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南黄海中西部全新世沉积特征及物源分析

南黄海中西部全新世沉积特征及物源分析

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作者：张宪军中国海洋大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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SiO的平均含量最高(60.92%),其次是AlO、CaO、FeO、KO;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AlO、Rb、KO、Li、Corg、Cr、U、V、Ni、MgO、Co、FeO、Zn、Cu、Th、TiO、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,AlO、KO、FeO、MgO、Corg、Co、Cr、V、Ni、Rb、Li、U、Zn与粘土具有较强的正相关性,Sr、SiO、CaO、CaCO、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;SiO和砂呈现明显的正相关;铁族元素FeO、V、Ni、Co、MgO之间具有很强的正相关性;亲硫元素Cu、Pb、Zn与CaO、CaCO、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。

关键词：南黄海中西部粒度和矿物特征元素地球化学特征物源探讨

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江苏弶港海岸带地区末次冰期以来沉积演化研究

江苏弶港海岸带地区末次冰期以来沉积演化研究

引用

作者：肖楠中国海洋大学

学位级别：硕士

海岸带海陆相互作用是国际地圈生物圈研究中的核心计划之一,中国地质科学工作者为参入国际研究的热点问题,由此揭示中国海岸带海陆相互作用的基本规律,就迫切的需要找到适合本国国情同时又具有典型的海陆交互作用特点的地区,江苏弶港海... 详细信息

海岸带海陆相互作用是国际地圈生物圈研究中的核心计划之一,中国地质科学工作者为参入国际研究的热点问题,由此揭示中国海岸带海陆相互作用的基本规律,就迫切的需要找到适合本国国情同时又具有典型的海陆交互作用特点的地区,江苏弶港海岸带潮成砂质沉积区可能就属于此类典型区域。本文通过对江苏弶港地区近岸潮上带两个代表性的钻孔JC-1203和JC-1204沉积物的粒度、矿物、古生物、AMS14C数据的研究和分析,对末次冰期以来江苏弶港海岸带地区的沉积演化特征进行了科学性探讨,由此分析了岩心上部潮成砂体的形成时代和成因。并根据钻孔岩心、长江和黄河沉积物的矿物组合特征的对比分析,论述了不同河流对弶港潮流沙脊物质来源的贡献。本文对JC-1203孔(32°45’54.24"N,120°54’32.38"E,高程12.39m)50m上段沉积物选取了部分样品做出了粒度、矿物和古生物分析,结合钻孔岩心沉积特征,JC-1203孔共可以分为DU1-DU5五个沉积单元,自下而上依次为：1)DU5段(50.0-45.53m),为MIS3早期的近岸浅海沉积,碎屑矿物组合主要以普通角闪石、绿帘石、片状矿物、白云石、自生黄铁矿为主,特征矿物为白云母、白云石、自生黄铁矿;2)DU4段(45.53-37.33m),反映了MIS3中期到MIS2末期的陆相河流沉积,矿物组合为普通角闪石、绿帘石、片状矿物、钛铁矿、自生黄铁矿、自生重晶石,特征矿物自生黄铁矿、自生重晶石;3)DU3段(37.33-27.39m),为MIS1早-中期海侵时的滨海相沉积,矿物组合为普通角闪石、绿帘石、钛铁矿、磁铁矿、石榴石,特征矿物为磁铁矿、钛铁矿、石榴石;4)DU2段(27.39-4.0m),为MIS1中晚期的近岸浅海相沉积,矿物组合为普通角闪石、绿帘石、石榴石、榍石、钛铁矿、海绿石,特征矿物为石榴石、榍石、海绿石：5)DU1段(4.0-0m),为1500年以来全新世海退末期潮坪相沉积,矿物组合为片状矿物、赤褐铁矿、长石、方解石,特征矿物为黑云母、赤褐铁矿。其中DU5-DU3段的碎屑矿物组合特征和长江矿物组合更接近,沉积物源主要由长江提供;潮流沙脊相主体位于DU2段(27.39-4.0m),从粒度的概率累积曲线图上看,其主要是由分选略异的两个跃移组分构成,第一跃移组分的分选优于第二组份,说明了沉积物是受两个不同方向、不同速度的潮流所控制,结合岩心沉积物和长江、黄河碎屑矿物特征分析对比得知,在DU2下段(27.39-6.53m),主要以长江物源为主,DU2上段(6.53-4.0m)是来自黄河、长江的混合源,且越往上段,黄河的物质贡献越大;而DU1段(4.0-0m)沉积物源主要来自于古黄河。同样对JC-1204孔(32°45’40.90"N,120041’56.43"E,高程11.97m)52.50m上段岩心沉积物由下到上分为DU1-DU5五个沉积单元：1)DU5段(52.50-45.31m)为MIS3早期以来的近岸浅海沉积;2)DU4段(45.31-35.50m),为晚更新世末期的陆相河流沉积;3)DU3段(35.50-20.12m),其中下亚段DU32(35.50-28.50m)为MIS1早期海侵时的滨海相沉积;上亚段DU31(28.50-20.12m)为全新世早-中期海平面波动上升期中对应形成的三角洲平原分流河道沉积;4)DU2段(20.12-3.0m),形成于全新世中-晚期的近岸浅海相沉积;5)DU1段(3.0-0m),对应为全新世末期的潮坪相沉积。其中DU4、DU5和DU3下亚段DU32(35.50-28.50m)与JC-1203钻孔对应层位碎屑矿物组合特征大体类似,物源主要来自古长江;DU3上亚段DU31(28.50-20.12m)的陆相沉积环境,矿物组合以不稳定重矿物角闪石、绿帘石和辉石含量高为特征,物源仍然来自古长江;潮流沙脊相位于DU2(20.12-3.0m)段,其中20.12-5.55m段沉积物源主要来自古长江,5.55-3.0m段为黄河、长江的混合源：而DU1段(3.0-0m)沉积物源主要由古黄河提供。本钻孔对应的伊利石、蒙脱石等粘土矿物在41-20.17m处平均含量分别为65.6%、9.8%,接近古长江特征;在20.17-0m处,伊利石、蒙脱石的平均含量分别为59.6%、8.4%,表现为无明显的倾向性,可能为由长江、黄河共同对此段时期的沉积物源提供了影响。12-10ka B.P.,气候变暖,全球海平面上升,黄海、东海发生海侵：7-8ka B.P.,海侵达到最大范围,现今长江三角洲地区就形成了以镇江、扬州为顶点的巨大河口湾;最大海侵后,5-6ka B.P.,进入河口湾以北地区的泥沙处在以东台为顶点的潮流场作用范围下,至此弶港潮成砂体以古长江三角洲为基底,并在辐聚辐散潮流场作用下开始发育

关键词：末次冰期潮流沙脊粒度和矿物特征物质来源沉积环境

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