南海北部表层沉积物类型及沉积环境区划

对南海北部224个表层沉积物样品的粒度组成和碳酸盐含量进行了测试和分析,探讨了沉积物的运移方式及其沉积环境。结果表明,南海北部表层沉积物可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土、黏土等类型,其中深海-半深海沉积物又可分为:硅质黏土、钙质黏土、含钙质和硅质黏土、有孔虫砂、钙质黏土质粉砂、钙质砂-粉砂-黏土、硅质黏土质粉砂。粉砂质黏土、黏土质粉砂、砂、砂质粉砂、黏土是分布最广泛的沉积物类,约占该区面积的80%以上。同时对粒度相关参数和碳酸盐含量进行了因子统计分析并作沉积环境分区,结果表明上述参数可分为3类因子,将研究区分为4类区域。因子1作用于Ⅰ、Ⅱ两个区域。Ⅰ区为黏土级沉积区,主要分布在研究区东南部水深较大的海域;Ⅱ区为中、细砂质沉积区,主要分布在粤西外大陆架和华南大陆沿海。因子2作用于Ⅲ区,为粗、中粉砂质沉积区,主要分布在琼东南、珠江口外海大陆坡以及台西南外大陆架。因子3作用于Ⅳ区,为粗砂质沉积区,主要分布在台西南内大陆架海域。     

福建平海-浮叶海域表层沉积物粒度分布特征及其影响因素

对福建平海-浮叶海域878个站位的表层沉积物样品进行粒度测试与统计分析,结果表明研究区表层沉积物粒度介于黏土和砾石之间,按照福克粒度命名法可分为14种类型。其中,粉砂分布最广,砂质粉砂次之,二者共占70%以上。近岸湾内水域和远岸开阔海域水动力条件相对较弱,沉积物粒度相对偏细,多分布粉砂和砂质粉砂;南日水道和兴化水道两侧海域水动力条件较强,沉积物的粒度较粗,由砂和含砾沉积物组成。这种分布格局受研究区物源、水动力条件、海底地形等因素的共同控制,推测物源主要为木兰溪带来的陆源碎屑物,水动力环境受闽浙沿岸流、潮流和波浪的共同影响。值得注意的是南日水道和兴化水道为潮流通道,但底质沉积物较细,广泛分布着粉砂和砂质粉砂,推测是由于本区的水道接近均衡状态,水动力条件减弱,致使细粒的物质沉积下来。     

东太平洋CC区西区表层沉积物黏土矿物和地球化学特征

本文以太平洋CC区西区12个表层沉积物样品作为研究对象,对其粒度、化学组分和矿物成分进行分析,讨论其沉积环境和物质来源。研究区地处深海,主要以深海黏土和硅钙质黏土为主,含有少量的硅质黏土、黏土质硅质软泥和黏土质钙质软泥。黏土矿物成分主要是蒙皂石和伊利石,含有部分的高岭石和绿泥石。黏土矿物组成表明,区内沉积物主要是陆源,由高空气流携带而来,南极底流和热液活动对其物源的来源有一定影响。沉积物地球化学特征也表明,物源以陆源为主,稀土元素分布曲线和北太平洋表层海水稀土曲线类似,且表现出强的Ce亏损,表明生物活动导致的生物沉降对表层沉积物也有一定的影响。     

