CIAY MINERALS IN THE SURFACE SEDIMENTS OF THE BOHAI SEA

Analyses of clay mineralogy about 30 surface sediments indicate widespread occurrence of illite, kaolinite, chlorite and montmorillonite throughout the Bohai Sea. Illite is the most abundant mineral, averaging 60%, kaolinite, next to illite, is the most abundant one,averaging 18%. Chlorite and montmorillonite come second, averaging 12% and 10% respectively. The distributive patterns of clay minerals in the surface sediments are closely related to the suspended materials carried into the Bohai Sea, especially to those did by the Huanghe River, and to water dynamics in the area. Based on the distribution, the assemblages and the others of clay minerals, the Bohai Sea can be divided into two clay mineral regions, the Liaodong Gulf region and the Bohai-Laizhou Bay region.     

Clay mineral distribution in sediments of the Gulf of Thailand and the South China Sea

The 25 sediment samples collected from the Gulf of Thailand and the South China Sea were analyzed for clay mineral investigation. Results showed the presence of 35% montmorillonite, 13% chlorite, 30% illite, and 22% kaolinite in sediments of the Gulf and also 16% montmorillonite, 21% chlorite, 41% illite, and 22% kaolinite in sediments of the South China Sea. The relatively high concentration of montmorillonite in sediments of the Gulf as compared with that in sediments of the South China Sea may suggest that montmorillonite in these area has been largely derived from soil formation of the bordering land areas of the Gulf, particularly from the northern part of Malay Peninsula. On the contrary, the content of illite in sediments of the South China Sea is higher than that in the Gulf. This mineral appears to have been supplied from Borneo as well as the Mekong Delta. However, chlorite which shows a similar distribution to that of illite in sediments of the Gulf and the South China Sea has not indicated Borneo Isl. as a principal source area for chlorite. Greater resemblance in amount of kaolinite in both sediments of the Gulf and the South China Sea is due to the prevailing distribution of kaolinite as low latitude clay mineral on the bordering land areas. The distribution of clay minerals in sediments of the study area appears to be closely related to the soil formation and geology of the adjacent land areas.This work was carried out at Geological and Mineralogical Institute, Tokyo University of Education.     

东海DC-2孔岩芯粘土矿物组合及其分布特征

DC-2孔柱状岩芯取样深度为48.6m,粘土矿物组分以伊利石为主,其次为绿泥石、高岭石和蒙脱石。岩芯共分6个粘土矿物组合层,参考Mn/Fe计算结果,0—29.46m为浅海相;33.42—33.46m为淡水相;38.44—38.46m为浅海相;44.0—48.06m为淡水相沉积。综合研究表明该沉积段出现二次海进和一次海退。     

闽江下游及河口区表层沉积物粘土矿物含量分布特征及其环境意义

为探究闽江下游及河口区粘土矿物的含量分布特征,于2009年在该区域采集表层沉积物样品25个,利用X射线衍射进行了粘土矿物的含量测定.结果表明粘土矿物的相对百分含量范围分别为：高岭石（33%-47%,平均值为42%）,伊利石（27%-43%,平均值为34%）,绿泥石（20%-29%,平均值为24%）,蒙脱石（0%-3%,平均值为1%）.在显著水平为0.01时,伊利石与高岭石、绿泥石的含量呈显著负相关关系,伊利石与高岭石的相关系数为-0.825,伊利石与绿泥石的相关系数为-0.611.通过对闽江下游及河口区粘土矿物含量分布的分析及与中国近海的粘土矿物含量分布对比,闽江下游及河口区粘土矿物的含量分布受物质来源、地形条件、介质环境、粘土矿物自身颗粒大小形态和人类活动的影响.相对于黄河和长江,闽江表层沉积物中具有较高的高岭石含量,较低的伊利石含量,与珠江的粘土矿物组合特征类似,这反映出气候效应的影响.     

中太平洋西部深海沉积物中的火山碎屑与粘土矿物

对于太平洋深海沉积物的研究虽有很久的历史(如1873-1876年“挑战者”号的科学考察),但对该区开展深入系统的岩石学和矿物学研究却是六十年代以后的事.随着研究手段的发展和进步,已积累了关于该区深海沉积物的大量资料.目前我国的海洋工作者也正在努力开展这方面的科学研究工作.     

