南极布兰斯菲尔德海峡表层沉积物中元素的地球化学相关性与影响因素初探

通过对南极布兰斯菲尔德海峡26个站位表层沉积物的地球化学组成的因子分析和相关分析,探讨了影响表层沉积物地球化学特征的主要因素。揭示了控制沉积物特征的地球化学作用。结果表明,岛（陆）架－－岛坡区表层沉积物地球化学特征较复杂,受到多种因素的影响,最主要的是受沉积区离岸远近和水深大小等因素控制的钙质生物、硅质生物和陆源碎屑的沉积作用,其次为中酸性火山碎屑沉积作用与基性火山碎屑的沉积作用;海槽－－陆坡区有层沉积物地球化学特征主要由硅质碎屑沉积和粘土质陆源、火山碎屑在时空旧的交替沉积所控制,宇宙源沉积、自生沉积、碱性火山碎屑沉积、热液作用等的影响较小。     

泰国湾表层沉积物陆源碎屑的粒度特征及其展现的沉积动力环境

海洋碎屑沉积物的粒度特征是海底沉积动力环境的直接体现,是用来研究海洋动力环境变化的重要手段,尤其是陆架海底表层沉积物的粒度分布,对于研究沿岸和水柱底边界层现今海洋动力环境可起到重要作用。该项研究通过调查遍布泰国湾至湄公河口海底表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征,以期获得影响现今特定海域沉积作用的海洋动力环境过程。粒度分析的结果显示,泰国湾表层沉积物的陆源碎屑以细砂-细粉砂为主,分选总体较差,频率分布以正偏为主。其中,细砂-极细砂组分主要分布在曼谷湾和柬埔寨沿岸。湄公河岸外沉积物为细砂,且分选比泰国湾区域的沉积物要好。这些表层沉积物的粒度特征具有良好的环境变化指示作用。湄公河岸外分选较好、近于正态分布的中砂沉积物指示了波浪作用下的沉积环境。曼谷湾和柬埔寨沿岸分选较差的中砂-细砂粗粒沉积物反映了潮汐和波浪的共同作用;泰国湾东西沿岸区域分选中等、呈正偏态的极细砂-中粉砂沉积物体现了潮汐的控制作用;而泰国湾中部分选较差的沉积物则指示了表层洋流作用。研究表明,泰国湾和湄公河岸外表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征可用于区分不同海洋动力因素的控制作用,揭示出泰国湾的沉积动力环境主要受潮汐、波浪和洋流的共同影响,湄公河岸外的沉积动力环境主要受波浪的影响。     

中国东部海域表层沉积物粒度组成及影响因素

基于海洋区域地质调查获取的1 438个粒度数据,利用Folk分类方法将中国东部海域表层沉积物划分为砂质粉砂、粉砂质砂、粉砂、砂、砂质泥、泥质砂、泥7种沉积物类型,阐述了不同沉积物类型的粒度组成和参数特征.其中,砂质粉砂、粉砂质砂和粉砂是3种最主要的沉积物类型,分别占样品总数的34.70%、24.20%和15.51%.粉砂质砂呈条带状分布在研究区的南部且向北延伸.粉砂主要分布在长江口-浙闽沿岸、渤海西部和南黄海中北部.砂主要分布在东海外陆架、扬子浅滩和苏北浅滩、朝鲜湾等海区,其中在东海外陆架海区分布最广.影响沉积物分布的主要因素有物源、水动力环境以及水深、地形、地貌等.晚第四纪冰期旋回中海平面变化和海洋环流控制陆源沉积物的入海通量和陆架沉积体系的发育过程.综合沉积物物源供给、海洋环流、冰后期海平面变化过程,基于Folk分类的动力学属性和表层沉积物类型分布,将中国东部海域表层沉积物分布划分为河口沉积、陆架泥质沉积、潮流沉积以及残留沉积等分区.不同沉积分区的形成机制和影响因素差异显著,反映出在中国东部陆架的特殊地形影响下,不同海平面时期陆源碎屑物质的运移过程.      

