南黄海沉积物常量元素组成及物源分析

通过对南黄海295个站位沉积物样品的常量元素含量分析,研究了南黄海沉积物常量元素组成的R-型聚类分析、R-型因子分析及与物质来源的关系。南黄海沉积物常量元素Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3分布基本相似;SiO2分布与Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3分布相反;中、西部CaO、CaCO3分布与黄河、长江物源有明显关系;Na2O分布与黄河物质供给有关;TiO2分布反映了长江物质的运移方向。现代黄河物质及老黄河物质主要沉积于南黄海的西部、中部和东南部;海区东部物质反映来自朝鲜半岛物质的对南黄海东部的作用。长江物质主要局限于南黄海的西南和南部区域沉积;TiO2和Ti/Al分布反映了长江物质可能对南黄海中部区域也有所影响。     

渤海东部与黄海北部表层沉积物的元素地球化学记录

为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。     

南海北部陆架海域表层沉积物地球化学特征及地质意义

依据南海北部陆架海域225个站位表层沉积物粒度和常量元素的地球化学分析,探讨了常量元素的空间分布规律及地质意义。该区域沉积物主要为粉砂、细砂等细粒沉积,平均粒径5.38。沉积物常量元素组合以SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O为主,约占沉积物总量的87.96%,其空间分布特征与沉积物类型密切相关。Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Org.C等分布趋势相似,具有较好的相关性,倾向于富集在细粒沉积物中;SiO2、CaO、CaCO3与大多数元素呈负相关,倾向于富集在粗颗粒沉积物中,反映了“元素的粒度控制律”。元素总体分布规律显示沉积物的常量元素含量受细粒黏土矿物吸附作用、石英矿物和碳酸钙稀释作用的共同影响。元素统计结果表明,表层沉积物的常量元素大体可分为2类：第1类包括Al2O3、Fe2O3、MgO、TiO2、P2O5、MnO等,代表陆源较细粒碎屑沉积,是控制研究区沉积物化学成分的最主要因素;第2类主要包括CaO、CaCO3,代表海洋生物沉积。同时可将研究区分为3个沉积区域：I沉积区为粤西近岸及北部湾北部区域,具有明显陆源碎屑沉积特征;Ⅱ沉积区位于粤西陆架水深＞60 m海域,受海源生物作用明显;Ⅲ沉积区位于珠江口西南部水深40～60 m海域,为斑块状砾质粗粒沉积。     

南海北部沉积物常量元素变化、碳酸盐旋回及其古环境意义

通过对南海北部ODP1145站沉积物的常量元素和碳酸盐分析,探讨了早更新世南海北部沉积物常量元素和碳酸盐含量变化特征及其古环境意义.结果表明,南海北部沉积物中主量元素CaO、Fe2O3、K2O、Na2O、MnO和P2O5受碳酸盐含量影响相对较小,而SiO2、MgO、Al2O3和TiO2受到碳酸盐含量影响相对较大.碳酸盐校正后的常量元素变化可以划分为3种类型,即PC1、PC2和PC3,它们的主要特点有:PC1元素组合包括了SiO2、CaO、Na2O、P2O5、Fe2O3和K2O,主要反映了与季风强度有关的生源物质产率变化,指示了距今2.5～1.5Ma时段生产力的逐渐降低;PC2元素组合(Al2O3、TiO2)代表了陆源物质的输入,指示了在约2Ma开始陆源物质输入的明显增加;PC3元素组合(MgO、MnO)可能与海洋自生作用有关,反映了海底氧化/还原环境的相对变化.早更新世南海北部CaCO3含量呈阶段性降低,一方面受陆源物质稀释作用的影响,另一方面可能更与生物生产力逐渐降低有关.主量元素组合及碳酸盐含量在约2Ma和1.7Ma左右均发生显著变化,可能指示了早更新世时期东亚冬季风的两次增强.     

