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...     

黄河口和长江口沉积绿帘石地球化学特征及物源意义

为研究黄河口和长江口沉积物的物源特征,用电子探针对两地沉积物中的绿帘石进行了单矿物主要元素分析,用电感耦合等离子体光谱对长江口绿帘石群体矿物进行了主、微量元素分析。绿帘石单矿物分析结果表明,黄河口和长江口绿帘石的主要组成元素具有相似的地球化学特征,均表现为高铁、钠而低铝、钾。绿帘石群体矿物分析结果表明,长江口沉积绿帘石的主要元素成分与单矿物的一致,但其Sr、V、Cr、Zr、Pb、REE等元素富集显著。通过8个阳离子方法计算得到黄河口和长江口沉积绿帘石的化学式分别为Ca_((2.050-3.426))Fe_(0.106-0.606)~(3+)Al_((0.833-1.716))[Si_((3.486-4.300))O_(12)]OH,Ca_((1.908-3.336))Fe_(0.094-0.607)~(3+)Al_((0.911-1.691))[Si_((3.542-4.420))O_(12)]OH。计算得到两地绿帘石的X_(ps)值大多为0.19～0.30,并且TiO_2含量大都小于0.2%,表明绿帘石族矿物中主要为绿帘石、少量为斜黝帘石,并且成因以岩浆成因为主,热液蚀变成因次之,变质成因较少。不同成因绿帘石的多少与河流中上游地区的地质条件密切相关。统计发现,变质成因绿帘石黄河口较长江口高出2%左右,反映其物源区更为宽泛。沉积绿帘石的元素地球化学特征可用于黄河和长江沉积物的物源判识。     

长江口表层沉积物重矿物在不同粒级中的分布与研究意义

在粒度分析基础上，以0.5Φ为间距对长江口表层沉积物的不同粒级分样进行碎屑重矿物分析，并对各粒级重矿物特征与广粒级(1.5Φ～6Φ)进行相似度分析。结果表明，长江口沉积物粒度跨度大，从粗砂到泥(黏土)均有分布，粉砂含量高。样内不同粒级分样重矿物含量、种类和组合均有一定变化，样间表现出较一致的规律性。长江口出现碎屑重矿物30种左右，粗粒级分样中矿物种数为10余种，细粒级分样中重矿物种类增至20多种；3.5Φ～4.5Φ是重矿物种类多、矿物成分复杂的粒级区段。粗粒级(粒径大于3Φ)云母族富集，其重矿物组合为云母+角闪石，随粒级变细(粒径小于4Φ)云母急剧减少；闪石族分布粒级广泛，在3Φ～5Φ粒级含量相对较高；帘石族、稳定矿物尤其是金属矿物在粒径小于3.5Φ粒级逐渐增多。长江口重矿物整体组合为普通角闪石+绿帘石+褐铁矿，榍石为特征矿物。相似度分析表明，长江口沉积物样品中主要粒级与广粒级重矿物特征相近，能代表沉积物整体重矿物特征。长江口碎屑重矿物特征深受粒度分布的影响，其矿物种类、矿物组合和矿物指数及其所蕴含的水动力和物源意义都要结合粒度特征来综合分析。     

浅谈长江和黄河河口沉积物磁性特征及其对物源判别的指示

对采自长江和黄河河口的 7 个沉积物样品（28 个子样）进行了磁性测量并进行对比研究，结果表明：长江口沉积物的亚铁磁性物质含量高于黄河口，磁性强于黄河口；两河口沉积物的磁性特征均受亚铁磁性矿物的控制，以假单畴 PSD-多 畴 MD 晶粒为主，并存在一定量的超顺磁颗粒 SP，不同的是长江口存在着更多的单畴颗粒 SD；两河口的细粒级沉积物（< 0.063 mm） 磁性均强于粗粒级沉积物 （> 0.063 mm），但黄河口细粒沉积物显示了更突出的磁性特征，表明黄河口沉积物的磁性物质更多地富集于细粒组分中；沉积物磁性特征与其所含的轻矿物类型和含量关系不大，相反，重矿物才是影响沉积物磁性特征的主要物质。沉积物的母岩、粒度、水动力条件和流域风化条件等因素影响着沉积物磁性特征。基于长江与黄河沉积物磁性参数的显著差异，建立了 Χ-ΧARM 和 SIRM-SOFT 物源判别图，初步探索了环境磁学指标在物源判别中的应用，对中国东部海域沉积物的物源研究具有一定意义。     

黄河沉积中角闪石矿物晶体化学特征和成因分析

通过对黄河极细砂中普通角闪石单矿物的电子探针测试,采用以23个氧为标准,计算了69个角闪石的阳离子系数,由化学计量限制估算其Fe3+、Fe2+浓度平均值和相应的其他阳离子数值,产生它们可能的晶体结构分子式以及有关的晶体化学特征数值。研究表明:虽然黄河角闪石主要化学组成分异性较大,但都具有高硅、高钙、镁、低碱性的特征;晶体化学分类都属于钙角闪石组,出现10个角闪石种,种类相对简单,投影集中,以镁角闪石为主,占50%以上,其次是浅闪石,其晶体化学特征可作为与其它沉积体角闪石的鉴别依据;通过几种晶体化学图件判别,角闪石成因以中酸性岩浆岩为主,其次是变质成因,岩浆成因的角闪石的生成岩浆以壳幔混合源为主,幔源次之,变质成因的角闪石生成于中温、中压以下的变质环境。黄河角闪石以其最常见的种类和成因为特征,表明其原始来源的广泛性和稳定性,可作为我国北方上地壳陆源沉积物的标准化物质。     

