（海洋地质专业论文）渤海湾北部沉积物分布特征及沉积环境.pdf

渤海湾北部m 积物分布特沉积环境 、一 3 b63 。z 一 781 1 81 1 821 1 841 1 861 1 881 1 9”92 图3 4 表层沉积物峰态分布图 32 表层沉积物重矿物类型及特征 32 1 重矿物种类及性质 在本区共鉴定出重矿物2 5 种。颗粒百分含量大于1 0 ( 甲均值) 的矿物有： 角闪石( 4 31 ) 、绿帘石( 1 23 ) 、石榴石( 1 03 ) 和钛铁矿( 1 03 ) 。分布 普遍且音量较高，颗粒百分含量( 平均值) 存5 1 0 之间的矿物有：磁铁矿 ( 73 ) 、黑云母( 69 ) 或在局部富集的矿物有：辉石、褐铁矿、赤铁矿、蛭 石和自生黄铁矿。含量极少甚至只在个别站位出现的矿物有：锫石、榍石、电气 石、独居石、尖晶石、褐帘石、锡石、金红石、阳起石、兰闪石、十字石、黑柱 石、夕线石、蓝晶石和磷扶石。 从总体来讲，整个区块矿物特征变化较为明显( 这单的矿物特征是指矿物大 小、矿物形态、矿物磨圆状况、风化程度以及颜色、光泽等) ，某些矿物在局部 海区富集，如对沉积环境敏感的自生黄铁矿。其他一些少量或微量矿物分布也具 有物源、沉积环境指示意义。优势重矿物如角闽石的特征变化较大，在局部海区 为浅绿色、碎片多、表面模糊，有风化现象，而在其他海区则表现为深绿色一绿 色、也出现褐色多为长柞、长板状，表面新鲜。绿帘石多为灰绿、浅绿、黄绿 的小颗粒，透明到半透明，多为粒状，可以由辉i 、角刚石、斜艮石经过蚀变形 成，在+ 蝗风化强烈的海医出现较多。稳定的芎矿物如锆石、榍石、电气石、石 榴石等在研究区的分布也呈现较为特征的分布，具有定的规律性。具体的矿物 特征和分布在下面进行详细的分析说明。 关：碎屑矿物含量的划分抛弃了过去那种单纯划分两种或多种等侧隔含量 渤海薄北部沉积物分布特征狂m 积环境 范围的做法，借鉴沉积物地球化学各元素古量等级划分的方法( 赵一阳等，1 9 9 4 ) ， 将矿物含量进行多级划分，以便有效编制矿物含量分布图，明确表明矿物分布的 规律，含量划分的主要目的是突出高、低台量区，表现背景值，划分原则：( 1 1 全部数据按含量从底至商统引累积频牢将累积频率分为如f 六个等级：0 ( 最 小值) ，1 0 ，2 5 ，5 0 ，7 5 ，9 0 ，1 0 0 ( 最大值) ；求得各级的含量范围并 作图：( 2 ) 各级所反映的矿物学含义为：o i o 为极低值，1 0 2 5 为低值，其分布 区称为低含量区：2 5 5 0 为低中值( 低背景值) ，5 0 一7 5 为高巾值( 高背景值) ，其 分布区称为中含量区：7 5 9 0 为高值，9 0 1 0 0 为极高值，其分布区为高台量区。 首先我们先对重矿物研究一 j 较为重要的2 个参数一重矿物重量百分含量和 碎屑矿物重量百分含量的分布进行描述，重矿物重量百分古最是重矿物与碎屑矿 物的重量百分比，碎屑矿物重量百分含量则是轻重矿物蕈量之和与沉积物原始干 重的重量百分比。_ j 者变化可以直观地表选重矿物、细砂粒级颗粒在空间上的变 化，对沉积物的物质来源、海底风化作用等具有明显的指示意义。 1 ) 碎屑矿物重量含量( 称重精度o0 0 0 i g ) 统计样品为1 6 7 个。碎屑矿物重量含量是指01 2 5 埘0 6 3 m m 问的醉屑矿物重 量之和占原始沉积物干重( 称重精度0o o 叭g ) 的百分含量。其含量变化在一定程 度上表明了砂粒级的含量变化，存研究区的、f 均值是48 ，变化范围在o2 3 74 。高含量区f 66 3 74 ) 主要出现在研究区西北部和东部，在其中珠状分布 有极高值区。中含量医主要在中部h 现。低含量区主要出现在研究区两南部，局 部出现零值匿。总体变化趋势是东北部富集，向两南方向含量逐渐减少( 图3 6 ) 。 3 9 2 ，“毋 t 1 仃81 侣1 1 821 1 8 41 1 8 61 侣8 削3 - 6 表层样碎屑矿物含鼙分布倒 91 1 9 2 渤海湾北部轵铀h $ 特征麈沉# 环境 2 ) 重矿物重量含量( 称重精度00 0 叭曲 重矿物重量古量是指重矿物重量占轻、霞矿物重量之和的百分含量。平均含 量在42 ，变化范围存0 2 0 。高含量区主要以珠状分布于研究区中部和西南 部，含量达到86 以上，低含量区出现在研究区西北部，台量在2 以下。总体 变化趋势足中部富集，向西j 匕和东南逐渐减少r 圈3 - 7 ) 。 0 1 1 7 81 1 81 1 82”8 4 8 61 1 8 81 1 9”9 2 倒3 7 表层样重矿物含量分布图 3 ) 普通角闪石 角闪石类是一组链状硅酸盐矿物，以连接s i o 一网面体的双链为特征，常见 的分子式：a 2 。