印度洋钙质软泥和硅质软泥稀土元素组成和富集机制

本文针对采自印度洋深海中最常见的两类生物成因沉积物——钙质软泥和硅质软泥，开展了全岩样和不同粒级组分中常微量元素、稀土元素和Y（REY）含量的系统分析，探讨了两类沉积物中REY的组成特征、物质来源和富集机制。研究表明，钙质软泥以富含CaO和Sr为主要特征，硅质软泥则富集SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等。钙质软泥中∑REY平均含量为40.56×10-6，轻稀土元素（LREE）略有富集，REY有向细粒沉积物中富集的特征，PAAS标准化后全岩样和不同粒级组分均表现为Ce负异常、Eu和Y正异常；REY以自生来源为主，继承了海水的组成特征，同时也受到了热液流体物质和洋底玄武岩风化产物的影响。硅质软泥中∑REY的含量为248.54×10-6，LREE相对富集，REY在4φ以细的沉积物中富集；研究站位沉积物中∑REY含量处于边界品位附近，但在细粒级沉积物中重稀土元素（HREY）含量则达到了工业品位；该类沉积物细粒组分中REY主要来自陆源或火山碎屑组分中黏土矿物和铁锰氧化物吸附作用，粗粒组分中REY来源则主要与生物作用相关；硅质软泥中REY的富集与沉积物中磷灰石等矿物相关，部分不同来源的REY可能是在沉积之后的成岩过程中再次分配向磷灰石、钙十字沸石等矿物中富集。     

南海西沙永乐龙洞沉积物组成、来源及其沉积作用

南海永乐龙洞发育于永乐珊瑚礁台地,龙洞深度达300m,为世界之最。沉积物堆积在龙洞的洞壁斜坡、龙洞中部的转折平台以及洞底等部位。使用激光粒度仪、X射线粉晶衍射仪、X射线荧光光谱仪等对采自不同深度的沉积物进行了粒级、矿物物相、元素含量的研究。研究结果表明:龙洞沉积物绝大部分为钙质生物碎屑,以砂粒级碎屑为主,含砾石碎屑、粉砂碎屑,分选和磨圆差;沉积物矿物组成以文石、高镁方解石为主,含少量低镁方解石,其平均含量分别为69%、28%、3%;化学组成以Ca、Mg、Sr为主,平均含量分别为35.5%、0.9%、0.5%,含少量Si、Al、Ti、P、S等元素。该区沉积物来源包括礁坪生物碎屑和东亚季风风尘陆源物质两个方面,以礁坪来源的生物碎屑为主;龙洞沉积作用包括机械捕获作用和垂直沉降作用两种方式,而以机械捕获作用为主。     

黄骅港北侧潮间带及浅海区沉积物粒度特征

在黄骅港北侧潮间带和浅海区,分别获得1个柱状样品(岩心长度132 cm,共分得44个样品)和50个底质样品,通过激光粒度分析仪对沉积物粒度进行了测试,获得了研究区底质和柱状样品的沉积物粒度特征,结果显示:研究区底质样品只有3种类型,即黏土质粉砂、粉砂和砂质粉砂;砂质粉砂分布在港池防沙堤附近的潮下带地区,粉砂主要分布在大...     

南海东部海域的沉积作用和物质来源研究

1998年在南海东部海域采集了195个表层和24个柱状沉积物样,对沉积作用和物质来源研究表明:(1)南海东部海域具有典型的边缘海沉积特征,沉积物主要由陆源碎屑、生物碎屑、火山碎屑、浊流沉积物组成,沉积作用具有多样性;(2)黄岩岛以北海区沉积物中基性岩组分含量为23.2%,陆源硅铝质组分含量为76.8%,这两种组分的理论计算值与海底沉积物实际分布相一致;(3)由碎屑矿物分析得出陆源矿物、混合矿物、自生铁锰矿物和中基性火山矿物四种矿物组合区,矿物组成和含量差异反映了物源和沉积环境的变化;(4)对沉积物中大于0.063 mm的物质全组分分析表明,生源组分占66.97%,其中钙质生物含量为23.43%,硅质生物含量为43.54%,钙质生物高值区主要分布在水深小于3 500 m的海区,硅质生物高值区主要分布在水深大于3 500 m的深水区;(5)南海东部海域火山沉积作用明显,海底扩张区沉积物中铜、钡、铁、锰、钴、镍、砷等金属物质分布与海底构造和海底中基性火山活动密切相关;(6)对沉积物粒度、物质组成和生物化石组合分析表明北部陆坡区69柱187.5~190.0,287.5~280.0,377.5~380.0 cm,深海平原区149柱157~187,187~194 cm,南部陆坡区323柱280~350 cm在粒度上表现出浊流沉积特征;(7)对锶同位素物源示踪和粒度、矿物的研究表明,北部陆源碎屑向南一直扩散到约17 N,西吕宋海槽是亚洲大陆物质特别是我国大陆物质向南海东部海域输运的主要通道.     

