北部湾表层黏土矿物分布特征及物源研究

利用X射线衍射(XRD)对北部湾表层沉积物中黏土矿物组成和结晶学特征进行了详细研究,揭示了源区和洋流对该区沉积物搬运和分布的控制机制。结果表明,北部湾表层沉积物中黏土矿物组成以伊利石、蒙脱石和高岭石为主,含有少量的绿泥石。在空间分布上,蒙脱石含量表现为中部高近岸低;伊利石含量表现为西南高东北低,绿泥石组分含量与之类似;高岭石含量表现为东北高,西南低。伊利石结晶度指数和化学指数平均分别为0.25°(Δ2θ)和0.5,表明伊利石结晶程度极好,为富Al伊利石,来源于化学风化作用占主导的源区。黏土矿物物源分析表明,红河是北部湾伊利石、绿泥石和蒙脱石的主要物源,其中蒙脱石因受沉积分异作用影响而在研究区中部富集;高岭石受到了红河、珠江以及广西和海南岛沿岸河流物质输入的共同影响。本研究结果对理解北部湾沉积物"源-汇"过程和古环境有重要参考意义。     

冲绳海槽黑色与白色浮岩特征及其对岩浆演化的指示

为了认识黑色与白色浮岩的岩石特征及成因,使用人工重砂、元素地球化学等分析技术,研究冲绳海槽两类浮岩中元素及矿物组成特征。研究显示,冲绳海槽黑色和白色浮岩具有相似全岩化学组成,都落入流纹岩区,稀土配分曲线明显呈右倾,具负Eu异常,富集不相容元素,岩石物理性质差别是导致其颜色差异的主要因素。两类浮岩岩石学特征的不同主要体现在:(1)白色浮岩锆石和辉石都具有两种类型,黑色浮岩仅具有其中一种;(2)黑色浮岩中发育钛铁矿、钛磁铁矿与基质构成的珠状构造,且基质玻璃中密集分布磁铁矿雏晶,而白色浮岩不具备上述岩石学特征。综合分析海槽两类浮岩岩石学特征所蕴含的岩浆演化信息,推测两类浮岩具有相同的玄武质岩浆源区,富挥发组分的玄武质母岩浆上升进入地壳,形成初级岩浆房,房内结晶分异后残留的酸性岩浆,沿海槽构造薄弱带向上运移,岩浆运移过程中有少部分进入分支断裂系统形成次级岩浆房,期间初级岩浆房接受多次基性岩浆注入;初级和次级岩浆房中的酸性岩浆分别独立喷出海底,前者形成白色浮岩,后者形成黑色浮岩。此外,演化过程中岩浆性质逐渐由氧化性向还原性转变。     

南黄海中部的低能沉积环境

利用沉析法和筛板法及显生微镜等方法，对１９８８年以来采自南黄海表层和浅孔样品进行粒度，矿物及生物组合等多种分析，应用沉积物的粒度参数来判别沉积环境。研究结果表明，南黄海陆架的沉积环境十分复杂。在其中部，有一个低能量的沉积动力活动区，它的各种属性都与南黄海冷水团密切相关。     

全新世以来渤海湾沉积物的粒度特征

渤海湾泥质区M9-2与M9-4站柱状沉积物的粒度分析结果表明,沉积物粒度组成在垂直分布上有较明显的变化规律,早全新世期间部分站位(如M9-2)沉积物较粗,另一部分站位(如M9-4)沉积物则较细,与现代黄河物质粒度近似;中全新世的沉积物粒度组成变化较大,但呈减小的趋势,向类似于黄河物质粒度特征发展,说明黄河物质对渤海湾影响作用的加强;到了晚全新世,黄河物质对渤海湾的影响则明显占据着主导地位,故沉积物粒度特征与现代黄河物质类似。上述的渤海湾沉积物粒度特征不仅反映出水动力条件的变化(与海平面变化相联系),更说明了研究区物质来源的变化,尤其是明显反映出黄河物质对渤海湾阶段性的影响。     

冲绳海槽及邻区火山作用与形成演化

冲绳海槽是新月形的弧后扩张盆地,强烈的构造活动和广泛的火山作用是海槽重要的特征。本文作者主要借助对海槽火山岩的常量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和年龄数据分析,结合火山的时空分布及相关构造地质条件,揭示了海槽火山作用的演化过程及其与本地区构造活动的关系,以便更好     

冲绳海槽的深源矿物碳硅石

在冲绳海槽南部海底沉积物中，首次发现了颗粒状α－碳硅石晶体，产地水深为１５００－２０００ｍ，地表变化复杂，有海底山存在，当地沉积物为灰褐色软泥，伴生有较多的火山喷发型碎屑矿物，其中钛铁矿，辉石等晶形完好，表面有熔蚀现象，不同世代晶体的连生现象也较普遍。此外还有钩鱼岛石，刚玉，石榴石，磁铁矿，磁黄铁矿等。     

