黄海全新世泥质体表层沉积物重矿物特征及其指示意义

基于对黄海56个表层沉积物样品的碎屑重矿物和粒度分析,研究了黄海全新世泥质体底质表层沉积物的重矿物特征及其指示的物源和环境信息。结果表明:泥质体重矿物含量低且组成变化大,矿物组合主要为普通角闪石-不透明矿物-片状矿物-绿帘石-自生黄铁矿,泥质体可分为三个矿物区:泥质体北部矿物区(Ⅰ区)、山东半岛沿岸矿物区(Ⅱ区)和泥质体南部矿物区(Ⅲ区),泥质体之外西南侧分布着南黄海西部矿物区(Ⅳ区)和南黄海南部矿物区(Ⅴ区)。Ⅰ区和Ⅱ区明显受黄河物质控制,Ⅲ区物源较为复杂,除黄河物质外,东海北部陆架和长江物质也对其产生一定影响。自生黄铁矿的富集指示了冷水团的存在和弱还原的沉积环境;多种矿物的含量分布指示了切变锋的存在,其"水障"作用对泥质体的空间分布和矿物组成造成了很大影响,对沉积物的运移趋势也具有显著限制作用。     

辽东湾中部晚第四纪沉积物物源与沉积环境:来自碎屑矿物和自生黄铁矿的证据

对渤海辽东湾LDD7岩心的沉积物样品进行了碎屑矿物鉴定,分析了岩心轻重矿物组合、粗颗粒沉积物物质来源、碎屑矿物特征指数及氧同位素3期渤海相对海平面位置。结果表明,轻矿物是以石英和长石为主的组合,片状矿物和碳酸盐矿物次之;重矿物是以角闪石类、绿帘石类、云母类和自生黄铁矿为主的组合,其次为金属矿物、石榴子石和榍石等。岩心为多源沉积,物质主要来源于辽河、滦河和黄河等中大型河流的入海沉积物。碳酸盐矿物作为黄河的特征矿物,指示黄河对岩心低海平面时期的沉积层影响较大。石英/长石比值、极稳定矿物ZTR指数和磷灰石ATi指数之间具有一定的对应性,能够大致反映流域的风化程度,但在利用这些指数指示风化作用时不能忽视物源对它们的影响。与还原环境密切相关的自生黄铁矿在水动力较弱且富含有机质的河漫滩、湖泊相和潮滩相中含量高。渤海岩心中氧同位素3期沉积物的年代和距现代海平面深度投点整体位于全球海平面上方,考虑到沉积环境水深、构造沉降和沉积物压实等因素,渤海相对海平面位置高于全球平均海平面。     

南海南部沉积物中黏土矿物组成变化及其古沉积信息记录初探

通过对南海南部2个代表13万a以来柱状沉积样品高分辨率的黏土矿物组成分析,认为所研究的黏土矿物主要为陆源碎屑成因,埋藏过程中的成岩变化或黏土矿物自生特征不明显,而以采样点南面加里曼丹岛、菲律宾东、西两侧的火山群岛和湄公河流域为主要陆源的地质条件、风化环境及物质迁移途径的差异控制了南海南部沉积物中黏土矿物组成的空间和时间变化.研究发现,沉积物样品中较高的蒙皂石含量对应于地质历史上的暖期,而较低的蒙皂石含量对应于冷期.伊利石的行为及其古海洋指示意义则与蒙皂石相反.将柱状沉积物样品上高分辨率的黏土矿物组成分析作为一种研究方法,有助于研究晚第四纪以来南海陆源碎屑物的源区特征、迁移途径及海区古环境演变.     

