南黄海中西部全新世沉积特征及物源分析

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南黄海是一个典型的陆架海,进行区域性海底环境沉积特征的研究,对于丰富我国陆架沉积的研究内容和海洋开发利用具有重要意义。本文使用国土资源大调查项目“1:100万南通幅海洋区域地质调查”采集到的316个表层沉积物粒度数据和181个表层沉积物的常量、微量、稀土元素和粘土矿物数据、156个表层碎屑矿物数据以及选取的4个柱状样数据,综合分析了南黄海中西部地区(地理坐标范围是32°00′~36°00′N,120°00′~124°00′E)全新世以来的沉积特征,并对沉积物来源问题进行了探讨,主要研究内容包括:(1)粉砂(Folk分类,1970)是南黄海中西部海域表层沉积物的优势粒级,含量高达47%,主要粒级范围是1.14Ф~10.13Ф,核心粒级范围是3.92Ф~7.44Ф,底质类型主要是砂质粉砂、粉砂质砂、砂质泥和粉砂。粒度R型聚类分析得出4类,第一类由5.5Ф~10.5Ф粒级组成,第二类由-0.84Ф~-3.2Ф粒级组成,即粗、细两端元粒级组分,第三类是3.5Ф~4.5Ф,第四类为1.5Ф~2.5Ф,分别对应于粉砂质砂(或泥质砂)和砂;Q型聚类分析根据不同的阈值可分为四类、六类或八类,各类归类良好,图形清晰。典型站位的分析表明,研究区的主控因素是黄海沿岸流、潮流沙脊区往复流及苏北沿岸流,各粒级组分的分布、粒度参数特征、搬运方式与海流的强弱和方向有着密切的相关性。南黄海中部海域柱状样YNH90、YNH109、YNH111、YNH142沉积物的粒度逐渐变粗,YNH90、YNH109沉积物类型主要是粉砂(Z),粘土含量也较高;YNH111主要是砂质粉砂(sZ);YNH142主要是粉砂质砂(zS);各柱沉积物Mz(Ф)平均值的变化范围是4.58Ф~7.22Ф,分选性较差,偏度SkI的正偏程度逐渐增加,峰态尖锐。(2)156个表层沉积物样品中碎屑矿物的测试分为大于0.25mm和0.25~0.063mm两个粒级进行,181个粘土矿物分析采用D/Max-r A型高功率转靶X射线衍射仪。分析结果表明,重矿物以普通角闪石、绿帘石、黑云母、石榴石、赤褐铁矿、白云母、阳起石、绿泥石、钛铁矿、(斜)黝帘石和黄铁矿为主,轻矿物以长石、石英和方解石为主;粘土矿物中伊利石含量最大,是本区的优势粘土矿物,其次是蒙脱石,矿物组合特征为伊利石-蒙脱石-高岭石-绿泥石。(3)表层沉积物中常量元素SiO2的平均含量最高(60.92%),其次是Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O;微量元素Ba的平均含量最高(451.63μg/g),其次是Sr、Rb、V、Zn、Cr、B、Cu等元素。稀土元素的总量(不包括Y)约为165.54μg/g,球粒陨石标准化配分曲线均呈现右倾的负斜率模式,相对富集轻稀土元素;Eu呈现中等负异常,无明显的Ce异常。R型聚类分析显示,元素Al2O3、Rb、K2O、Li、Corg、Cr、U、V、Ni、MgO、Co、Fe2O3、Zn、Cu、Th、TiO2、Pb等主要是易于被粘土、有机质、胶体等吸附搬运的亲碎屑元素,受陆源物质影响明显并遵循元素的粒度控制规律。相关分析表明,Al2O3、K2O、Fe2O3、MgO、Corg、Co、Cr、V、Ni、Rb、Li、U、Zn与粘土具有较强的正相关性,Sr、SiO2、CaO、CaCO3、MnO与粘土具有较明显的负相关;绝大多数元素都与粉砂沉积物呈现出明显的正相关;SiO2和砂呈现明显的正相关;铁族元素Fe2O3、V、Ni、Co、MgO之间具有很强的正相关性;亲硫元素Cu、Pb、Zn与CaO、CaCO3、Sr、MnO呈现负相关。(4)粘土矿物伊利石、蒙脱石和高岭石+绿泥石的三端元图解显示,研究区沉积物受现代黄河、长江入海物质影响明显。物源判别函数DF和物源指数PI表明,柱状样YNH109的沉积物主要是长江物源,韩国河流的影响较弱。
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