云南曲靖中泥盆统曲靖组的沉积环境:一种陆源碎屑与海相碳酸盐的混合沉积

云南曲靖中泥盆统曲靖组中发育了陆源碎屑与海相碳酸盐的混合沉积。混合沉积发生在以泥为背景沉积物的海湾中,系由突发性事件造成,属间断混合。主要表现为:在同一沉积环境背景上,陆源碎屑与灰泥和生物屑混合掺杂而形成混合组分沉积物。本文还对混合组分岩石的分类命名作了讨论,并命名了混合沉积的典型产物“混积岩”     

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。     

冲绳海槽北部现代沉积物地球化学研究

本文对冲绳海槽北部现代海底表层沉积物的沉积物地球化学特征进行了系统的分析，探讨了分别代表陆源，火山源和生物源沉积物的地球化学指标。结果表明，ＳｉＯ２主要富集于东海外陆架与陆架坡折带，基本上反映了陆源碎屑沉积或东海陆架外缘的残留砂沉积；Ａｌ２Ｏ３和Ｎａ２Ｏ的含量分布与玻屑砂或火山玻璃的含量有关；ＣａＯ或ＣａＣＯ３代表了生物沉积组份的多寡。     

珠江口盆地惠州凹陷南部珠江组混合沉积作用

珠江口盆地惠州凹陷南部珠江组下部广泛发育陆源碎屑岩与碳酸盐岩的混合沉积。通过测井、地震和岩心等资料综合研究了工区混合沉积的岩石学特征、沉积模式和分布规律。研究认为工区混合沉积可分为相缘混合和原地混合,相缘混合主要是在浅海三角洲相和碳酸盐岩台地相边界的结合部位、在低能水动力环境下的细粒陆源碎屑与泥晶碳酸盐的混合沉积,原地混合主要是在三角洲前缘高能水动力条件下的砂级硅质碎屑颗粒与碳酸盐生物碎屑的混合沉积。原地混合沉积对储层的储集性能和渗流特征有显著影响。描述了原地混合沉积的泥岩—碳酸盐岩—砂岩—碳酸盐岩—泥岩相层序,并讨论了陆源碎屑注入、古地形、海平面升降及三角洲迁移等影响透光带范围的因素是如何控制研究区的混合沉积分布的。     

南海表层沉积物的稀土和微量元素的丰度及其空间变化

对南海表层沉积物中稀土元素、微量元素丰度和分布特征的研究结果表明,在空间分布上,∑REE与Nb、,Th、Ta、Rb、Ti、Zr、Hf、Cs、Ga、Li等相似,呈显著正相关,反映出这些元素在风化、搬运和沉积过程中地球化学行为非常相似;元素Sr几乎与所有元素都呈负相关,指示其来源或存在形式不同于其他元素,主要来源于生物作用,而在粗粒级的钙质生物贝壳和碎屑中富集.∑REE与Nb、Th、Ta、Rb、Ti、Zr、Hf、Cs、Ga、Li在陆架区具有沿陆分带特点,北部陆架区、中南半岛中东部和加里曼丹岛西北部沿大陆区域富集,与该区陆源河流物质输入及海流的分选作用,造成某些富含稀土和微量元素的重砂矿的富集有关;西南部巽他陆架和东南部岛礁区以及中、西沙附近区域含量较低,与该区域的生源碳酸盐的稀释作用,使粘土矿物相对减少和火山物质对其产生的“稀释“作用有关.南海各海区沉积物和全海区表层沉积物平均值的球粒陨石标准化稀土元素分布模式,总体上与中国大陆沉积物和浅海沉积物相似,而与大洋玄武岩完全不同,反映了南海沉积物与中国浅海沉积物及中国大陆沉积物的物源大致相同,主要来自陆源.南海各海区沉积物稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线仍表现出了一定差异,陆架区轻稀土比重稀土明显富集,存在比较明显的Eu负异常,与陆架区相比较,陆坡区和海盆区则轻稀土含量相对降低,重稀土含量有所上升,LREE/HREE从陆架区、陆坡区到海盆区逐渐降低,显示陆架区主要为陆源,而陆坡和海盆沉积物中则有幔源物质加入.稀土元素的大陆壳标准化配分模式大部分较为平坦,少数样品呈轻稀土弱富集型或重稀土弱富集型.说明南海海表层沉积物主要来源于周边大陆.从各海区沉积物稀土元素的大陆壳标准化配分曲线对比来看,陆架区表现为轻稀土富集、重稀土亏损,具一定的铕负异常,深部海盆区则出现明显的中稀土和重稀土的富集,铕异常变弱,与深部海盆区有基性火山物质的加入的地质事实相吻合.南海表层沉积物稀土元素和微量元素总体上呈现出以陆源沉积为主的特征.其元素平均丰度和各参数值都比较接近陆源河流和中国浅海沉积物,而与深海沉积物和大洋玄武岩差别显著,显示南海沉积物虽然受到火山沉积和生物沉积的混合作用的影响,但其物质源仍然主要来自于周缘大陆.     

