南海西北部表层沉积物黏土矿物分布特征及其来源

黏土矿物研究在示踪物源、源区风化历史乃至洋流变迁能力等方面具有重要的作用,尽管目前对南海表层沉积物黏土矿物宏观分布特征已获得了较系统的认识,但在受珠江和海南岛物源共同影响的南海西北部其高分辨率的黏土矿物学工作还未开展。本文对南海西北部表层沉积物中的黏土矿物组成、结晶学特征进行了分析,讨论了研究区黏土矿物的物质来源。结果表明,南海西北部表层沉积物的黏土矿物组成以伊利石为主（平均45%）,蒙脱石（平均27%）与高岭石（平均21%）次之,绿泥石含量最少（平均6%）。在区域空间分布上,蒙脱石含量呈现西南高东北低的特征,伊利石含量则与之相反;高岭石含量表现为近岸高离岸低,而绿泥石含量呈现离岸高近岸低的特征。总体上,研究区表层沉积物黏土矿物组成与现代珠江沉积物组成差异较大,而与珠江口2.5 ka前的沉积物黏土矿物组成比较接近,并且结合研究区岩心揭露的全新世以来极低的沉积速率（4 cm/ka）以及上部很薄（小于0.6 m）的泥质沉积,推测该区表层沉积物可能并非是现代沉积的结果,更可能主要来自全新世末期古珠江输送的沉积物。除古珠江作为研究区表层沉积物中蒙脱石的一个主要来源外,海南岛北部河流也贡献了少量蒙脱石到其邻近的东南海域。运用高岭石/伊利石比值和伊利石化学指数等进一步对比分析表明,珠江是研究区沉积物中伊利石、高岭石和绿泥石的主要物源,其次台湾和海南岛也可能分别提供了少量富含伊利石/绿泥石和高岭石的沉积物。本工作对于南海西北部沉积物源-汇过程和相应的古环境研究有重要的参考意义。     

深圳湾北岸新民孔的Q_3~3-Q_4~1气候记录

对深圳湾北岸新民钻孔岩心沉积物中铁、钒元素、矿物鉴定的伊利石以及生物指标贝类介壳揭示的环境特征资料进行了分析,研究初步表明,该钻孔岩心沉积物理深12．12～10．91m层段的杂色花斑粘土中存有晚更新世晚期至早全新世气候波动的记录。钒元素和伊利石分析也得到了相应的证实。所记录的短期降温和升温事件可能表明,在第四纪末次冰期-冰消期中,气候曾强烈波动,并逐渐由晚冰期向冰后期过渡。这对研究晚武木冰期最低海面时期以来,海面回升及晚更新世晚期／早全新世的古环境方气候影响提供有价值的资料。     

太平洋中部磁性地层学研究

本文通过太平洋中部５个长柱状岩心古地磁样品的测量分析，对区内早中新世以来的松散沉积层进行了磁性地层的划分对比，确定了各孔研究深度内沉积层的时代，认识到太平洋中部新世以来主要有两个沉积时期和两个沉积间断时期。第一沉积期分别到早中新世末或中中新世初停止沉积，为主沉积期，沉积了岩心的大部分。从晚上新世或第四纪初开始沉积到第四纪中晚期停止沉积的是第二沉积期，从早中新世末或中中新世初至早上新世或第四纪初为主     

楚科奇海盆M04柱晚更新世以来沉积古环境记录

对"中国第五次北极科考"采自楚科奇海盆的M04柱进行粒度、冰筏碎屑、黏土矿物、岩心XRF扫描、沉积物颜色分析,初步建立了楚科奇海盆晚更新世MIS4期以来的沉积地层框架。MIS4期以来,楚科奇海盆M04柱沉积物粒度和黏土矿物组成具有明显的冰期/间冰期变化特征,冰期沉积物粒度分布以双峰态为主,由洋流搬运和海冰搬运沉积组分组成,伊利石含量高、高岭石含量低;间冰期沉积物具有三峰态粒度分布特征,由海冰搬运、洋流搬运和冰山搬运沉积组分组成,伊利石含量低、高岭石含量高。通过M04柱黏土矿物组合类型与北冰洋边缘海盆的表层沉积物黏土矿物组合类型对比表明,晚更新世以来楚科奇海盆沉积环境发生显著变化:温暖的间冰期受波弗特涡流驱动,波弗特海为研究区的物源输入提供了主要贡献;寒冷的冰期表层环流呈反向输运,细颗粒物源碎屑以东西伯利亚海的输入为主。     