永暑礁小Dao湖岩心粒度特征及其环境意义

南沙群岛永暑礁小湖“南永3井”沉积柱样长5.90m,沉积物为泛灰黄的白色,岩性松散,未胶结,主要为粉砂质砂,少量为砂、砂质粉砂和粉砂-砂,常含小砾石.沉积物由珊瑚类为主的生物碎屑组成,分选性差,负偏态值和双峰态等均表明沉积物搬运距离不远、水动力条件较弱的特点.柱样底部TIMS U系年龄为1 682±1 5 a B. P..对照有关文献,发现该井沉积跨越了小冰期D至现代气候最适宜期A等4个小气候期,其沉积物粒度百分含量变化趋势可以作为气候变化的替代性指标.     

登州浅滩海域表层沉积物分布特征

依据2010年在登州浅滩海域采集的沉积物样品资料,划分了研究区表层沉积物的分布类型,分析了登州浅滩海域沉积物的分布特征和粒度参数变化规律,在此基础上初步探讨了沉积物分布的影响因素.研究结果表明,登州浅滩海域表层沉积物主要包括砾石、砾砂、粗砂、中粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、黏土质粉砂、粉砂质黏土等11种类...     

中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型研究现状与展望

表层沉积物类型图是海洋地质系列图的主要图件之一,可直观反映出海底沉积物的分布特征和变化规律。中国-东盟海区及邻域海底沉积物类型调查和研究程度差异明显,中国海域调查程度较高,底质数据详细可靠,马六甲海峡和印度尼西亚西部海区相对较好,而西太平洋和印度洋北部大部分地区资料较为缺乏。该海域表层沉积物主要是陆源碎屑沉积物、生物源-陆源碎屑沉积物、深海沉积物、生物源沉积物和火山源沉积物,综合已有资料划分为三个沉积区。东亚大陆边缘海沉积区以陆源碎屑沉积物为主,西太平洋大陆坡沉积区以陆源碎屑沉积物和生物源-陆源碎屑沉积物为主,西太平洋和印度洋北部远洋沉积区以内源成因沉积为主。影响该区海底沉积物分布的主要因素是沉积物物源、地形、水动力环境以及构造活动等。中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型图的编制可为深入理解不同地质和气候背景下太平洋和印度洋的沉积物分布及规律提供依据。     

深海沉积物分类与命名

详细分析了国内外深海沉积物分类与命名现状,迄今为止深海沉积物分类与命名问题没有很好解决。在调查研究南海、太平洋深海沉积物分类与命名基础上,提出了分类简便、科学合理、量化的深海沉积物分类与命名新方法,应用该方法得出南海东部海域深海沉积物有深海粘土、硅质粘土、钙质粘土、硅钙质粘土、钙质软泥、粘土质钙质软泥、粘土质-硅质钙质软泥、粘土-硅质-钙质混合软泥、粘土质硅质-钙质混合软泥、钙质硅质-粘土混合软泥。这10种沉积物基本上客观地反映了南海东部海域深海沉积物分布的实际情况,分类效果良好。     

Distribution pattern and morphochemical relationships of manganese nodules from the Central Indian Basin