南海西南海域表层沉积物中微量元素Ba的地球化学特征

分析南海西南海域表层沉积物中微量元素Ba的地球化学特征,并探讨生物成因Ba的分布及其与表层海水生产力的关系。南海西南海域表层沉积物Ba总量的变化范围为398~1 270 μg/g,平均值为851 μg/g,从上陆坡到下陆坡,沉积物中的Ba含量逐渐增加;微量元素Ba主要赋存于陆源碎屑相和生物成因相中,且明显受到沉积环境水深和陆源物质输入的影响。生物成因Ba含量的变化范围为30.6~938 μg/g,陆坡区和深海区平均值分别为495 μg/g、349 μg/g,占沉积物Ba总量的54％和51％,总体上,与沉积物Ba总量具有相对一致的分布特征。尽管研究区表层沉积物中Al、Ti成分为典型的陆源碎屑组分,但是,利用大陆上地壳Ba/Al比值和陆坡区沉积物回归分析获得的Ba/Al比值进行生物成因Ba的计算,过高地估算了沉积物中陆源Ba的含量;而采用页岩Ba/Ti比值来估算陆坡区表层沉积物中的生物成因Ba含量显得相对可靠。在深海区,利用经验的Ba/Al或Ba/Ti比值均不能获得有效的生物成因Ba值。因此,在获取沉积物中生物成因钡含量时,需结合各海区的特点选取合适的参数来扣除陆源Ba的含量。     

云南曲靖中泥盆统曲靖组的沉积环境:一种陆源碎屑与海相碳酸盐的混合沉积

云南曲靖中泥盆统曲靖组中发育了陆源碎屑与海相碳酸盐的混合沉积。混合沉积发生在以泥为背景沉积物的海湾中,系由突发性事件造成,属间断混合。主要表现为:在同一沉积环境背景上,陆源碎屑与灰泥和生物屑混合掺杂而形成混合组分沉积物。本文还对混合组分岩石的分类命名作了讨论,并命名了混合沉积的典型产物“混积岩”     

中太平洋(CP)区全新世沉积环境探讨

笔者利用在中太平洋（CP）区采取的CP9和CP25钻孔柱状样及19个站位的表层沉积物样品,通过对沉积物的成分、类型、古生物化石、常微量元素含量等鉴定测试,从地球化学特征对该区全新世以来沉积物中元素在垂向变化特点及相互之间的亲疏关系进行了详细分析和研究。通过R型因子分析与物源的研究,认为该区沉积物主要受陆源碎屑及生物碎屑沉积的影响较大,晚期火山物质供应比早期要充足,全新世的沉积环境趋于比较稳定。     

渤海古近系混合沉积发育特征与沉积模式

陆源碎屑与湖相碳酸盐混合沉积在渤海海域古近系普遍发育,已经成为重要的油气勘探目标.基于90余口已钻井,结合地震、测井以及相关分析化验资料,以渤海海域古近系钻遇的混合沉积为研究对象,开展了沉积特征与成因背景分析,建立了混合沉积发育模式.研究表明:渤海古近系混合沉积发育近岸混积扇、近岸混积滩坝、远岸混积滩坝3种沉积相、7种沉积亚相和14种沉积微相.近岸混积扇以发育混积沟道为典型特征,岩性为含生屑的砂砾岩或中粗砂岩,为陡坡扇三角洲环境短源水道废弃后与生物碎屑间歇性间互沉积;近岸混积滩坝,为近源搬运沉积的陆源碎屑与盆内碎屑之间的混合沉积,典型沉积特征为发育高陆源碎屑含量的各种粒屑滩或坝;远岸混积滩坝为典型的以富含生物碎屑为主的混合沉积,陆源碎屑含量低,一般为盆内低隆或孤立潜山之上原地生长生物与少量供给的陆源碎屑发生的混合沉积.混合沉积发育模式和规模受古气候与古水体环境、古构造与水动力、陆源碎屑物质供给、古地貌条件等共同控制,其中古地貌特征起主导作用.混合沉积发育模式的建立,对混积型储层预测和油气勘探具有重要意义.      