Clay mineralogy of Quaternary sediments in the Wash Embayment,eastern England

The Wash is an area of extensive intertidal flat sedimentation. Samples were examined from the intertidal zone of deposition and also from areas that are probable sources of the sediments being deposited.The mineralogy of the clay fractions of the sediments is dominated by illite, mixed layer illite-montmorillonite, montmorillonite, kaolinite and chlorite with only minor amounts of quartz and calcite. There is no apparent difference in the qualitative nature of the clay minerals found in the sediments. There is also little or no significant variation in the relative proportions of the clay minerals in the modern intertidal flat sediments. However, variations are found between the relative proportions of clay minerals present in the probable source materials and the intertidal flat sediments.Evans (1965) proposed that the main sources of the intertidal sediments are via erosion of the floors of the North Sea and the Wash, and the exposed coasts of Lincolnshire and Norfolk. Whilst accepting these as primary sources, the clay mineral data indicate that erosion and redeposition of the intertidal flat material is a further important source of clay grade sediments.     

东菲律宾海帕里西维拉海盆第四纪黏土矿物组合特征及物源分析

应用X射线衍射(XRD)方法对东菲律宾海帕里西维拉海盆的两个重力柱状样F090815和F100609的第四纪沉积物进行了黏土矿物分析。结果表明,南北两个柱状样黏土矿物呈现不同的组合特征。南部的F090815岩心蒙皂石含量(平均50%)最高,伊利石(平均37%)次之,含少量的绿泥石和高岭石(平均13%);北部的F100609岩心为伊利石含量(平均47%)最高,蒙皂石(平均39%)次之,含少量的绿泥石和高岭石(平均14%)。根据黏土矿物含量及特征变化可将两根柱状样划分为4段,并根据黏土矿物组合特征及化学指数和结晶度,认为蒙皂石主要来源于研究区东部紧邻的马里亚纳海槽基性火山物质的蚀变;伊利石主要来源于物理风化作用强烈的陆地,并很可能与亚洲风尘有关;绿泥石与伊利石有着相同的来源;高岭石在此区含量非常低,也证明了与伊利石和绿泥石来源相同。另外,两柱状样黏土矿物特征变化趋势不同,是由于整个F090815孔所揭示的地层大概只相当于F100609孔的第IV段沉积期,是该沉积期更高分辨率的反映。     

长江粘土矿物示踪标记稳定性的初步研究

选择物质来源相对单一、区域较广的浙江沿岸东海内陆架区，以4种主要粘土矿物(伊利石、蒙皂石、高岭石、绿泥石)为研究对象，以探讨长江粘土矿物作为示踪标记的稳定性问题。研究区5组沉积物样品中粘土矿物的X射线衍射实验及含量分析结果表明，伊利石、蒙皂石和高岭石的相对含量较稳定，具有作为长江物源示踪标记的价值．而各区域的绿泥石含量之间不具有显著的统计相似性。现有资料还不能完全解释长江口及邻近东海内陆架区内粘土矿物组合的相对稳定状态，今后应对絮凝作用、沉积分异作用、海底生物地球化学作用等因素的效府做进一步的研究。     

渤海—北黄海沉积物黏土矿物特征及其环境意义

基于409个表层沉积物样品黏土组成的分析测试结果,结合周边河流沉积物黏土矿物组成数据,研究了渤海—北黄海底质沉积物中黏土矿物的分布特征、来源和输运趋势。渤海—北黄海底质沉积物中黏土矿物组分质量分数从高到低依次为伊利石(70%)、高岭石(12%)、绿泥石(11%)和蒙皂石(7%)。根据沉积物黏土矿物的组成和分布特征,可以把研究区分为2个区和6个亚区。I区物质来源主要为黄河,分布在黄河口外,向东北延伸至渤海海盆、东南向经莱州湾再向东北延伸至北黄海南部海域;II区物质来源主要为潍河、六股河、滦河和辽河等,还包括海岸侵蚀物质,主要分布在辽东湾、渤海湾北部和北黄海北部等海域。黏土矿物的输运和分布除了受到物源的影响外,主要受渤海环流的控制。     

北极圈海域表层沉积物的黏土矿物特征及其环境意义

应用X射线衍射(XRD)分析技术对北极圈海域15个表层沉积物的黏土矿物进行了研究。结合伊利石的结晶度指数综合分析了研究区黏土矿物的组成和分布特征及其物质来源、沉积环境和水动力条件。结果表明,北极圈海域研究区的黏土矿物以伊利石为主(33%),其次为伊/蒙间层矿物(25%)、绿泥石(23%)、高岭石(15%)以及蒙皂石(4%)。伊利石的开形指数(Ns)都比较小,大多在1~2之间,Ns的分布对物源有一定的指示意义。楚科奇海区具较弱的水动力条件,沉积环境较稳定;白令海具强烈的水动力条件,属于冲刷环境。认为北极圈海域研究区的黏土沉积物均有三方面来源,即河流输入、海洋自生和冰筏搬运物。     

