海南岛西南浅海域有用重砂资源潜力分析

利用在海南岛西南部海域调查的最新资料,对2014年该区域采集的445个站位的表层沉积物样品进行了重砂矿物研究,计算了钛铁矿、锆石、金红石、磁铁矿4种有用重砂矿物的品位,分析了海南岛西南部海底有用重砂矿物品位异常值分布范围,在此基础上讨论了钛铁矿、锆石、金红石、磁铁矿品位状况及其形成条件。结果表明,钛铁矿品位异常值主要富集在沿岸带及研究区中南部,分布范围较广,有良好的成矿远景;其他3种有用重砂矿物主要富集在研究区中东部;认为重砂矿物的分布与海南岛母岩、水动力、沉积物底质类型密切相关,最终在海南岛西南部海域划分了3个潜在的有用重砂矿资源成矿远景区,都在可采水深范围之内,具有找矿意义,为将来开发提供了科学依据。     

莫桑比克楠普拉省锆钛砂矿资源地质特征

莫桑比克是我国锆钛砂矿进口量最大的国家,楠普拉省锆钛砂矿项目是我国在莫桑比克、乃至非洲运营最成功的锆钛砂矿矿山项目之一,为境外锆钛砂矿项目提供可复制、可推广的经验。本文以莫桑比克楠普拉锆钛砂矿矿山多年的地质勘探和矿山工程等方面实践数据为基础,运用类比和统计学原理对矿山项目的地质特征、矿体特征、矿砂质量特征和矿物含量特征等进行研究。研究表明：(1)锆钛砂矿等重矿物主要赋存在第四系海岸砂丘(沙丘和滩涂)中,原矿砂中TiO₂和ZrO₂含量为0.77%和0.11%、中细粒占91.45%,锆钛砂矿矿物中粉细粒占82.84%～87.51%;(2)原矿砂中钛铁矿和金红石形态的钛元素分布率为88.14%和7.55%,锆英石形态的锆元素分布率为94.73%,原矿砂选矿试验可获得54.35%TiO₂的钛铁矿精矿和65.92%ZrO₂的锆英石精矿;(3)原矿砂中锆英石与钛铁矿的品位相关系数不低于0.92,锆钛砂矿品位与深度的相关系数不低于0.80,且随着深度增加先增大后减小,锆钛砂矿品位与矿体的厚度和宽度呈反比,相关系数...     

南海及邻域砂矿资源分布特征及成矿模式

南海及邻域具有多样的地形地貌和丰富的物源,为海洋固体矿产资源的形成和分布提供了物质来源和堆积环境。为系统查明南海及邻域砂矿资源分布情况,本文通过对南海及邻域2606个站位表层沉积物样品进行粒度测试、碎屑矿物鉴定,以及重矿物的品位计算,分析了南海及邻域有用矿物砂矿资源以及建筑用砂资源分布特征并预测了远景区,总结了砂矿成矿模式。结果表明,南海及邻域具有远景的矿种主要有锆石、钛铁矿、金红石、锐钛矿、独居石和石榴子石等;重矿物高品位矿点主要集中在南海东北陆架、菲律宾海盆、南部陆架,重矿物异常区主要位于周缘陆架浅水区以及越东外陆架浅水海域、菲律宾海盆。锆石品位异常区的范围最大,达到工业品位的面积也最大;其次是磁铁矿、钛铁矿、独居石的异常区;锐钛矿、金红石异常区的面积相当;石榴子石品位异常范围最小。根据砂矿的分布规律、大地构造背景、成矿条件以及成矿元素特征,圈定了24个有用重矿物砂矿成矿远景区和6个成矿带。沉积物中砂（0. 063~2 mm）含量大于50%的建筑用砂的远景区9个,主要分布于海南岛西南面到台湾海峡南部一线以北海域,其次为南海南部礼乐滩、万安滩、曾母暗沙附近海域,其余海域极为罕见。基于南海砂矿资源分布特征,初步建立了近岸型、潮流砂脊型、古河道埋藏型、峡口型、陆架坡折带型等五种砂矿成矿模式,为海砂资源进一步勘查提供方向和建议。     