南海东北部GMGS2-16站位自生矿物特征及对水合物藏演化的指示意义

硫酸盐-甲烷转换带(SMTZ)是海洋富甲烷沉积环境中重要的生物地球化学分带,其内发生的甲烷厌氧氧化反应(AOM)通常能影响多种自生矿物(碳酸盐类、黄铁矿、重晶石和石膏等)的形成过程。本文选取南海东北部天然气水合物赋存区GMGS2-16站位的58个沉积物样品,对其中发育的自生矿物进行了类型、含量、分布、显微形貌和稳定同位素研究。GMGS2-16站位岩心沉积物中主要发育碳酸盐类、黄铁矿和石膏3类自生矿物,亦发现单质硫颗粒的存在。自生矿物含量分布变化较大,存在多个富集层位。自生碳酸盐类均为块状,具极负的δ~(13 )C值(-37.3‰~-51.7‰VPDB)和较重的δ~(18 )O值(3.13‰~4.95‰VPDB),指示其为甲烷碳源,即AOM成因。自生黄铁矿主要呈不规则块状、棒状-管状和生物充填状,δ~(34 )S值变化范围为-41.7‰~27.1‰VCDT,其中δ~(34)S值异常正偏很可能与大量甲烷流体上涌至SMTZ内加强AOM反应有关。多层AOM成因的自生碳酸盐类与δ~(34)S值异常的自生黄铁矿产出层位基本吻合,共同指示了研究站位曾发生过多期次甲烷渗漏事件,可能与研究站位天然气水合物藏失稳存在一定联系。自生石膏主要呈棱柱状和透镜状,偶见黄铁矿-石膏共生体,初步推测自生石膏可能与水合物形成过程中的排离子效应和(或)沉积环境氧化还原条件改变导致的黄铁矿氧化有关。因此,海洋沉积物中碳酸盐类-黄铁矿-石膏自生矿物组合对探讨古海洋甲烷渗漏事件和天然气水合物藏的演化具有重要指示意义。     

名词解释

现代海洋沉积物中的矿物主要可分成两大类:即自生矿物及陆源矿物。 自生矿物:在现代海洋环境中由各种作用(如化学作用、生物—化学作用等)所形成的新生矿物,通称自生矿物。它是一种指相矿物,可以反映沉积环境的物理、化学条件。海洋是形成自生矿物的天然宝库。海洋沉积物中最典型的自生矿物如海绿石、磷钙石、锰结核、钙十字沸石等。 陆源矿物:大陆剥蚀区母岩风化后由各种营力(如河流、波浪、海流和风等)搬运入海的原生矿物,通称陆源矿物。它是蚀源区的标志,     

南黄海陆架区的几种自生矿物

本文研究了南黄海陆架区QC_1和QC_2孔的自生黄铁矿和海绿石,发现二者与生成环境密切相关.自生黄铁矿富集地段沉积物普遍偏细,以粉砂为主夹有粘土细纹,甚至有泥炭组分,说明黄铁矿生成环境比较封闭.而海绿石与砂和粉砂组合密切.海绿石和自生黄铁矿的分布呈负相关,说明两种矿物生成的环境是不一样的.     

自生黄铁矿的微生物成矿机理及对冷泉泄漏的指示意义

自生黄铁矿普遍存在于海洋沉积物中,其矿物学、地球化学及同位素组成均蕴含着丰富的环境信息,也是当前地球科学和微生物学交叉研究的典型矿物之一。以之既可用来恢复沉积、成岩环境的演化变迁,亦可为海洋油气和天然气水合物藏勘探、开发提供可靠依据。综述了海洋环境中自生黄铁矿形成机制、铁-硫同位素的分馏及生物地球化学过程及其在冷泉泄漏系统中的指示作用,并对当前围绕黄铁矿进行研究的几个焦点问题的进展进行了阐述,尤其是与引发广泛关注的天然气水合物动态变化间的关系。主要目的是促使更深入地了解黄铁矿的沉淀、成岩作用及环境指示意义,加强人们对微生物催化因素和冷泉泄漏区自生黄铁矿的关注程度。     

黄海南部表层沉积中的自生黄铁矿

陆架、陆坡以及深海沉积物中,都已发现有自生黄铁矿的存在。我们于1972年研究黄海南部的表层沉积时,观察到其中较普遍地出现这种自生矿物。东海表层沉积中也有。自生矿物是在沉积物堆积的同时或稍后形成的,研究它对于了解同生阶段以及成岩     

磁性矿物还原成岩作用述评

许多海洋－湖泊环境中的沉积物受到还原成岩作用的影响发生磁性颗粒的溶解和自生现象。根据最近二十多年的研究成果,简要介绍了磁性矿物发生还原作用的基本过程、产物和控制因素,成岩作用对沉积物地球化学和磁学特征的改变,成岩自生亚铁磁性铁硫化物的磁学特征以及成岩作用对古地磁和环境磁学记录的影响。     