南黄海中部表层沉积物有机质分布与分子组成研究

通过分析南黄海中部501个站位表层沉积物通沉积物有机质、粒度及常量元素特征,了解有机质分布特征及影响因素,并进一步对其中64个站位的进行气相色谱（GC-FID）分析,探讨有机质分子组成。分析表明:南黄海中部总有机碳受水动力影响呈分布西低东高分布,总有机碳与Al2O3含量中值粒径依次相关特性;正构烷烃组成表明有机质主要来源于陆源高等植物,海洋浮游藻类贡献次之,陆源植物中草本植物与木本植物贡献相当,类异戊二烯烃反映了短链正构烷烃明显海洋还原沉积环境;常量元素与正构烷烃参数综合分析表明,南黄海中部陆源有机质主要来自于现代黄河、苏北古黄河输入,体现无机-有机综合分析对有机质物源判断;部分样品具有明显石油源输入特征,细菌对沉积物有机质贡献普遍存在。     

长江与汉江现代沉积物元素组成分析

长江与汉江表层沉积物常量及微量元素组成特征分析表明,长江沉积物的常量化学组分中CaO、MgO相对较汉江高,汉江沉积物中Fe2O3、Al2O3、K2O相对较长江高;汉江沉积物的微量化学组分中Cr Ni、Mo、As、Sb、F等元素相对长江高;长江沉积物Cd的赋存形式以离子交换态和碳酸盐态为主,汉江沉积物Cd的赋存形式以残余态为主。长江沉积物与汉江沉积物组成的差异是由其源区表壳岩系决定的,前者呈现高CaO、MgO,并呈碱性(pH:8.02)的特点,而后者相对富Fe2O3,并呈中性(pH:6.8)。     

南黄海中部沉积物岩芯常量元素组成与古环境

南黄海中部三个晚第四纪沉积物岩芯的粒度和常量元素组成研究表明,岩芯YS1和YS2沉积物组成接近,而与YS3沉积物明显不同.根据元素地球化学参数推测沉积物的来源不同,YS1和YS2沉积物主要来自中国大陆,以长江沉积物为主;而YS3沉积物则主要来自朝鲜半岛,长江和黄河的细粒沉积物可能通过黄海暖流输运而影响该岩芯沉积.南黄海中部沉积物受黄海暖流的影响显著,暖流形成前后的沉积物物源及沉积环境并不相同.黄海暖流靠近中国大陆一侧沉积区域的沉积环境由于气旋型涡旋的影响,水动力环境较弱,粒径较细,沉积速率缓慢;而靠近朝鲜半岛一侧的粗粒沉积物则由于靠近南黄海东北部的潮成砂体区,水动力环境相对较强,沉积物颗粒较粗,沉积物的形成过程与中部明显不同.     

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO₃、TiO₂、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。     

晚更新世以来南黄海北部泥质区沉积物元素的分布及来源分析

为研究南黄海北部泥质区元素地球化学特征对于地层划分与物质来源的指示意义,对南黄海北部DLC70-3孔(孔深71.20 m)沉积物作了元素地球化学分析和物源判别。根据元素含量及比值的变化,可将DLC70-3孔岩心划分为5层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来黄海海面波动以及沉积物物源的变化。运用判别函数、MgO/Na₂O与CIA的散点图等方法分析了DLC70-3孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于黄河,长江物质对该孔中上部及下部沉积物有较明显影响。DLC70-3孔物源指数反映0~4.50 m和27.80~38.80 m沉积物以黄河源为主,4.50~27.80 m、38.80~55.00 m和55.00~71.20 m沉积物以长江源为主;可见黄河从晚更新世中期到现代对南黄海北部沉积起着重要作用,而长江物质在晚更新世早期开始对南黄海北部沉积就有明显影响。     

中国东部中-新生代玄武质火山岩的主量元素地球化学特征

用MgO=8％标准化后,中国东部中-新生代玄武质火山岩表现为高Al2O3／TiO2、SiO2,低CaO／Al2O3的特征;新生代玄武质火山岩表现为低SiO2和低Al2O3／TiO2;高Fe8.0、Na8.0、CaO／Al2O3的特征。与区域软流圈地慢上涌和岩石圈伸展构造环境下形成的桂东南钾玄质岩石的高Fe8.0、低Na8.0和CaO／Al2O3值有明显的差异。中国东部中一新生代玄武质火山岩主量元素的特征,可能反映了与桂东南钾玄质岩石不同的形成环境。而中、新生代玄武质火山岩主量元素特征上的差异反映了岩浆来源区的变化。     