淮河中游沉积物中黏土矿物组合特征

采用X射线衍射物相分析,对淮河中游河床表层沉积物中的主要黏土矿物含量组成进行分析。研究结果表明淮河中游沉积物的黏土矿物组合为伊利石(52.3%)-高岭石(17.0%)-蒙脱石(16.8%)-绿泥石(13.9%)型。淮河中游沉积物黏土矿物与长江、黄河沉积物黏土矿物相比,兼具黄河沉积物富蒙脱石的特征和长江沉积物富高岭石的特征。其伊利石与蒙脱石的比值均在6以下,与黄河沉积物接近;高岭石与绿泥石比值在1以上,与长江沉积物接近。淮河流域地处中国南北气候过渡带、长江流域与黄河流域之间,流域两侧气候和地质背景的差异是形成淮河中游沉积物黏土矿物组合的主要原因。淮河以南地区气候接近长江流域,其沉积物主要是秦岭-大别山造山带岩石在以化学风化为主的风化条件下形成的,沉积物黏土矿物中高岭石含量比较高;淮河以北地区气候接近黄河流域,其沉积物主要是黄土、黄泛沉积物和黄河冲积物在以物理风化为主的风化条件下形成的,因此,沉积物黏土矿物中蒙脱石含量比较高。     

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。     

深圳湾北岸新民孔的Q33-Q14气候记录

对深圳湾北岸新民钻孔岩心沉积物中铁、钒元素、矿物鉴定的伊利石以及生物指标贝类介壳揭示的环境特征资料进行了分析,研究初步表明,该钻孔岩心沉积物埋深12.12～10. 91 m层段的杂色花斑粘土中存有晚更新世晚期(Q33)至早全新世(Q14)气候波动的记录.钒元素和伊利石分析也得到了相应的证实.所记录的短期降温和升温事件可能表明 ,在第四纪末次冰期-冰消期中,气候曾强烈波动,并逐渐由晚冰期向冰后期过渡.这对研究晚武木冰期最低海面时期以来,海面回升及晚更新世晚期/早全新世的古环境古气候影响提供有价值的资料.     

珠江口盆地白云凹陷始新世—中新世沉积物物源研究

运用地质与地球物理综合研究方法,对南海北部珠江口盆地白云深水区始新世—中新世的沉积充填特征开展研究,结果表明,在早中始新世,白云凹陷沉积环境经历了由陆相冲积扇到中深湖相的转变,晚始新世部分地区遭受海侵,沉积物源主要来自北部番禺低隆起和东沙及神狐构造高部位,以近源沉积为主。到早渐新世,凹陷沉积环境转变为海陆过渡相及海相环境,凹陷北部受番禺低隆起等局部物源控制,凹陷主体接受大量源自南海西部昆莺琼古河的物源供给。到晚渐新世,古珠江沉积范围增大,突破番禺低隆起进入白云凹陷,凹陷北部主体受古珠江搬运沉积物影响,凹陷其余地区则接受来自北部古珠江及西部昆莺琼古河双物源供给。进入中新世,由于盆地热沉降作用的加强,南海北部陆架坡折带由白云凹陷南部跃迁至北部,凹陷水深不断加深,凹陷主体受古珠江沉积物的控制,其中南部地区为深水环境,受到由浊流搬运来的北部古珠江物质、西部昆莺琼古河物质以及正常远洋沉积物的共同影响。     

普里兹湾西北侧海域沉积物黏土矿物组合及其古气候环境意义

基于普里兹湾西北侧海域ANT29-P4-03沉积岩心14C测年和黏土矿物含量的分析结果,讨论了研究区黏土矿物组分的气候环境意义。黏土矿物含量顺序为伊利石 > 蒙脱石 > 高岭石 > 绿泥石。蒙脱石主要来自火成岩风化,在26.0~26.5、25.3~25.6、25.0、16.5~17.0 ka 4个时间段含量较高,总体呈现冰期高间冰期低的特点。伊利石、高岭石主要来自普里兹湾陆架,高岭石含量越高,表明当时的气候越温湿;而伊利石和蒙脱石则相反,它们的含量越高,说明当时的气候条件比较寒冷干燥。整体来看,伊利石和蒙脱石的含量占绝大部分,因此,整个岩心所形成环境比较寒冷干燥。     