三角洲—浅海沉积体系陆源有机质分布控制因素

三角洲-浅海沉积体系中同时存在陆源有机质与海洋有机质,向深水方向陆源有机质的分布受限,但越来越多的深水区油气勘探实践发现陆源有机质的贡献,证明陆源有机质在深水区的存在及其对油气生成具有重要意义。通过系统分析陆源有机质的分布规律,从而阐述了影响陆源有机质分布的主要因素及其相互关系。研究结果表明:陆源有机质的分布受碎屑粒度、矿物组成、有机质组成、水动力类型、水动力强度、水体盐度及pH值等多因素控制,各因素间相互联系、相互影响。将其控制因素可系统归纳为物源条件、搬运条件及沉积与保存条件。水动力类型与水动力强度是陆源有机质存在于深水区的关键因素,生物作用可能成为陆源有机质分布的主控因素,环境因素及成岩作用是影响陆源有机质保存的重要因素。     

程海表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素

由于受湖泊动力条件和物质来源的影响,湖泊表层沉积物的各粒度组分表现出不同的空间分布特征。选择滇西北程海作为研究对象,通过测试程海表层沉积物的粒度,分析了其不同粒度组分的空间分布特征,对影响程海表层沉积物粒度空间分布的因素进行探讨。研究结果表明:程海表层沉积物的优势粒级为粉砂,各样品沉积类型为黏土质粉砂。粒度组分及其参数的空间分布特征变化差异明显,黏土组分含量呈现出由南向北逐渐增加的趋势,而粉砂、中值粒级则呈现出相反的变化趋势,表明程海沉积物粒径受盛行南风的控制与影响,表现为湖泊水动力由南向北逐渐减弱。程海表层沉积物的粒度空间分布特征表明,其表层沉积物易受盛行风的影响向北扩散,因此,应加强该地区沿岸,特别是南岸人类活动的管理,有效控制人为物质的输入,减少污染物的扩散。     

南海北部近海陆架表层沉积物类型及其稀土元素特征

对采自南海北部近海陆架区273个表层沉积物样品进行了系统的粒度及常微量和稀土元素分析。依据粒度分析结果,采用福克沉积物分类法,判断本区沉积物类型主要为砂质粉砂和粉砂,两者约占总样品数的60%,其次为泥、砂质泥、泥质砂和粉砂质砂,约占总样品数的27%。稀土元素的分析结果表明,研究区沉积物的稀土总量变化范围为21.34~244.15μg/g,平均值为155.26μg/g,与中国黄土的稀土总量(平均值171μg/g)相近,而与深海粘土沉积物的稀土总量(平均值411μg/g)差异较大,具有明显的亲陆性。稀土元素富集和分布主要受沉积物类型及水动力条件的影响,本区不同类型沉积物的稀土元素含量差异较大,稀土元素主要富集在粉砂、砂质粉砂、泥和砂质泥等几种类型的沉积物中;ΣREE等值线呈近似平行海岸的条带状分布,总体上,随着离岸距离的增加稀土元素含量逐渐降低,其中最高含量位于珠江口西侧、上下川岛、海陵湾等附近海域,这一特征可能与南海北部珠江口自东向西发育的沿岸流有关。但本区不同类型沉积物的稀土元素配分模式很相似,且与周边几条主要河流及上地壳稀土配分模式基本一致,表现为轻稀土强烈富集,具有明显的Eu负异常,而Ce无异常,表明其为典型的陆源沉积且源区具有一致性。进一步的分析表明,本区的沉积环境相对比较稳定,沉积物主要来源于华南大陆的花岗质母岩,并且大部分物质是通过珠江而带入。     

碎屑颗粒粒度分析在东营凹陷辛176块沙四上亚段砂体成因研究中的应用

利用粒度资料进行沉积物的粒度结构分析, 能有效地判定沉积物搬运方式、判别水动力条件、区分沉积环境类型, 研究沉积物的成因机制。本文通过大量粒度频率曲线、概率累计曲线和粒级-标准偏差曲线等图件的分析, 详细研究了沉积物所包含的粒度组分及各自特征, 并提取出对沉积环境变化敏感的粒度组分, 确定了各自组分所对应的沉积水动力类型, 结合沉积相和构造背景研究, 探讨了东营凹陷辛176块沙四上亚段纯上5砂组砂体的成因, 认为辛176块王斜583、辛176斜1井砂体是广饶凸起的碎屑物质在南斜坡形成三角洲后被入湖河流继续搬运、沉积并被波浪改造形成的滩坝砂体; 牛114斜1、王587井砂体为青坨子凸起的碎屑物质以重力流方式搬运并与广饶凸起的物质混合、沉积, 后又被波浪改造而形成; 王58井砂体为来自青坨子凸起的重力流入湖后发生卸载形成的沟道砂体。     