南海粘土矿物组合特征及其环境意义

利用X射线衍射法(XRD)对南海12个海底表层沉积物和20个悬浮物样品中粘土矿物组成和分布特征进行了综合分析。结果表明:(1)研究区的表层沉积物粘土矿物以伊利石为主,其次为绿泥石、高岭石、伊/蒙间层矿物以及蒙皂石;悬浮物粘土矿物是以绿泥石为主,其次为高岭石、蒙皂石、伊利石以及伊/蒙间层矿物。(2)粘土矿物的组成和分布特征主要受气候条件、物质来源、水动力条件及相互间稀释作用的制约。伊利石的含量随离岸距离和水深的增加呈增大趋势;高岭石则在近岸区特别是河口区富集;绿泥石在西部沿岸海区的含量较低,在东部岛弧和北部台湾岛附近海区的含量较高;蒙皂石与火山作用密切相关,在东部火山岛弧附近海区含量较高。(3)粘土沉积物的来源以河流输入为主,海洋自生和风尘搬运对该区的沉积影响不大。(4)深海悬浮物粘土矿物的组成变化能够很好地指示短尺度气候环境的变迁,伊利石的结晶程度对气候和环境变化反映灵敏,其随所处环境的压力增大而变差。     

Mineralogical study of the core samples from the Indian Ocean,with special reference to the vertical distribution of clay minerals

The clay minerals in the 18 core samples collected from the northern, equatorial and southeastern Indian Ocean are illite, chlorite, montmorillonite and kaolinite. In the fraction finer than 2 in the surface layer (top to 5 cm deep) of each core, the relative abundance of clay minerals varies widely from area to area. Kaolinite possesses the maximum proportion of the clay mineral composition and chlorite has the minimum proportion.Kaolinite is particularly dominant in sediments near off the northwestern coast of Australia. In the factions finer and coarser than 2 of the surface layer, montmorillonite and kaolinite tend to be abundant in the fraction finer than 2, and chlorite and illite tend to be abundant in the fraction coarser than 2. In some cores, kaolinite-rich layers in sediments which are considered to have been transported by turbidity currents from the Bay of Bengal are found. Turbidity currents appear partly a role in transport of sediments to the equatorial Indian Ocean.As to the relation between the vertical change of clay mineral composition and geochronological data, montmorillonite and kaolinite tend to be more abundant in interglacial ages than in glacial ages, while illite and chlorite tend to exhibit opposite trend.Muscovite and biotite highly concentrated in the cores Ka-9 and Ka-15 collected from the equatorial Indian Ocean seem to originate from granite or gneiss of Ceylon and/or India.     

长江水下三角洲表层沉积物粘土矿物分布及其影响因素

采用X射线衍射(XRD)分析技术分析了长江水下三角洲地区65个表层沉积物样品的粘土矿物。结果表明,长江水下三角洲粘土矿物主要由伊利石、绿泥石、高岭石和蒙皂石构成;长江水下三角洲亚环境粘土矿物组成则不同,三角洲前缘亚环境中高岭石和绿泥石的平均含量高于前三角洲的含量,而前三角洲亚环境中伊利石和蒙皂石的平均含量高于三角洲前缘的含量。研究区粘土矿物主要来自长江流域,属于长江源,其分布主要受沉积动力环境和粘土本身性质的制约。     

帕里西维拉海盆西北部表层沉积物中粘土矿物的分布特征及物源分析

提要应用X射线衍射(XRD)方法对菲律宾海帕里西维拉海盆西北部的257个表层沉积物样品<2μm粘土组分进行了分析。结果表明,本研究区粘土矿物的组合特点是伊利石含量最高(平均含量47%),蒙皂石含量次之(平均含量35%),高岭石和绿泥石含量均很低(平均含量小于10%)。根据该区表层粘土矿物中伊利石、蒙皂石相对含量的分布,可以大体上分为两种含量组合类型,据此也可以划分出两个组合分区:Ⅰ.富伊利石分区,主要位于帕劳海脊和帕里西维拉海沟之间的大部分区域的地形平坦处;Ⅱ.富蒙皂石分区,主要位于研究区东部帕里西维拉海沟附近和南部零星区域。根据粘土矿物的平面分布特征,结合个别样品的扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)分析,认为伊利石主要来源于研究区以西陆地及周边岛屿。伊利石的化学指数和结晶度指数表明,伊利石形成于物理风化较强的气候环境并可能与中国内陆黄土有关系,区内大部分蒙皂石具有富铁并含少量镁的特征,基性火山物质的蚀变是其主要成因,高岭石和绿泥石以陆源为主;风力的吹扬是研究区伊利石物质来源的主要输送方式,洋流作用对粘土矿物,尤其是蒙皂石矿物的分布具有一定影响。     