珠江口内伶仃洋晚第四纪黏土矿物组成特征及对源区气候变化的指示

黏土矿物组合和相对含量变化可反映源区地表风化过程,进而推断古气候的周期性变化,因此黏土矿物分析是古气候重建的重要手段之一。对珠江口内伶仃洋13-LD-ZK20钻孔晚第四纪沉积物中黏土矿物组成进行分析,结果显示黏土矿物主要为蒙脱石（含伊利石/蒙脱石无序混层）,平均相对含量为49%,其次为伊利石、高岭石和绿泥石,平均相对含量分别为20%、19%和12%。伊利石化学指数较高（多数大于0.4）,指示源区强烈的化学风化作用。珠江口内伶仃洋晚第四纪以来黏土矿物根据其相对含量变化和岩芯是否受成岩作用影响可分为4个阶段,指示西江源区气候总体暖-冷-暖的变化趋势。晚更新世第1阶段黏土矿物受成岩作用影响,不具古气候指示意义,第2阶段初期较为温暖,末期存在短期气候相对干冷阶段,可能与晚更新世末次冰盛期有关,第3阶段前期稍转暖。全新世（第3阶段后期和第4阶段）主要为温暖潮湿气候特征,并存在短期冷-暖波动。     

深圳湾北岸民孔的Q3^3—Q4^1气候记录

对深圳经北岸新民钻孔岩心沉积物中铁、钒元素、矿物鉴定的伊利石以及生物指标贝类介壳揭示的环境特征资料进行了分析,研究初步表明,该钻孔岩心沉积物理深１２．１２￣１０．９１ｍ层段的杂色花斑吉存有晚更新世晚期（Ｑ３＾３）至早全新世（Ｑ４＾１）气候波动 张伊利石分析也得到相应的证实。所记录的短期降温和升温事件可能表明,在第四纪末次冰期－肖期中,气候曾强烈波动,冯逐渐由晚冰期向冰后期过渡。这对研究晚武木冰期最     

纯硅质软泥——早期隧石形成的成岩环境

生物硅质沉积物转变成瓷状岩和燧石，其成岩途径是从蛋白石-A变为蛋白石-CT，最后变为石英．因为矿物相的反应率很低，所以这个反应序列被认为在现代深海沉积条件下要几千万年才能完成．因此，燧石或瓷状岩通常发现在老于中新世的远洋和半远洋沉积物中．     

末次盛冰期以来南海西北陆坡沉积物来源及其常微量元素对古气候变化的响应

基于有孔虫AMS~(14)C测年的年代框架,通过对南海西北陆坡ZK2岩芯沉积物粒度、常微量和稀土元素的分析,探讨了南海西北陆坡末次盛冰期以来的沉积物来源及其对古气候的响应。研究结果显示,ZK2孔沉积物可划分为2个沉积单元:Ⅰ层(0～11.6 ka BP)为全新世沉积,Ⅱ层(11.6～28 ka BP)为末次冰期沉积。通过对其物源进行判别,可得南海西北陆坡的沉积物元素主要为陆源元素组合,且以长英质物源为主,主要来自于海南岛和珠江,红河和湄公河对其贡献相对较少。根据其典型常微量元素比值同其它古气候参数的对比,发现从末次盛冰期到末次冰消期气候逐渐变得温暖,源区的化学风化作用不断增强,到全新世时气候呈现由冷干变为暖湿,其在7.3ka BP达到顶峰,然后又变为冷干的状态。东亚夏季风的强度变化同30°N夏季日照辐射量相一致,说明其主要受北半球夏季太阳辐射的驱动。     

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。     

黄海SYDP103孔黏土矿物组成及古气候意义

利用1997年国土资源部青岛海洋地质研究所和韩国资源研究所合作在南黄海东南侧泥质沉积区所取得的两个全取芯钻孔(SYDP102,SYDP103)资料,对SYDP103孔黏土矿物进行了专门研究.结果表明,该孔黏土矿物组合特征为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石型,其物质来源于长江、周边陆源区及相邻海域细粒物质的再改造沉积.沉积区的涡旋作用是本研究区黏土矿物沉积的动力因素.该孔黏土矿物的分布特征和含量变化,与冰消期以来的孢粉组合有明显的对应关系,反映了气候特征决定了黏土矿物的形成组合特征,并与全新世全球性四个气候期(北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期)相吻合.     