b 5 s 1 8 0 2 2 ( o h ) 2 ，其中a 可为c a 、n a 或k ，b 可为m g 、二价或 三价的f e 、a l 、t i 等。在角闪石类中经常可以见到半自形柱状晶体、晶体碎片、 不规则破碎的颗粒、纤维状集合体( 阳起石、透闪石) ，也出现向一个方向延伸的 板状晶体碎片。普通角闪石一般来源于中性长英质火山岩，蓝- 绿角闪石一般为 变质岩，阳起存和透刚石通常来源于变质岩或火山岩的其它铁镁矿物蚀变产物。 本区普通角闪石以短杜状、扁杜状居多，少量为长柱状、粒状，板状出现较 少。颜色主要以绿色( 浅绿、暗绿、深绿、灰绿等绿色调) 为主，也出现黑色、黑 绿色，棕色的少见。在部分站位的角闲石风化严重，表面颜色不均匀，浅绿一绿 色，颗粒局部出现灰白色，多以粒状出现。高台量区主要出现在研究区西部含 量较高，低含量区土要以珠状出现在研究区中部，以中含量为背景值( 图3 8 ) 。 十口 驴 咯 m 海湾北部沉积物* 布特征厦沉积环境 少量为次棱角状，晶面新鲜，风化轻微。高值区主耍分布在研究区东北部和中部 低值区分布在研究区的西部，总的分布规律是从东向西含量逐渐减少( 图 3 10 1 。 毗 管 1 1781 1 81 1 821 1 8 41 1 8 61 1 881 1 91 1 92 圈3 1 0 表层样右榴秆含量分布尉 6 ) 黑云母 黑云母，多为薄片状、不规则片状，以褐色、褐黑色为主，也常见深绿色、 绿色的颗粒，一般来讲，呈褐黑色者，多晶面平坦，风化较轻；呈绿色者，尤其 是薄片状，晶片不规则( 边缘呈参差状) ，风化较强，部分矿物已蚀变变成厚片状、 呈黄褐色、红褐色的水黑云母。高含量区以珠状出现在研究区的西部，东部出现 零值区，中部亦有零星分布的零值区。总的分布规律是从西到东含量迸渐减少( 图 5 6 1 。各站位含量差别很大，有6 4 个站位无黑云母，部分站位含量很高( 1 0 ) ， 最高可达7 27 ( 图3 1 1 ) 。 m 舢 。： 曲3 1 1 8 21 1 4”b 61 1 8 8 嘲3 1 l 表层样黑云母含封分布酗 p ， 渤海湾北部沉积物分布特征及沉积环境 ( 1 ) 样品的差热曲线形态与伊利石的标准曲线最为接近，因此可确定样品 中粘土矿物的种类大部分为伊利石，仅个别温度处的d t a 值与标准曲线有细微 差异，这可能与含有少量其它种类的粘土矿物有关( 图3 。2 1 ) 。 图3 2 1样品的差热分析图谱 ( 2 ) 差热曲线中部3 5 0 9 0 0 之间表现为幅度较宽的复合吸热谷，由5 7 5 和7 5 0 两个吸热谷组成。各种粘土矿物均有可能在5 7 5 是表现为吸热谷， 因此无法将其作为判别矿物种类的依据。有7 5 0 吸热谷的粘土矿物种类为伊利 石和蒙脱石，而伊利石标准曲线中7 5 0 吸热谷的强度明显弱于图示强度，因此 可确定蒙脱石的存在，但其含量较低。 ( 3 ) 因9 0 0 微弱吸热谷的特征在各类粘土矿物中均有表现，同样也不能 作为判断特定矿物种类存在与否的依据。 3 ) 红外光谱分析 本次实验主要仪器为v e i 盯e x7 0 傅立叶红外光谱仪和7 6 9 y p 1 5 a 粉末压片 机。实验在室温下进行，首先将少量样品粉末( 约1 m g ) 放入玛瑙研钵，研至 2 pm 的粒径，然后将样品与k b r 以l ：1 0 0 至1 ：2 0 0 的比例混合，在1 0 m p a 压 力下用压片机压成直径1 3 m m 的圆柱形小片，之后用光谱仪测试样品光谱图，分 析波数范围为4 0 0 0 c m 。4 0 0c m 。根据不同矿物的特征峰不同，从光谱图中可 分析出样品中包含矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石、石英、方解石及少 量其他物质。 从相关资料及单矿物谱图分析中可知： ( 1 ) 四种粘土矿物谱图极为相似，在波数3 4 2 5c m 以3 6 9 8c m 一、1 0 1 7c m 。1 1 0 9 7 c m o 间均有数个峰，从而相互叠加( 图3 2 2 ) 。 ( 2 ) 矿物之间除个别峰有差异外，峰值大都接近，在样品中难于区分。我 们采用波数3 6 9 8c m 、7 9 8c m 、8 7 4c m 1 的吸收波谱作为高岭石、石英和方解 石矿物的特征峰，从而区别于其它物质，如图所示。 ( 3 ) 另外，在波数3 6 2 0 c m 、1 0 3 0 c m 。，处多种矿物峰值叠加；在1 6 2 9 c m 。处绿泥石有峰值；在5 2 2 c _ 1 处 渤海湾北部沉积物* 布特征沉积环境 图3 - 2 4 蒙皂石的颗粒百分含量分布 3 ) 绿泥石 区内绿泥石的含量范围是64 一1 86 ，平均为1 3 他。高含量区以珠状分布 于研究区的南部，低含量区以珠状分布于研究区的中北部。总的分布规律是从南 向