海南岛海砂资源的分类特征及成矿特点分析

海南岛海砂资源丰富,质量较好,储量位居全国前列,其中钛铁矿、锆英石和独居石是海南岛的优势滨海砂矿资源。根据其用途主要分为3类: 锆钛砂矿、石英砂矿和建筑用砂矿。通过资料收集和整理,分别研究了海南岛不同类型海砂资源的分布范围、勘查程度、资源储量、形成环境和资源潜力等。研究结果表明: 锆钛砂矿开发程度最高,主要分布于琼东沿海及水下阶地一带的全新统,规模较大,品位较高,开发条件较好; 琼西则以建筑用砂矿和石英砂矿为主,海砂质量好,杂质含量较低; 位于浅海区的潮流沙脊和河口三角洲,工作程度不高,但其海砂分布广、厚度大、砂质好,是今后海砂勘查的重点区域,具有良好的资源开发前景。总结海南岛海砂资源的主要成矿特点为: ①分布广泛,规模巨大,开发条件好; ②主要产于全新世地层; ③沉积厚度较大,纵向连续性好; ④海砂质量较好,并富含重矿物。     

南海西北部陆架表层沉积物稀有金属矿物及相关元素的分布特征与影响因素

对南海西北部近海陆架273个站位表层沉积物稀有金属矿物进行了研究,并结合沉积物粒度和沉积物类型,及与之相关的稀有金属元素分析,探讨了研究区稀有金属矿物的分布特征及主要影响因素。结果表明,本区沉积物中稀有金属矿物的分布主要受沉积物物源、沉积物类型和水动力条件等因素的控制,稀有金属矿物与相关元素的分布存在较大差异,不能仅凭沉积物中相关元素的质量分数分布来确定金属砂矿的有利富集或成矿区。根据沉积物中稀有金属矿物质量分数的分布特征及沉积环境分析,初步划分出5个稀有金属矿物富集区,分别对应于水东湾及附近海域、珠江口南外海、上下川岛与海陵岛之间外海、湛江湾及附近海域和海南岛东南近岸海域,且每个海域富集的稀有金属矿物种类有所不同,有望成为本区不同种类稀有金属砂矿的有利成矿区,其中钛铁矿、锆石和白钛石是本区最有成矿潜力的稀有金属矿种。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定锆钛砂矿中铪钛锆

锆钛砂矿是一种极难消解的矿物,除氢氟酸外,几乎不溶于所有的酸,由于矿物中铪、钛、锆含量高,而铪、钛、锆又易水解形成难溶的偏铪酸、偏钛酸、偏锆酸析出,样品前处理给定量分析带来很大困难。传统的化学法繁琐费时,且只能进行锆(铪)合量的分析。本文建立了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定锆钛砂矿样品中铪、钛、锆的方法。通过筛选四种溶矿方法,确定在刚玉坩埚中用过氧化钠于700℃时熔融样品,硝酸-EDTA浸取盐分前处理矿物,利用EDTA的强络合性质可使铪、钛、锆形成稳定的可溶络合物,制备出有代表性的样品溶液;在ICP-AES分析中,采用Re作为内标和大的高频功率消除了基体效应的影响。方法的精密度(RSD,n=11)低于1.3%,Hf、Ti、Zr的检出限分别为0.97 μg/g、0.86 μg/g、0.33 μg/g。实际样品的测定值与化学分析方法和X射线荧光光谱法的测定结果基本吻合。。本方法采用刚玉坩埚熔矿,提高了样品处理数量,降低了分析成本,适用于难熔锆钛砂矿样品的快速定量分析。     

海南四更沙海域沉积物分布及其受控机制

基于海南西部四更沙及其邻近海域185个底质的粒度数据,并结合研究区动力状况和水深地形特征,研究表层沉积物的组分和类型分布、粒度参数及其沉积环境分区。结果表明:①研究区沉积物类型多样,包括12种沉积类型,以砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和含砾砂为主,沉积物平均粒径变化范围较大(-0.70~7.13 φ),且大体呈现由北向南逐渐变细的分布趋势;②运用Fleming的三角图式,结合物源状况及地形地貌条件,对沉积环境进行划分,将研究区划分为四更沙岸外海滨沉积区、北黎湾中部沉积区和八所港近岸沉积区等3个沉积区;③研究区沉积物分布特征受沉积物来源和水动力及地形条件共同影响。横向分布上,西部主要受强潮流输沙影响,东部近岸则主要受波浪掀沙和搬运作用影响,表现为两侧粗,中间相对较细的特征。纵向上,四更沙岸外海滨沉积区,沉积物主要受昌化江影响,粒径粗,表现为河口沉积特征;北黎湾中部沉积区,沉积物粒径分布范围广,表现为较强的过渡区特性;八所港近岸沉积区,沉积物粒径最细,泥沙来源主要为外海带来的泥沙。     