珠江口海域与南黄海海域表层沉积物地球化学特征

对珠江口和南黄海近海海域10个站位的表层沉积物中67种元素进行分析,试图揭示两海域近海表层沉积物中主要元素的地球化学特征,包括分布特征及其控制因素,并通过两海域元素地球化学特征,初步探讨近海沉积环境特征。通过总结两海域表层沉积物中元素含量及分布特征,可以发现,近海海域总体上以陆源沉积为主,除Ca和Sr之外,大多数元素表现出明显的亲陆性。珠江口海域和南黄海海域沉积物元素含量的对比研究显示,前者相对富集As、Cd、Hg、Sb、Sr、Ca、Rb、C,后者相对富集Al2O3、Zr、Hf、Sc、Rb、Ga、Cs、V、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、K2O、Na2O、B、Ba、I等。与上地壳相比,Ag、As、Bi、Hg、Li、N、Pb、Sb、Se、Cl、Br、I在两海域表层沉积物中均发生明显富集;Mo、Sn均呈现分散趋势;Sr、CaO在南黄海海域明显贫化,K2O、Na2O、Ba则在珠江口海域表现出贫化;其他元素与上地壳元素丰度相近。     

冲绳海槽南部表层沉积物地球化学特征及其物源和环境指示意义

对冲绳海槽南部陆架、陆坡和海槽 33个表层沉积物进行了元素地球化学分析,结果表明研究区沉积物的主要化学组成为SiO₂ 、Al₂ O₃ 和CaO,这三种组分占沉积物总量的 6 8%左右。多数元素在陆架和陆坡的变化范围较大,在海槽区相对稳定。向海槽方向随沉积物粒径变细,SiO₂ 和CaO减少、Al₂ O₃ 和其它多数元素含量增加。常量元素和Al₂ O₃ 的比值分布特征表明,本区沉积物由物源区经由陆架向海槽输送,沉积物主要由陆源碎屑沉积组成,此外还有生物碎屑沉积和自生沉积。陆架区部分微量元素富集因子 (EF)与长江和黄河沉积物的富集因子对比结果表明,本区的沉积物与长江沉积物的关系更为密切。陆坡区Cu、Pb、Zn、Co、Ni和Cr的富集因子较高是由于生物的富集作用造成的,Mn的富集主要是自生沉积的结果。用R型因子分析方法对沉积物的化学组成进行了分析,结合元素的分布特征,给出了四个主因子所对应的沉积环境和特征元素组合,分别为 1)陆架型的元素组合 :SiO₂ 、TiO₂ 、Zr、CaO和Sr,2 )陆坡型的元素组合Fe₂ O₃ 、MgO和P₂ O₅,3)海槽型的元素组合 :Al₂ O₃ 、K₂ O、Cu、Zn、Co、Ni、Cr和Ba,4 )反映沉积环境氧化-还原属性的元素组合 :MnO和FeO。     

南黄海北部航空重力场特征及主要地质认识

南黄海北部重力场信息丰富、梯级带发育、异常特征明显,充分反映了该区隆坳构造格局、断裂展布等地质特征。综合研究认为: NE向断裂构成了南黄海北部主体构造格架,嘉山-响水断裂、南黄海北缘断裂共同构成了苏鲁造山带南部边界; 依据航空重磁资料新发现的NW向宫家岛深大断裂对南黄海北部基底构成、岩浆岩分布具有重要的控制作用; 通过重磁联合反演,发现在南黄海北部坳陷的东北凹陷存在着前寒武系稳定的结晶基底; 航空重力资料表明,胶莱盆地向东延伸进入南黄海,在海域内其最大沉积厚度可达3 km。上述地质认识和发现为南黄海北部海洋区域地质调查、油气资源调查及重大基础地质问题的解决提供了借鉴。     

中国近海沿岸泥的地球化学特征及其指示意义

中国海域辽阔，分为渤海、黄海、东海和南海4个海区。各海区沿中国大陆均有呈斑块状或条带状的泥质沉积分布。选取各沿岸泥的代表性样品，采用先进的XRF和ICP－MS等方法，测定了K、Li、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Fe、Ti、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、La、Ce、Th。元素的地球化学研究表明：渤海和黄海、东海、南海沿岸泥的地球化学特征分别与黄河、长江、珠江沉积物的地球化学特征一致，显示了元素的物源效应；从渤海到南海，由于气候的变化使沿岸泥中某些元素有所流失或富集，显示了元素的气候效应；中国沿岸泥元素的丰度相对接近中国大陆沉积物的丰度，而异于西太平洋褐色粘土和深海粘土的丰度，显示了元素的亲陆性。     