In the Central Indian Basin manganese nodule abundance was variable in all sediment types. Mean abundance varied from 1.5 in calcareous ooze to 10.2 kg/m² in terrigenous-siliceous ooze sediments. Nodule grade and growth rates are positively correlated only up to 10 mm/My (million years), and grade shows no distinct relationship with abundance. Relationships between the morphochemical characteristics of the nodules and host sediment types are subtle. Both hydrogenetic and diagenetic nodules (with smooth and rough surfaces respectively) occur on almost all sediments, but in variable proportions. Thus, the overall distribution pattern shows that small nodules (<4-cm diameters) of lower grade (average value Ni+Cu+Co=1.21%) with smooth surfaces are more common on red clay, terrigenous, and terrigenous-siliceous ooze transition-zone sediments. By contrast, large nodules (>4-cm diameters) of higher grade (average value Ni+Cu+Co=1.80%) with rough surfaces are more prevalent on siliceous ooze, siliceous ooze-red clay, and calcareous ooze-red clay transition-zone sediments. This implies an enhanced supply of trace metals from pore waters to rough-surface nodules during early diagenesis.     

In Memoriam

Abstract

The engineering properties of deep continental margin sediments were determined on a worldwide basis. Deep Sea Drilling Project (DSDP) core data and material were utilized from over 900 cores obtained from 89 sites, primarily on the continental margins. Cores were recovered from penetrations to 200 m in water depths averaging 3000 m. Supplementary laboratory testing on selected cores was directed toward determining index properties and shear strength properties of the sediments. The study included a literature review of deep‐sea soil properties, the results of which are to be used by DSDP to evaluate foundation conditions for reentry cones with long casing strings. The results will also be used for a feasibility study of an ultradeepwater marine riser and well‐control system. The marine sediments examined can be divided into three main types: clay, calcareous ooze, and siliceous ooze. Sediment distribution consisted of 48% calcareous ooze, 43% clay, 6% siliceous ooze, and 3% volcanic ash. Because of the sample disturbance inherent in the deepwater coring operation, emphasis was placed on analyzing sediment properties not significantly affected by changes in in situ stresses and structure caused by sampling. Averages and ranges in values of water content and unit weight are presented for the three main sediment types. Plasticity and strength characteristics are discussed in detail and the elastic and compression properties are outlined. The geotechnical properties of deep continental margin soils are summarized.     

青岛海岸带及邻近海域地形和沉积物类型研究

研究了青岛海岸带及邻近海域的地形特征、沉积物类型及分布特征。总体看来,沿海岸粒度较粗,为砂、粉砂质砂等,向海深处粒度有逐渐变细的趋势,海深处的沉积物主要为砂—粉砂—黏土,局部为粉砂质黏土、黏土质粉砂和黏土质砂。灵山岛周围,沉积物粒度较粗。胶州湾口内外为一海底深槽,水深流急,冲刷强烈,沉积物粒度非常粗,主要为粗砂、中砂,局部有基岩出露。深槽南北两侧各有一条突出海底的砂脊,平行于深槽延伸方向砂脊由中砂组成,混有少量黏土,北侧砂脊表面呈不规则起伏,南侧砂脊表面则较为平整。胶州湾内沉积物粒度总体较细,主要为粉砂质黏土、黏土质粉砂及砂—粉砂—黏土等。根据沉积物类型及分布特征,可把青岛海岸带及邻近海域的沉积划分为4个沉积区:胶州湾口及滨岸现代沉积区、北部浅海沉积区、南部浅海沉积区和残留—残余沉积区。     

Major,Trace, and Rare Earth Elements in the Sediments of the Central Indian Ocean Basin: Their Source and Distribution