新安江流域土壤元素地球化学特征：来自岩石建造类型的约束

成土母岩是土壤形成发育的物质基础,其岩石建造类型为土壤的元素地球化学特征提供重要约束。针对新安江流域各类岩石建造发育的土壤,以小流域为调查单元开展了生态地球化学调查,系统开展了不同地质背景下不同层位的土壤及相应母岩的对比研究,获取了该流域主要岩石建造土壤层、成土母质层以及成土母岩等介质中的主量元素、养分元素、重金属元素及其他有益元素的分布及分配特征。结果表明：各类元素在同一土壤-成土母质-成土母岩体系中的地球化学特征表现出一致性,除部分主量元素及pH值在不同岩石建造发育的土壤中存在较小差异外,大部分元素在新安江流域土壤中的组成及分布显著受其成土母岩的岩石建造类型控制。其中,黑色岩系及碳酸盐岩发育的土壤与全区背景差异最大,显著富集Cd、Cu、Se、Mo等亲硫元素,存在一定的环境质量风险;红层发育的土壤普遍缺乏N、P、有机质等养分元素,火山岩与侵入岩发育的土壤普遍富K元素,碎屑岩与变质岩发育的土壤元素地球化学特征与全流域背景差异较小。     

东海外陆架晚更新世沉积物中的有用重矿物及其资源潜力

对东海外陆架中部表层沉积物34个样品,南部两个岩心75个样品的沉积物特征和重矿物特征进行了分析,计算了其中有用重矿物砂的品位。东海外陆架晚更新世残留沉积中有用的重矿物砂来源于中国大陆,其含量与细砂含量、重矿物总量、沉积物的粒度和分选性呈正相关关系。重矿物砂赋存在海退层位中,形成于滨岸带,并经过后期海侵过程的改造和进一步富集,主要分布在水深100～200 m范围内。外陆架中部有用重矿物砂高品位异常区面积达1.2×10.4 km锆石和石榴石品位达到Ⅰ级异常。南部岩心中异常品位的有用重矿物砂的厚度1.5～2 m,锆石品位达到工业边界品位,研究区钛铁矿普遍出现Ⅱ级和Ⅱ级以上的异常品位。东海外陆架区浅海砂矿成矿条件较好,具有较大的资源潜力,值得进一步调查研究。     

秦皇岛近岸海域沉积物重金属含量及污染评价

重金属是近岸海域的主要污染物之一,了解其在沉积物中的含量和污染程度对海洋环境保护研究具有重要意义。文章分析了秦皇岛近岸海域沉积物重金属含量分布特征,并采用修正综合指数法对其污染状况进行分析评价。结果表明:重金属平均含量由高至低的顺序是CuPbAsCdHg,超出环境背景值较高的是Hg和Cu;沉积物重金属污染程度总体处于很低-低等级,石河口、人造河口等近岸海域污染程度略高于其他临近海域。     

珠江口海域与南黄海海域表层沉积物地球化学特征

对珠江口和南黄海近海海域10个站位的表层沉积物中67种元素进行分析,试图揭示两海域近海表层沉积物中主要元素的地球化学特征,包括分布特征及其控制因素,并通过两海域元素地球化学特征,初步探讨近海沉积环境特征。通过总结两海域表层沉积物中元素含量及分布特征,可以发现,近海海域总体上以陆源沉积为主,除Ca和Sr之外,大多数元素表现出明显的亲陆性。珠江口海域和南黄海海域沉积物元素含量的对比研究显示,前者相对富集As、Cd、Hg、Sb、Sr、Ca、Rb、C,后者相对富集Al2O3、Zr、Hf、Sc、Rb、Ga、Cs、V、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、K2O、Na2O、B、Ba、I等。与上地壳相比,Ag、As、Bi、Hg、Li、N、Pb、Sb、Se、Cl、Br、I在两海域表层沉积物中均发生明显富集;Mo、Sn均呈现分散趋势;Sr、CaO在南黄海海域明显贫化,K2O、Na2O、Ba则在珠江口海域表现出贫化;其他元素与上地壳元素丰度相近。     

黄河和长江沉积角闪石亲石元素地球化学特征对比与物源辨识

为辨识黄河和长江入海沉积物中角闪石的物源差异,对采自黄河口段、长江口段以及废黄河口和苏北沿岸,共26个样点、38组粒度粗细不同的碎屑角闪石进行了矿物元素地球化学测试,获得了这些角闪石群体的50种常量和微量元素含量值.结果表明:不同粒级测量的同源角闪石元素含量除少数大离子活泼元素相对偏差较大之外,大部分元素含量差异性较小...     