北黄海BS24岩芯稀土元素地球化学与重矿物组成对北黄海晚全新世沉积演化过程的指示意义

北黄海泥质区具有地理位置独特、陆源物质供应丰富、沉积环境复杂等特点，为了更好地理解全球变化背景下对北黄海“源-汇”过程的影响，对北黄海泥质区边缘BS24岩芯沉积物进行了AMS¹⁴C测年、粒度、黏土粒级稀土元素和重矿物组成特征分析，以判识沉积物的来源、沉积环境特征，并进一步探讨北黄海的沉积演化过程。研究表明，BS24岩芯轻重稀土元素具有明显分异，稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线右倾，轻稀土元素富集，重稀土元素亏损，上陆壳标准化的δEu和δCe无明显异常。稀土元素的变化趋势较为一致，以170 cm为界，上段波动幅度较大，下段含量相对稳定。岩芯中共鉴定出30种重矿物，以黑云母(37.46%)和自生黄铁矿(22.39%)最为常见，辉石和氧化铁矿物及不稳定矿物含量低。黏土粒级及极细砂组分特征指示，BS24岩芯晚全新世以来主要接受黄河物质的沉积。BS24岩芯自生黄铁矿含量的变化可能指示了北黄海冷水团强度的变化。650 cal. a BP以来，北黄海冷水团强度增强，自生黄铁矿含量降低；650～1 560 cal. a BP期间，研究区处于还原环境，北黄海冷水团强度减弱，营造的缺...     

东海内陆架EC2005孔重矿物组合特征及其物源指示意义

为探讨东海内陆架17.3ka BP以来的重矿物含量变化及其物源指示意义,对东海内陆架南部泥质沉积中心EC2005孔的沉积重矿物进行了鉴定和分析。结果表明:(1)在0.063—0.25mm粒级沉积物中,重矿物含量平均值为27.3%,变化范围为3.7%—89.6%,重矿物含量较高的部分均出现在自生黄铁矿富集的层位;(2)片状矿物、含铁氧化物、角闪石族矿物、绿帘石族矿物、白云石、辉石族矿物、变质矿物、蚀变矿物和自生黄铁矿占重矿物颗粒总数的96.0%以上,但其含量变化很大;(3)以重矿物分布特征为依据将岩心划分为Ⅰ—Ⅴ五个沉积层段,各层段对应的特征矿物分别为片状矿物、白云石、片状矿物、自生黄铁矿和榍石。结合粒度、AMS14C年代及西太平洋海平面变化等数据对物源进行分析,结果表明:自17.3ka BP以来,EC2005孔沉积物源主要是长江,其次还可能受到瓯江等浙江沿岸河流所输运物质的一定影响。     

西菲律宾海表层沉积物稀土元素地球化学特征及物源指示意义北大核心CSCD

西菲律宾海地质作用复杂,其表层沉积物稀土元素地球化学特征对其沉积物来源具有明显指示意义。基于西菲律宾海吕宋岛至九州帛琉洋脊之间海域表层沉积物样品的常量元素和稀土元素组成,通过对不同类型沉积区稀土元素组成、配分模式和稀土元素La/Yb和Sm/Eu比值进行研究发现,研究区沉积物中稀土元素组成受沉积物类型和物质来源控制,沉积物中黏土矿物、铁锰氧化物自生颗粒和磷灰石是稀土元素的主要富集相;吕宋岛与本哈姆高原之间海盆的沉积物含有来自吕宋岛蛇绿岩的物质,而中央裂谷以西海盆区和含结核黏土区沉积物主要由陆源风尘物质、海底火山物质和自生组分组成。     

三沙湾重矿物研究

三沙湾表层沉积物极细砂中的重矿物不下82种,除少量自生矿物外几乎全是陆源矿物,多数矿物含量变化很大.在岩性和潮流控制下,共形成了12区重矿物组合.     

西菲律宾海表层沉积物稀土元素地球化学特征及物源指示意义

西菲律宾海地质作用复杂,其表层沉积物稀土元素地球化学特征对其沉积物来源具有明显指示意义。基于西菲律宾海吕宋岛至九州帛琉洋脊之间海域表层沉积物样品的常量元素和稀土元素组成,通过对不同类型沉积区稀土元素组成、配分模式和稀土元素La/Yb和Sm/Eu比值进行研究发现,研究区沉积物中稀土元素组成受沉积物类型和物质来源控制,沉积物中黏土矿物、铁锰氧化物自生颗粒和磷灰石是稀土元素的主要富集相;吕宋岛与本哈姆高原之间海盆的沉积物含有来自吕宋岛蛇绿岩的物质,而中央裂谷以西海盆区和含结核黏土区沉积物主要由陆源风尘物质、海底火山物质和自生组分组成。     