Abstract

A large number of surface sediments as well as short sediment cores collected in the Central Indian Ocean Basin have been subjected to various geochemical investigations during the last one and half decade. The studies varied, covering different aspects of sediments and resulting in a number of publications. In the present article, we have put together the data from 82 surface sediments and 14 short sediment cores, including 25 new analyses, to study the trend of their distribution and source at large. The distribution maps of elements show that highest concentrations of Mn, Cu, Ni, Zn, Co, and biogenic opal in the surface sediment occurs between 10°S and 16°S latitude, where diagenetic ferromanganese nodules rich in Mn, Cu, Ni, and Zn are present. The studies highlight that the excess element concentration (detrital unsupported) such as Mn, Cu, Ba, Ni, Co, Pb, and Zn have contributed >80% of their respective bulk composition. These excess elements exhibit strong positive correlation with each other suggesting their association with a single authigenic phase such as Mn oxide. Biogenic opal contributes 30–50% of the total silica in the siliceous sediment. Aluminum, Fe, and K have contributed >60% from terrigenous detrital source compared to their bulk composition. In calcareous ooze, Ca, and Sr excess contribute >95% while, in siliceous ooze it is only 50% of their bulk composition. Nearly 35% of structurally unsupported Al in the sediment raises doubt of using Al as a terrigenous index element to normalize the trace and minor elements. Biogenic apatite is evident by the positive correlation between Ca (<1%) and P. Calcium, Sr, and P depict a common source such as biogenic. Bulk element concentration such as Li, V, Cr, Sc, and Zr are positively correlated with Ti indicating their terrigenous detrital source. Rare earth element (REE) concentration increases from calcareous ooze to siliceous ooze and reaches a maximum in the red clay. Presence of positive Eu-anomaly in these sediments has been attributed to aeolian input. REE in these sediments are mostly carried by authigenic phases such as manganese oxide and biogenic apatite. Based on the distribution of transition elements in the sediment cores, three distinct zones—oxic at top, suboxic at intermediate depth, and a subsurface maxima—have been identified. Oxic and suboxic zones are incidentally associated with high and low micronodule abundance in the coarse fraction (>63 μm) respectively. Ash layers encountered at intermediate depth between 10 to 35 cm are correlative with the Youngest Toba eruption of ～74ka from Northern Sumatra. This ash is mainly responsible for the high bulk Al/Ti ratio up to 48.5 (three times higher than Post Archean Australian Shale), other than scavenging of dissolved Al by biogenic components.     

珠江口伶仃洋海底沉积

在前人工作的基础上,利用2003—2005年广州海洋地质调查局1∶10万《珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查》项目的实测资料,综合分析了伶仃洋海底的沉积特征,认为伶仃洋表层沉积物类型有:砂、黏土质砂、砂-粉砂-黏土、砂质黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土等6种类型。伶仃洋晚更新世以来的海底地层主要有两套:层A为全新世冰后期海侵以来逐渐堆积而成的沉积物,钻孔揭示的沉积物类型主要为黏土质砂和砂—粉砂—粉砂质黏土;层B为一套晚更新世的黏土质粉砂、细砂—粗砂(含砾)、粉砂质黏土—黏土,以陆相沉积和剥蚀为主,局部为海陆交互相沉积,其下地层则为基岩风化物和基岩。     

中太平洋海盆表层沉积物类型及其主要受控因素

本文通过对中太平洋海盆４０多个表层沉积物的分析和研究，根据沉积物中各组分含量、物质来源和成因等特征，把本区表层沉积物分为六种类型。它们分布在不同区域和不同水深范围内。钙质沉积物分布在碳酸钙补偿深度（ＣＣＤ）界面以浅区。硅质粘土、深海粘土等沉积物出现在ＣＣＤ以下水深区，这些沉积物的分布具有明显的垂向分带性和横向分区性。沉积物类型的变化主要受水深与物质来源的控制，南极底层流也有一定的影响。在不同的沉积物中锰结核的丰度、品位、类型等亦有明显的差异。     

东太平洋中国开辟区环境调查区的沉积物及其与环境关系

以生态环境为主的环境基线调查, 是与深海采矿有关的研究内容之一, 它对保护海洋自然环境有着重要的意义, 而环境小区沉积物的分析研究是其中一个不可缺少的环节。通过对东太平洋中国开辟区内沉积物类型与碎屑成分特征的研究表明, 该区表层沉积物基本上是硅藻放射虫软泥, 个别站和层位是硅质粘土和深海粘土。碎屑物成分以放射虫壳体占绝对优势。它们以大洋生物源为主体,火山喷发源和陆源为次。沉积物组分构成特点同海洋环境密切相关。上述结果为地球化学、生物学和土力学等综合研究提供了基础资料, 并有助于了解开辟区本底环境的变化。