海南岛典型河口表层沉积物重金属和多环芳烃的累积和生态风险评价

重金属和多环芳烃具有致畸性、致癌性和致突变性,是生态研究和环境保护领域的热点。海南岛是中国首个生态文明试验区,城市化进程的不断加快会增加河口地区环境保护的压力。昌化江、罗带河和三亚河是海南岛重要的入海河流。目前缺少对昌化江和罗带河沉积物中重金属和多环芳烃的报道,对三亚河的相关研究结果也存在差异。为了解这三条河流河口表层沉积物中重金属和多环芳烃(PAHs)累积特征和生态风险,本文采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)测定重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量,气相色谱-质谱法(GC-MS)测定PAHs含量。根据污染物组成和相关性探讨其来源,并利用潜在生态风险指数和沉积物环境质量标准进行风险评估。结果表明：①昌化江沉积物中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均值分别为3.24、0.03、7.03、5.33、0.007、3.06、16.9和14.1mg/kg;罗带河对应重金属平均值为4.81、0.02、7.69、4.56、0.010、3.29、18.3和14.7mg/kg;三亚河对应重金属平均值为5.83、0.05、15.3、8.28、0.021、4.91、21.4和29.8mg/kg。除As外,重金属均低于或接近海南岛土壤基准值。三个河口区沉积物中的As以及三亚河中的Cd、Cu具有较高的富集因子,表明受人为因素影响较大,可能与周边农业活动有关;其余重金属具有较低的富集因子和较高的相关性,表明受区域地质背景控制;②昌化江、罗带河、三亚河沉积物中PAHs含量分别为3.48~56.6μg/kg、8.72~56.8μg/kg、6.41~573.9μg/kg,均以中低环为主,表明生物质的低温燃烧是PAHs的主要来源;③生态风险评价结果显示,研究区沉积物没有受到重金属和PAHs污染,均以低生态风险为主。本研究结果可为河口区污染物生态风险防控提供参考。     

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO₃、TiO₂、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。     

长江口及其邻近海域表层沉积物中氧化还原敏感性微量元素的环境指示意义

对长江口及其邻近海域表层沉积物和底层悬浮体中氧化还原敏感元素分布规律和富集特征进行了分析与研究。结果表明氧化还原敏感元素在研究区具有明显的“离岸富集”特征,去除粒度效应、陆源碎屑来源组分和有机质的吸附作用等因素的影响之后,氧化还原敏感元素仍显示出在缺氧区的富集。通过同一站位底层悬浮体和沉积物中氧化还原敏感元素含量的分析比较,发现底层水缺氧是导致氧化还原敏感元素Mo、Cd、V等在沉积物中富集的主要原因。Mo、Cd、V等元素的不同富集程度可用来反映缺氧区的缺氧程度。因此,Mo, Cd, V等RSE在长江口外缺氧区及其邻近海域具有氧化还原环境指示意义,可以指示长江口外缺氧区的存在与大体范围,并可在一定程度上用来衡量缺氧区的缺氧程度。U理论上虽然也对环境的氧化还原条件敏感,但由于受陆源碎屑来源组分的影响较大,在长江口外缺氧区的富集并不明显,因此U在研究区不具有氧化还原环境指示意义。     

海南昌化江入海口底表沉积物粒度特征及输运趋势

对海南岛昌化江入海口110个底表沉积物样品进行了粒度分析,并利用二维沉积物粒径趋势分析模型对沉积物粒度参数开展趋势分析.研究结果表明,按照Folk沉积物分类三角图解法,昌化江入海口外底表沉积物可划分为含砾砂、砂、砾质泥质砂、砂质砾、粉砂、泥、砂质泥、砾质砂、砂质粉砂和粉砂质砂共10种沉积物类型,其中砂和砾组分的分布范围...     

淮河与长江和黄河沉积物的物源识别指标比较研究

淮河是中国东部输沙量仅次于黄河和长江的第三大河流,以往对其沉积物的物源识别指标研究甚少。文章测定了淮河与长江、黄河表层沉积物中 < 2 μm粒级组分中的常微量元素、稀土元素（REE）、Sr-Nd同位素以及粘土矿物组成,深入探讨了淮河和长江、黄河沉积物的地球化学特征以及粘土矿物组成的差异性。结果表明,3条河流沉积物中的Ti、Li、Zn、Cu、Sc、Zr、Y、Nb等元素含量有较大差别;淮河沉积物中的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr平均值为0.72908,介于黄河与长江沉积物之间（平均值分别为0.72589和0.73238）,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd同位素比值与长江和黄河沉积物较为相似。3条河流沉积物中REE的各项参数差异程度较小,经上地壳和球粒陨石元素校正后都具有相似的REE分布形态,仅在元素含量上有较大差别。淮河沉积物中蒙皂石和高岭石含量介于黄河沉积物与长江沉积物之间,伊利石含量高于黄河和长江沉积物,绿泥石含量低于黄河和长江沉积物。淮河沉积物与黄河、长江沉积物在地球化学和粘土矿物含量上的差异,是由于流域内源岩类型以及气候环境的不同所导致。Ti、Li、Zn、Cu、Sc、Zr、Y、Nb等常微量元素、Sr-Nd同位素和粘土矿物组成是区分淮河物质与长江和黄河物质的潜在指标。本研究结果可为今后苏北海岸带地区及毗邻海域的物源判别工作提供有价值的信息。