南海西部表层沉积物黏土矿物的分布

对南海西部表层沉积物进行系统取样分析表明,该区黏土矿物总体以伊利石为主,平均含量超过50%,其次为蒙脱石、绿泥石和高岭石含量较低,伊利石和蒙脱石含量变化较大,两者呈负相关关系,而绿泥石和高岭石含量变化较小,两者呈正相关关系。根据黏土矿物组合及其分布特征,南海西部海域大致可以分为A、B、C、D四区,其中A区以高伊利石和低蒙脱石含量为特征,B区伊利石含量明显下降,蒙脱石含量增多,C区以较高蒙脱石含量和低绿泥石、高岭石含量为特征,D区为相对低伊利石,高蒙脱石、绿泥石和高岭石,且往东南方向蒙脱石含量增大,而伊利石含量下降。与邻区黏土矿物组合对比研究表明,高伊利石含量的A区物源,除来自华南大陆的珠江、韩江等大小河流外,可能有相当部分来自东北方向,包括台湾岛及台湾海峡等。越南岸外的陆坡区细粒沉积物与陆架区有明显的继承性,表明其物源主要来自中南半岛,而红河物源对陆坡及深海盆的影响相对较小。南部陆架-陆坡区的物源主要有湄公河和加里曼丹岛,但两者的混合明显。因此,从区域分布来看,来自台湾海峡的细粒沉积物对南海深海盆影响最大,这可能主要是有由于表层环流所致。     

珠江口盆地白云凹陷珠江组深水牵引流沉积特征及其地质意义

研究深水牵引流对古大洋环流重建、陆坡位置判断及沉积矿产和能源资源勘探具有重要意义。珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组取心段发育丰富的、与远洋低密度浊流和半远洋-远洋悬移沉积有明显区别的深水牵引流沉积,产物包括平行层理细砂岩、双泥岩纹层、双向交错层粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理灰质粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理抱球虫灰岩、透镜状沙纹层理粉砂岩等岩石相类型。珠江组深水牵引流沉积的发现具有重要地质意义,由其可以推测自渐新世末(23.8 Ma)白云凹陷陆架坡折带形成之后就开始存在沿着陆架坡折带活动的深水牵引流,并可能影响和改变沉积物的物质组成和区域分布,这将为南海北部古大洋洋流循环重建起到重要启示作用。     

AAN-02南极新生代的冰川历史上新世以来南极大陆架环境演变的硅藻记录

AND-18钻孔包含了从早上新世到早-晚上新世多个间冰期的硅藻记录。10个富硅藻至含硅藻层位起初是用来确定这-时段的,它们各自都具有明显的特点,组合在-起还揭示了上新世近岸环境连续演化的历史。这些高分辨记录为上新世暖期（深海记录表明该暖期发生于3．5Ma前）前后以及暖期期间的气候环境提供了独特的视角。AND—1B钻孔硅藻属种组合记载了环境演化的间断和趋势。这些记录为我们解释极区中新世气候提供了参考,也为我们解释当现今气温略有升高的条件下陆架冰和海冰会如何变化提供了参考。     

西菲律宾海晚第四纪沉积地球化学特征

对１９８８对取自西菲律宾海区的３个沉积物柱样进行系统的地球化学研究。结果表明，本区的沉积物属半远洋沉积物，其地球化学特征受控于陆源沉积作用、海洋生物沉积作用和海底火山常积作用。据主要化学元素和ＣａＣＯ５的柱状变化进行地层划分和古气候的恢复，区分出末次冰期的亚间冰期沉积、冰期最盛期沉积和全新世沉积。本区的ＣａＣＯ３变化表现出两种类型，ＷＰ１柱样属大西洋型溶解旋回；ＷＰ２和ＷＰ４０柱样属太平洋型溶解旋     

介绍一种新的矿床工业类型——海底锰结核矿床

海洋锰矿是一种黑色、黄褐色、土黑色的铁锰氧化物块状集合体，一般分布于4000—6000米水深的深海盆中。含矿层产于红粘土、硅质软泥、放射虫软泥和抱球虫软泥等沉积速率缓慢的远洋沉积物的顶部并在沉积物——海水界面上最为富集。矿层中含结核块体最大密度可达26公斤／米^2，分布面积数十万平方公里。矿石呈结核状、浑圆状、饼状、葡萄状、结壳状以及其他复杂形态。