Prospective prediction and exploration situation of marine Mesozoic-Paleozoic oil and gas in the South Yellow Sea

The South Yellow Sea Basin is a large sedimentary basin superimposed by the Mesozoic-Paleozoic marine sedimentary basin and the Mesozoic-Cenozoic terrestrial sedimentary basin, where no oil and gas fields have been discovered after exploration for 58 years. After the failure of oil and gas exploration in terrestrial basins, the exploration target of the South Yellow Sea Basin turned to the marine Mesozoic-Paleozoic strata. After more than ten years’ investigation and research, a lot of achievements have been obtained. The latest exploration obtained effective seismic reflection data of deep marine facies by the application of seismic exploration technology characterized by high coverage, abundant low-frequency components and strong energy source for the deep South Yellow Sea Basin. In addition, some wells drilled the Middle-Upper Paleozoic strata, with obvious oil and gas shows discovered in some horizons. The recent petroleum geological research on the South Yellow Sea Basin shows that the structure zoning of the marine residual basin has been redetermined, the basin structure has been defined, and 3 seismic reflection marker layers are traceable and correlatable in the residual thick Middle-Paleozoic strata below the continental Meso-Cenozoic strata in the South Yellow Sea Basin. Based on these, the seismic sequence of the marine sedimentary strata was established. According to the avaliable oil and gas exploration and research, the marine Mesozoic-Paleozoic oil and gas prospects of the South Yellow Sea were predicted as follows. (1) The South Yellow Sea Basin has the same sedimentary formation and evolution history during the sedimentary period of the Middle-Paleozoic marine basin with the Sichuan Basin. (2) There are 3 regional high-quality source rocks. (3) The carbonate and clastic reservoirs are developed in the Mesozoic-Paleozoic strata. (4) The three source-reservoir-cap assemblages are relatively intact. (5) The Laoshan Uplift is a prospect area for the Lower Paleozoic oil and gas, and the Wunansha Uplift is one for the marine Upper Paleozoic oil and gas. (6) The Gaoshi stable zone in the Laoshan Uplift is a favorable zone. (7) The marine Mesozoic-Paleozoic strata in the South Yellow Sea Basin has the geological conditions required to form large oil and gas fields, with remarkable oil and gas resources prospect. An urgent problem to be addressed now within the South Yellow Sea Basin is to drill parametric wells for the Lower Paleozoic strata as the target, to establish the complete stratigraphic sequence since the Paleozoic period, to obtain resource evaluation parameters, and to realize the strategic discovery and achieve breakthrough in oil and gas exploration understanding.©2019 China Geology Editorial Office.     

南黄海NT1孔沉积物稀土元素组成与物源判别

为研究黄河、长江以及韩国河流输运的大陆物质对南黄海沉积的贡献,对南黄海中部泥质区NT1孔沉积物做了稀土元素分析和物源判别。研究发现,南黄海NT1孔沉积物物源主要为长江源和黄河源,NT1孔上部0—7．70m沉积物以长江源为主,中部7．70．16．60m和40．00～50．70m沉积物以黄河源为主,其间夹近24m厚的沉积物则以长江源为主,底部50．70～69．76m沉积物以长江源为主。结果表明,长江从晚更新世早期到现代对南黄海中部泥质区沉积起着主要作用,而黄河则在晚更新世晚期的早玉木冰期时已开始对南黄海陆架沉积作用有明显影响。     

REE Geochemistry of Surficial Sediments from the Yellow Sea of China

REE geochemical studies of surficial sediment samples from the Yellow Sea of China have shown:(1)The average content of RE2O3 in the Yellow Sea sediments is 175 ppm,close to that in the East China Sea sediments.The REE distribution patterns in the Yellow Sea sediments are also similar to anomalies.These REE characteristics are typical of the continental crust.(2)The contents of REE are controlled mainly by the sediment grain size,i.e.,REE contents increase gradually with decreasing sediment grain size.REE are present mainly in clay minerals.In addition,REE contents are controlled obviously by heavy minerals.REE abundances in heavy minerals are much greater than those in light minerals.(3)Correlation analysis shows that REE have a close relationship with siderophile elements,especially Ti,which has the largest correlation coefficient relative to REE.Terrigenous clastic materials subjected to weathering and transport are suggested to be the main source of REE in the Yellow Sea sediments.