冲绳海槽的矿物组合、物质来源及原始岩浆性质的初步探讨

该区的碎屑矿物有以下三个来源:即陆源碎屑物质;海底火山喷发的产物及少量海底自生矿物。其中火山喷发的碎屑矿物晶形完好,常包裹着一薄层火山玻璃,这些矿物以紫苏辉石为主,其次是普通辉石、角闪石、磁铁矿、磷灰石等。此外,还有许多浮岩碎块及火山玻璃碎屑,在浮岩的碎块中含有斜长石(An=30—80)、紫苏辉石、磁铁矿及少量橄榄石的斑晶。根据碎屑矿物的组合特征将该区分为3个矿物区和3个矿物亚区。     

菲律宾海沉积物中石英的来源及其搬运方式

为了识别菲律宾海沉积物中风尘信号和源区,以及沉积物的搬运方式,取菲律宾海沉积物中的石英,系统研究了石英的粒度组成、形貌特征、氧同位素特征和结晶度指数。菲律宾海中远离岛弧和海脊的石英粒度较细,西菲律宾海中石英主要由EM1(众数粒径平均为2.9μm)、EM2(众数粒径平均8.17μm)和EM3(众数粒径平均为21.67μm)三个端元组成,东菲律宾海中主要由EM1和EM2两个端元组成。靠近岛弧和海脊的石英粒度较粗,吕宋岛附近的石英具有众数粒径平均为103μm的EM4端元。EM1端元石英表面有明显的碰撞凹坑, EM2端元石英有溶蚀孔洞, EM3端元石英呈棱角状,表面相对光滑。包含EM1端元的石英的δ18O值和结晶度指数与塔克拉玛干沙漠中相同粒级石英的特征相近,不包含EM1端元的石英的δ18O值和结晶度指数与火山岛弧来源的石英特征相近。综合分析表明,EM1端元的石英为主要来自于塔克拉玛干沙漠的风尘石英,经由盛行西风搬运至太平洋,并由南向或西南向的风搬运,最终在菲律宾海沉积。EM2和EM3端元石英主要来源于太平洋火山岛弧,其中, EM2端元的石英经历了强烈的化学风化,经河流或洋流输送到研究区; EM3端元的石英没有经历长距离运输,可能是附近岩石风化的产物。     

两种密度三溴甲烷分离重矿物效果的对比分析

采用国内目前常用的两种密度三溴甲烷重液(重液1,密度为2.87 g/cm3;重液2,密度为2.80 g/cm3),分别对黄河、长江、珠江等河流以及东海、南海等海区沉积物中的0.063~0.25 mm粒级进行了重矿物分离及对比实验。结果表明,重矿物分离过程中,两种重液的密度均发生了一定程度的变化,其中重液2的密度变化较大且呈整体增加趋势,而重液1密度则较为稳定。比较而言,重液2分离出的重矿物质量分数较重液1的稳定,尤其处理白云石质量分数较高(如长江)的沉积物时,重液2较重液1分离出的重矿物质量分数明显偏高。由于能有效区分方解石和白云石,重液2在分离东海、长江沉积物中的重矿物效果要好于重液1。为使分离出来的重矿物质量分数保持稳定,每次提取完重矿物的剩余重液2需重新配平至密度为2.80 g/cm3。对两种重液分离出来的重矿物质量分数进行了回归分析,结果显示两者有一定的相关性,并可建立一元线性回归方程将两种结果进行粗略转换。由于在重矿物分离过程中,损失的碎屑矿物很低(一般在个样总质量的1%以内),其对重矿物质量分数的影响可忽略不计。     

北黄海表层沉积物常量元素分布特征及其控制因素分析

为探讨北黄海表层沉积物中常量元素分布特征,并进一步分析其控制因素和物质来源,以常量元素为依托,对304个站位表层沉积物常量元素含量分布特征及控制因素进行统计分析,结果表明:沉积物中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、P2O5、TiO2七种元素含量的空间分布具有明显的区域性。其中,SiO2、K2O具有相似的空间分布;Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、TiO2具有相似的空间分布,但与SiO2、K2O的分布趋势相反;CaO、MnO、Na2O在区域内分布较为均匀,未显示出明显的高低变化趋势。聚类分析显示,表层沉积物的常量元素分布主要受粒度效应的控制。主因子分析提取出3种控制常量元素分布的主成分,分析表明,粒度控制效应、源区风化作用和不同物源输入是影响表层沉积物常量元素空间分布的主要因素,贡献累计方差总和达77.12%。以K2O、CaO、TiO2为指标,通过FD函数识别出北黄海不同海域内的主要物质来源,其主要物源包括黄河、鸭绿江和黄海暖流携带的长江物质。对北黄海沉积物物质来源进行分析,不仅在海洋矿产资源勘探、航道开发、沿岸港口建设与整治等方面具有实际意义,而且在认识海洋环境变迁等方面同样具有理论意义。