发现此地区深层水中,大约有25％的总二氧化碳增加量是由无机碳酸钙溶解而来。     

近平衡状态海水中方解石和文石沉淀速率及动力学研究

利用"freedrift"开放反应系统,研究人工海水中近沉淀平衡状态时二氧化碳分压(p(CO2))的变化对方解石、文石沉淀速率及其动力学方程的影响.反应在恒定的温度(25.0℃±0.2℃)、p(CO2)环境下进行,通过实验得到了不同p(CO2)环境下,方解石和丈石的沉淀速率及动力学方程.研究发现:(1)晶体类型和碳酸盐...     

珍珠和贝壳的晶体结构新结论

国内外贝类学界都认为贝壳角质层仅由贝壳素构成.棱柱层由方解石构成.珍珠层通常为霰石构成.日本的小林新二郎提出棱柱珍珠是方解石结构,国内外许多论文对此都没有提出异议.本研究采用X-射线对贝壳和棱柱珍珠衍射结果证明:(1)贝壳珍珠层全是是霰石结构,只有牡蛎(Ostrea rivularis)壳例外,符合以上理论;(2)棱柱层几乎全是霰石结构,只有牡蛎壳和紫色裂江珧(Pinna atropurpurea)壳的棱柱层是方解石结构,基本否定了以上理论;(3)角质层由有机物—贝壳素和方解石或霰石组成的,有些还含二氧化硅等杂质,这不完全相符上面理论;(4)棱柱珍珠完全是霰石结构,证明小林新二郎的结论是错误的.     

斑节对虾甲壳病理性白斑形成机制的初步研究

利用电子探针、Ｘ射线能谱、红外光谱和Ｘ射线衍射。初步研究了健康的斑节对虾Ｐｅｎａｅｕｓｍｏｎｏｄｏｎ甲壳和患病对虾甲壳白斑的形貌、无机组成以及所含的钙化矿物。实验结果表明，健康对虾甲壳的内外表面的钙磷原子比分别为１．２—１．４和１．５６—１．６８；在透射光偏光显微镜下，可见到不均匀分布的大小不等的毛发状、树枝状和十字消光放射球纤状雏晶，有些鲕粒中心可包含石英微粒；红外光谱表明，健康对虾甲壳所包含的沉淀矿物主要是胶磷石。患病对虾甲壳表面白斑区的钙磷原子比可达３１．８３—４３．５６，其剖面中间层鲕粒除合少量硫以外，全部都是钙，偏光显微镜和扫描电镜照片清楚地显示泥晶状、放射纤维状、放射花瓣状微晶集合体逐步交代并覆盖胶磷石，红外光谱和Ｘ射线衍射谱都清楚地证实该矿物是方解石。     

中国皱纹盘鲍壳体矿物组成

利用X射线衍射物相分析方法，对不同生长阶段的中国皱纹盘鲍壳体矿物组成进行了分析，结果表明，中国皱纹盘鲍壳体矿物成分包括文石、方解石、白云石3种，文石属于主要成分，另两者属于次要组分；从皱纹盘鲍生长的幼体到成体，壳体的矿物组成中文石所占的比例逐渐降低，方解石的比例逐渐增加，而白云石含量基本保持恒定。     

天然气水合物环境中近海底孔隙流体的演化

天然气水合物(笼形化合物)是由水分子和甲烷等低分子量气体组成的晶质固体化合物。在凯斯卡迪亚边缘的南水合物脊(Hydrate Ridge)顶部发现了天然气水合物以及甲烷淀积物(与甲烷有关的碳酸盐),后者具有高镁方解石和文石的独特结构。     

南海IODP 349航次基底玄武岩中碳酸盐岩脉的岩石学特征*

国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program, IODP)349航次在南海东部次海盆和西南次海盆残留扩张脊附近的U1431和U1433站位首次钻取基底玄武岩, 通过对16块基底玄武岩内的碳酸盐岩脉薄片镜下观察以及激光拉曼光谱分析, 揭示碳酸盐矿物为方解石和文石, 为典型的洋壳低温热液蚀变次生矿物。U1431站位碳酸盐岩脉为独立的方解石脉、文石脉交替出现; 而U1433站位则存在方解石脉、文石脉和方解石-文石共生脉三种情况。此外, U1431站位在基底~42.1m处出现了平行的方解石脉和文石脉, 揭示U1431存在不同来源热液的多期活动, 即可能存在多次或多阶段不同的热液注入。U1431和U1433站位的碳酸岩脉中, 文石的矿物集合体形状基本一致, 呈块状、纤维状和放射纤维状; 而方解石存在差异, U1431的方解石以斑块状、块状、粒状和纤维状出现, 而U1433的方解石仅出现块状。U1431站位的碳酸盐岩脉的丰度明显高于U1433站位。这些均揭示U1431站位的低温热液活动强, 而U1433站位则相对弱。两个站位的热液活动不同很可能是由于区域地质环境的差异造成——U1431附近的巨大海山为其提供了热液补给, 而U1433远离热液的补给/渗漏点。     

钙质成岩作用对有孔虫氧同位素的影响

通过对南海北部ODPl84航次1148站井深477m之下深海相渐新世浮游有孔虫Globoquadrina压扁壳、次生方解石和充填壳的氧同位素对比，定量分析了钙质成岩作用对壳体氧同位素的影响，结果发现，受成岩作用影响，1148站浮游有孔虫氧同位素显著变轻，这种变化趋势与低纬度开放性大洋明显不同。其原因可能与南海海盆扩张早期，大量陆源物质从较窄陆架可以直接沉积到海底，由于陆源物质氧同位素相对偏负，当与海洋沉积物混合后，引起本区沉积物孔隙水氧离子浓度变轻。而扩张初始，高的沉积速率可能使钙质壳体被快速封存在一个相对孤立的系统中，造成孔隙水离子成为影响壳体氧同位素变化的主要因素。当氧同位素相对较重的有孔虫壳体溶解和重结晶并与孔隙水离子发生交换时，引起壳体δ^18O负向偏移。