     

False drainage anomalies (?) in a granite area, Kvalöya in Troms, Norway — a case study

An anomalous area (100 km²) revealed by a previous regional overbank sediment sampling survey by the Geological Survey of Norway was followed-up for Ti, Nb, Y, Zr, La and Ce by drainage and lithogeochemical sampling and analyses. The drainage samples were anomalous in the same elements as in the overbank samples and contained similar concentrations. The lithogeochemical results did not indicate mineralization and showed only a small enhancement of Ti, Zr, La and Ce in mylonitic rocks.Mineralogical studies of the drainage samples revealed, apart from proportions of quartz and feldspars, that stream sediments and heavy mineral concentrates are similar in mineralogy, with epidote predomination and several vol% of fine-grained titanite and zircon. Drainage samples contained amounts of Nb, Y, and Zr up to ten times larger than average contents of rock samples. Enhanced light REE (La and Ce) and Nb reflect host minerals, titanite, and enhanced Y possibly zircon and/or allanite.Anomalies in both media do not relate to mineralization. The overbank samples and the drainage samples provide comparable geochemical data.     

中国东部入海河流沉积物磁性矿物化学特征及物源意义

大量陆源碎屑物质主要通过以长江、黄河为代表的大江大河和以瓯江、浊水溪为代表的山溪性小河流的携带输移至中国东部海域,海域沉积物的物源识别是当前的研究热点。本文通过原子吸收光谱法测试了磁性矿物中的11种元素（Ti、Fe、Cr、Mg、Al、V、Ca、Co、Zn、Mn和S）,旨在探讨这些河流沉积物（ < 45μm）的磁性矿物群体化学特征,提取其物源指示意义,为边缘海沉积物物源判别提供依据。研究结果表明,这些河流沉积物的磁性矿物主要是以铁氧化物（磁铁矿）为主,铁硫化物含量很低（ < 2%）,只有台湾浊水溪沉积物中含有相对较多的铁硫化物（主要是磁黄铁矿）,为1.84%。除此之外,各河流沉积物磁性矿物中铁氧化物的化学元素组成（Ti、Mg、Ca、Al、Cr、V、Mn、Co和Zn）差异也很明显,其中黄河富含Mg和Ca,长江富含Ti,钱塘江富含Al,瓯江富含Cr,台湾浊水溪相对来说富含Al和Co,而其余元素含量远低于其他河流。从磁性矿物成因图上看,黄河沉积物中磁性矿物落在碱性岩浆岩成因区,但这并不是反映了流域磁性矿物的母岩为碱性岩浆岩,而是由于流域中黄土土壤化过程中产生的细颗粒磁性矿物中含有较高的碱土金属元素（如Mg和Ca）所致;其他河流磁性矿物成因与其流域母岩关系密切,如长江和浙闽河流主要为超基性-基性-中性岩浆岩成因,浊水溪为沉积变质-接触交代成因,都与其所处流域的磁性矿物的母岩类型较为一致。利用Ti+V-S+Co-Ca+Mg三角图可以有效地区分黄河、长江和浙闽河流、浊水溪沉积物物源。磁性矿物群体中的Mn、Zn、Al、Cr元素的差异有助于进一步确定长江和浙闽河流的泥沙来源。同时,发现磁性矿物单颗粒和群体化学组成特征具有一定差异性,很可能是由于分析方法不同所造成。

     

东海陆架SFK 1孔微量元素地球化学特征与物源意义

为研究东海陆架微量元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,对东海陆架西湖凹陷区SFK 1孔沉积物作了微量元素地球化学分析和物源判别。根据微量元素含量及比值的变化,可将SFK 1孔(孔深82.90 m)岩心划分为8层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来东海海面波动以及沉积物物源的变化。运用因子分析、U /Th与( Zr + Hf) /(Al2O3 + TiO2 )和Th/Co与TiO2/Zr的散点图等方法分析了SFK 1孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于长江,黄河物质对该孔中部沉积物有较明显影响。不同指标散点图研究表明,在沉积物物质来源不变的情况下,气候和沉积环境的变化对该区域沉积物化学元素组成进行的改造和再分配影响不大。