南黄海西部表层沉积物中碎屑矿物的分布

着重研究了南黄海表层沉积物中0．063～0．25mm粒级的碎屑矿物组成。结果表明,矿物种类达50多种,轻矿物主要为长石、石英、云母等,重矿物主要为角闪石、绿帘石、云母、自生黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、石榴石、锆石等,重矿物主要分布于粉砂质泥和泥质粉砂沉积物中。依据主要矿物的含量和分布特征,将研究区划分为5个矿物组合区。各区矿物的组合类型与其所处的水动力条件、沉积环境密切相关,而碎屑矿物的种类又指示了沉积区的碎屑物质主要来源于江、河流域,基岩风化及改造沉积等。     

黄海自生黄铁矿的初步研究

沉积盆地内形成的自生矿物,如黄铁矿、海绿石、菱铁矿等是在特定环境下形成的。研究它们的形态、成分、结构及构造,对于了解成岩作用早期的环境及变化,具有指相意义。在现代沉积物中,自生黄铁矿是最常见的矿物之一。人们对它的研究也比较早,研究的中心问题,集中于成因上。已有细菌化石说、胶体成因说和无机成因说。近     

南海中北部表层沉积物的矿物沉积

本文研究了南海中北部500多个样品的矿物学。认为,本区表层沉积物中矿物种类繁多,分布较为普遍,碎屑矿物(含火山物质)、粘土矿物、自生矿物常有出现。以前者为最显著(共60多种,其中重矿物50多种,轻矿物近10种),主要分布于陆架区及深海盆;粘土矿物次之,多分布于陆坡～深海盆;自生矿物较少,陆架～深海盆均有分布。文中根据矿物沉积特征和环境差异,把它划分为6个矿物区。     

东太平洋表层沉积物中热水矿物组合的发现及其意义

对东太平洋表层沉积物的扫描电镜观察表明，样品中除陆源碎屑和生物壳体外，存在着一组特征性的石英－钠长石－重晶石自生矿物组合。它们均呈完好自形晶，显然未经历过明显的搬运，都是原地形成的自生矿物。X射线衍射分析进一步确认了这组矿物的存在。迄今为止自生钠长石主要见于埋深较大的储层砂岩，其结晶温度不低于70℃，是一种典型的热水成因矿物，而同样完整晶形的重晶石曾在加利福尼亚湾Guaymas盆地被发现，并被确认属热水成因。作者据此认为，存在于东太平洋表层沉积物中的自生石英－钠长石－重晶石属于热水矿物组合。这意味着在远离洋中脊的大洋盆地亦有一定规模的热水活动，它对深海成矿作用和全球环境，尤其是长周期气候变化等的影响值得重视。     

南黄海QC_2孔碎屑矿物的分布与组合特征

该孔的物质主要来自古黄河和古长江,于滨岸带及相邻浅海和沿岸平原形成的第四纪沉积物.发现矿物51种,轻矿物主要由长石、石英和方解石组成;重矿物43种,含量为15.87%,主要由云母、角闪石、绿帘石、白云石、自生黄铁矿等十多种矿物组成.根据矿物分布、组合特征,可将该孔分为上、中、下三个矿物段,含十个矿物亚段.矿物段主要是物源区的产物,矿物亚段主要是环境变化的产物.     

琼东南盆地与甲烷渗漏有关的早期成岩作用和孔隙水化学组分异常

X-射线衍射和扫描电镜观察表明,采自南海北部琼东南盆地的沉积物样品中有天然气水合物和甲烷渗漏指示意义的自生碳酸盐、硫酸盐和草莓状framboids黄铁矿,自生矿物组合和显微结构特征与冷泉沉积物类似,属微生物成因。沉积物孔隙水化学组分分析结果显示,随着埋藏深度加深,SO₄2-,Ca2+,Mg2+和Sr2+浓度明显降低,Mg2+浓度与Ca2+浓度和Sr2+浓度与Ca2+浓度的比值急剧增加,这些地球化学特征与世界上天然气水合物产区的浅表层沉积物孔隙水中离子浓度异常吻合较好,暗示采样站位深部可能有油气或天然气水合物藏。