冲绳海槽南部沉积层序的粒度特征

对取自冲绳海槽南部的A2 3孔经前处理后的沉积物样品进行了粒度测试,探讨了陆源沉积层序的粒度特征。沉积物平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数的变化显示出A2 3孔的沉积层序以 4 0 0cm为界可分为上、下两段,下段各参数稳定,代表了比较稳定的水动力条件的沉积环境;上段则波动较大,小规模浊流沉积频繁发育,暗示了不稳定的沉积环境。浊流层内粗粒与细粒组分含量及粒度分布的变化具有明显的规律性。通过分析A2 3孔陆源沉积层序的各沉积参数特征,认为冲绳海槽南部的沉积环境和动力在时间尺度上有较大的变化,东海陆架物质向南部海槽的输运可能是以峡谷为通道的重力作用引起的床底沉积作用为主。另外,对陆源碎屑和全样粒度结果的对比,显示了前处理方法对于海洋沉积物粒度分析的重要性.     

浅海陆架沉积特征研究综述

浅海陆架一直是我国海上油气资源勘探的重点。对浅海陆架的分类、国内外陆架沉积的研究历史及现状进行了回顾总结,讨论了水动力条件、沉积补给机制和相对海平面变化对陆架沉积的控制作用,并据可容纳空间与沉积物补给的比率将浅海陆架划分为补给主导的陆架沉积体系和可容纳空间主导的陆架沉积体系。补给主导的陆架沉积体系以高的沉积补给速率和海退为特征,高位期陆源河流沉积物的大量卸载是陆架补给的主要模式;可容纳空间主导的陆架沉积体系以相对海平面上升和沉积物高速逸散为特征,陆源沉积物供给有限,原地沉积物受潮流、风暴等水动力的再改造,从而成为有效的陆架沉积补给源。综合应用多种技术手段,从全球海平面变化、沉积物补给和水动力条件等对沉积体系的控制作用出发进行精细的陆架沉积特征研究应是未来研究的主要方向。     

南海表层沉积物中生物钡的分布特征及其与初级生产力的关系

分析了南海东部53个站位表层沉积物中生物钡、铝以及有机碳和生物硅等生源物质的分布特征。结果表明,南海东部表层沉积物中的有机碳含量在研究区的北部陆架区出现高值,而在吕宋岛以西的深海则最低;生物硅的平面分布则表现为在吕宋岛以西的深海低沉积速率区出现高值,而低值则出现在高沉积速率的北部海域;生物钡的平面分布与生物硅的分布特征相似,高值出现在吕宋岛以西的深海区,且表现出自北而南沉积物中生物钡的含量逐渐增加的趋势。研究区内初级生产力表现为从北向南增加的趋势,而沉积物中生物钡的含量也呈现相似的趋势,表明沉积物中生物钡的含量和上层水体的生产力有一定的相关性。但表层沉积物中生物钡与有机碳呈弱的负相关关系,而与生物硅显著相关,且生物钡和生物硅与水深的相关性均呈现显著的相关性。因此,在采用沉积物中生物钡含量研究南海上层水体初级生产力时应谨慎对待。     

海洋沉积物陆源碎屑粒度分析预处理方法研究

如何有效去除海洋沉积物中的非陆源物质,同时又能完好保存陆源碎屑,是获得陆源碎屑粒度变化信息的先决条件。利用南海MD190航次的深海岩芯沉积物样品,进行了不同预处理条件下的生源物质去除效果和陆源碎屑粒度分析结果的对比研究。结合显微镜和扫描电镜观察,获得了海洋沉积物陆源碎屑粒度分析预处理方法的新认识。结果显示,对于海洋沉积物中的有机质、碳酸盐和生物硅3种生源组分,依次使用浓度为30%的H_2O_2水浴60℃震荡3 h,0.5%的HCl充分反应1 h,2 mol/L的Na_2CO_3水浴85℃震荡5 h,可以有效去除,并能兼顾去除效率以及相对完好地保存陆源碎屑。研究认为,针对不同类型的沉积物样品进行陆源碎屑粒度分析时,应考虑生源碎屑对粒度结果的实际影响,从而选择合适的预处理方案。即在确保陆源碎屑的粒度分析结果更接近真实分布的情况下,沉积物样品的预处理步骤越少越好,并非一定要去除所有的生源成分。如当生物硅含量低于2%时,其对陆源碎屑粒度分析结果的影响很小,可不用去除。另外,超声可导致部分陆源碎屑的破碎,在粒度分析预处理过程中全程不宜使用。