西北冰洋表层沉积物黏土矿物分布特征及物质来源

西北冰洋表层沉积物黏土矿物分析结果显示其黏土矿物组成的区域分布和变化具有明显的规律性:从楚科奇海到北冰洋深水区,随着水深的增加,蒙皂石和高岭石含量增高,绿泥石和伊利石含量降低。自西往东,伊利石结晶度值降低,化学指数升高。根据Q型聚类分析获得的黏土矿物组合特征,结合周缘陆地的地质背景、河流及洋流情况,对研究区进行了黏土矿物组合分区,讨论了其黏土矿物来源。楚科奇海表层沉积物黏土矿物组合在靠近阿拉斯加一侧海域以Ⅰ类为主,靠东西伯利亚海一侧主要有Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类,中部主要为Ⅵ类,主要是西伯利亚和阿拉斯加的火山岩、变质岩以及一些含高岭石的沉积物以及古土壤等,经风化、河流搬运入海,在北太平洋的3股洋流及西伯利亚沿岸流的作用下沉积形成的。西北冰洋深水区表层沉积物的黏土矿物组合以Ⅰ类和Ⅴ类为主,表明其沉积物来源为欧亚陆架和加拿大北极群岛周缘海域的海冰沉积和大西洋水体的搬运以及加拿大马更些河的河流物质输入。     

南海表层黏土矿物的分布与来源

南海表层黏土矿物组合主要包括伊利石、绿泥石、高岭石和蒙皂石,这些矿物在不同地区不同水深有着不同的分布特征,而物源区的不同是导致分布特征存在差异的主要因素。结合在南海西部和北部的工作以及近年来其他学者发表的南海表层黏土矿物资料将其大致分为东南西北4个部分,并确定各自的物源区。台湾和吕宋岛是南海东部表层黏土矿物的主要来源;湄公河、婆罗洲、巽他陆架和印度尼西亚岛弧是南海南部的主要物源区;南海西部表层黏土矿物主要来自红河、湄公河、珠江、台湾、巽他陆架、印度尼西亚岛弧以及婆罗洲;珠江、台湾、长江和吕宋岛则是南海北部的主要来源。     

云南星云湖断陷湖盆中粘土矿物组合特征与沉积环境关系的初步探讨

于１９８８年对云南星云湖盆地区进行调查，运用Ｘ射线衍射，差热分析，红外光谱分析和扫描电镜方法，对该盆地的第四系泥岩和现代沉积环境的泥质沉积物的４９个样品进行研究。发现，现代环境中粘土矿物分布规律明显，且与第四系沉积物有对比性，从而推断盆地沉积环境分布和演化与泥质沉积物的微量元素聚类分析结果相吻合。     

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。     

成都平原4 kaBP以来黏土矿物记录的古气候变化

利用X射线衍射方法对成都金沙遗址IT6814探坑约4 m厚(约4 kaBP以来沉积)地层剖面的黏土矿物进行了分析,发现黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、伊利石-蒙脱石混层矿物和少量高岭石组成。根据黏土矿物含量变化的分析和对比研究,划分出成都平原黏土矿物变化的5个阶段,得出成都平原的气候变化经历了由温凉偏干与温暖潮湿的交替,在2 500 aBP发生了较为明显的快速降温过程。通过对比探讨了古人类活动对黏土矿物的影响尺度,认为古人类活动的影响较低,黏土矿物的成分和含量可以作为气候变化的指示剂。     

东太平洋CC区西区表层沉积物黏土矿物和地球化学特征

本文以太平洋CC区西区12个表层沉积物样品作为研究对象,对其粒度、化学组分和矿物成分进行分析,讨论其沉积环境和物质来源。研究区地处深海,主要以深海黏土和硅钙质黏土为主,含有少量的硅质黏土、黏土质硅质软泥和黏土质钙质软泥。黏土矿物成分主要是蒙皂石和伊利石,含有部分的高岭石和绿泥石。黏土矿物组成表明,区内沉积物主要是陆源,由高空气流携带而来,南极底流和热液活动对其物源的来源有一定影响。沉积物地球化学特征也表明,物源以陆源为主,稀土元素分布曲线和北太平洋表层海水稀土曲线类似,且表现出强的Ce亏损,表明生物活动导致的生物沉降对表层沉积物也有一定的影响。