长江口—东海内陆架悬浮重矿物组成与颗粒特征

沉积物重矿物矿物组成和颗粒大小对揭示沉积物源和水动力分选过程具有重要指示意义。然而,受研究手段的制约,对于长江细粒沉积的重矿物组成和物源、水动力分选之间关系的探究还尚属空白。本研究利用自动定量矿物分析系统(TIMA)对长江口—东海内陆架不同水层悬浮物的重矿物组成和颗粒大小进行了研究,同时,结合电子探针分析对细粒级重矿物自动识别结果进行了验证。研究表明,长江口悬浮物中特征重矿物组合为角闪石—绿帘石—铁质金属矿物,与长江下游沉积物特征重矿物组合一致。长江口悬浮物与长江下游沉积物的重矿物组成具有极好的相关性,指示其来源与长江有关。而长江口外悬浮物中赤/磁铁矿相对富集,可能是强潮作用导致的中等密度重矿物再搬运和扩散的结果。值得关注的是,在舟山群岛附近站位悬浮物样品中发现了铬铁矿的异常富集,推测与海区人类生产活动有关。长江口悬浮重矿物颗粒绝大部分为粗粉砂—极细砂,富集在悬浮物中的较粗粒级(Φ0.5)中,主要由径流携带搬运。不同水层悬浮物中不同类型重矿物的粒径无明显差异,受沉降差异的影响小。     

浙江大榭史前制盐遗址人工土台的堆土特征及来源分析*

位于浙江省宁波市大榭岛的大榭遗址,是迄今所发现的中国最早的史前海盐业遗址,与一般遗址沉积地层不同,其主体区系人工堆筑土台。本研究在遗址发掘过程中,采集了泥质和砂质2种类型堆土、废弃陶器堆中的白色硬化物和盐灶坑表层白色硬化物,同时采集本岛自然堆积物,进行了粒度、无机元素地球化学和重矿物分析,以探讨堆土的原料构成、古人的制盐工艺及制盐活动对堆土地层产生的影响。研究结果显示: 来自盐灶遗迹附近的7个泥质堆土样品,其中5个具有陆相元素富集特征,但是后期受海水影响,另外2个显示滩涂盐泥特征;废弃陶器堆中的白色硬化物元素组成与盐泥相似,盐灶坑表层白色硬化物具高Ca、Sr、Ba含量,推测是烧煮卤水产生的沉淀物。砂质堆土的粒度和重矿物组成显示其属于河流冲积物,且具强烈的化学风化特征,推测其原始地层不仅限于全新统。该研究显示了钱山漾文化时期古人利用岛屿上的潮上带、山麓黄土、河流冲积物等原材料在滩涂营建土台,并在土台上利用“淋卤煎炼”工艺从事制盐活动。     

基于沉积成因地化元素指标的闽北海湾晚更新世海侵地层辨识及其意义*

福建沿岸晚更新世地层中微体古生物化石较为缺乏,极大限制了对该区晚第四纪海侵过程的深入研究。针对这一问题,本研究以闽北2个海湾内的第四纪钻孔为研究对象,通过有孔虫化石以及沉积成因的地球化学元素(Sr/Ba、Mn/Fe)分析,结合三沙湾表层沉积物相应指标,探讨沉积成因的地球化学元素指示海侵地层的可行性。结果显示,2个海湾钻孔的晚第四纪地层中均发育3套疑似海相深灰色黏土层,其中开放海湾霞浦湾钻孔底部黏土层中缺失有孔虫,半封闭海湾三沙湾钻孔中有孔虫仅出现于顶部黏土层中。这3层黏土层的Sr/ Ba值远大于1,和现代潮滩—河口湾体系相近,且出现的海相沟鞭藻和自生黄铁矿为典型的海相地层特征。基于已有的OSL和AMS¹⁴C年龄框架,这3层海侵层分别对应于MIS5、MIS3和MIS1期,Sr/Ba和Mn/Fe均值从MIS5到MIS1期不断增大,结合现代潮滩-河口湾体系指标,表明从MIS5到MIS1期海侵强度的增加。由此可见,沉积成因地球化学元素指标可以有效辨识闽北海湾晚更新世海侵地层,这将有助于进一步了解该区晚第四纪海侵过程及其控制因素。     

莱州浅滩表层沉积物元素地球化学特征及物源识别

使用电感耦合等离子体质谱仪对采自莱州浅滩表层沉积物悬浮组分进行研究, 从地球化学角度分析了6 种常量元素质量分数、24 种微量元素质量比特征及它们与黄河细粒沉积物的联系。研究表明:莱州浅滩所取的7 个样品东西两侧略有差异, 元素质量分数的变异系数较小, 样品间变化不明显, 同源性和整体性显著。同黄河沉积物相比, 莱州浅滩细粒泥沙Al, Fe, Ca, K, Mg 和部分金属元素Cu, Zn质量分数略高, 大多数微量元素质量比略低, 两者大多数元素的判别系数绝对值较低, 标准偏差比值也较小, 经过Al 标准化处理后, 各元素对比值变化趋势较一致, 表现出较强的相似性。黄河细颗粒沉积物可以通过余流、环流扩散迁移至整个渤海, 而莱州浅滩所处地理位置及水文环境为黄河悬浮泥沙提供了良好的沉积条件, 黄河泥沙的沉积使浅滩细粒沉积物表现出了黄河沉积物的元素特征, 而两者细微差异可能与附近河流输沙、元素迁移方式及人类活动影响有关。通过莱州浅滩表层沉积物与黄河样各元素地球化学特征对比分析可以为探索黄河的入海悬浮组分在海域中的混合及扩散提供参考。