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第39卷第2期2021年4月Vol.39No.2Apr.2021沉积学报ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA南黄海沉积物磁性特征及其对物源变化的指示——以南黄海中部泥质区YSC‐10孔为例刘庚1，韩喜彬1，陈燕萍1，胡邦琦2，易亮31.自然资源部第二海洋研究所，自然资源部海底科学重点实验室，杭州3100122.中国地质调查局青岛海洋地质研究所，自然资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室，山东青岛2660713.同济大学海洋与地球科学学院，海洋地质国家重点实验室，上海200092摘要南黄海中部泥质区是东亚大陆沉积物巨大的汇，识别这一地区的物源变化对理解古气候和古海洋变化有重要作用。
基于黄河和长江携带的碎屑物质在磁性特征上的差异，环境磁学参数、磁化率—中值粒径的相关性可用于指示南黄海中部泥质区物源的可能变化。
根据YSC⁃10孔环境磁学参数变化和磁化率—中值粒径的相关关系，推测4.8cal ka B.P.以前钻孔沉积物的物源可能主要来自黄河入海物质；4.8cal ka B.P.以来，可能指示了长江物源的影响相对增强。
区域环境演变代用指标的对比分析表明，随着中晚全新世以来东亚季风降雨带的南移和渤海西岸黄河三角洲的发育，YSC⁃10孔沉积物中由黄河携带的碎屑物质减少，南黄海中部泥质区的沉积速率降低，自中全新世以来与黄海暖流有关的长江入海物质主导了YSC⁃10孔沉积物磁性性质。
关键词南黄海；物源变化；磁化率；沉积物粒度第一作者简介刘庚，男，1995年出生，硕士研究生，海洋沉积学，E⁃mail:***********************通信作者易亮，男，副教授，E⁃mail:******************.cn中图分类号P736.21文献标志码A0引言气候变化和环境过程控制着磁性矿物的形成、搬运、沉积和改造，因此，沉积物磁性性质可作为环境变化和气候过程的有效代用指标[1]，在陆地[2⁃3]和海洋沉积物[4]的研究中应用广泛。
南海沉积物中黏土矿物及其在古气候中的应用研究进展
赵德博;万世明
【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》
【年(卷),期】2014(34)4
【摘要】黏土矿物作为海洋细粒陆源碎屑沉积物中最重要的组成部分,近年来在南海沉积物物源示踪和古气候研究方面取得了重要进展。
系统总结了前人对南海沉积物中黏土矿物研究的成果,主要包括南海表层沉积物中黏土矿物物源、分布及其影响因素,及其在古气候研究方面的应用,阐述了地质时间尺度黏土矿物组合的变化,对同时期物源区气候变化和物源区供给或洋流变化的指示意义。
指出了该领域存在的一些问题,并展望了其未来的发展趋势。
【总页数】9页(P163-171)
【关键词】南海;黏土矿物;物源;古气候
【作者】赵德博;万世明
【作者单位】中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室;中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】P736.22
【相关文献】
1.西藏吉隆盆地沉积物中黏土矿物组合及其古气候意义 [J], 薛惠娟;侯一俊;强泰;张晓玲
2.南海沉积物中的黏土矿物:指示东亚季风演化历史? [J], 刘志飞
3.南海北部表层沉积物中黏土和碎屑矿物组成及其地质意义 [J], 高水土;张德玉;陈荣华;赵庆英
4.成都盆地红土沉积物中黏土矿物的特征及其古气候指示意义 [J], 赵璐璐;洪汉烈;殷科;程峰
5.循化盆地晚渐新世-早中新世沉积物中黏土矿物特征及其古气候指示意义 [J], 殷科;洪汉烈;李荣彪;徐耀明;杜鹃;季军良;张克信
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南黄海表层沉积物稀土元素分布与物源关系
蓝先洪;王红霞;张志珣;林振宏;李日辉;王中波
【期刊名称】《中国稀土学报》
【年(卷),期】2006(24)6
【摘要】对南黄海295个表层沉积物样品稀土元素的电感耦合等离子体质谱法分析,结果表明,南黄海表层沉积物稀土元素平均含量为188.39μg.g-1,稀土富集与重矿物有密切关系;稀土元素的球粒陨石配分模式均呈现Eu负异常,模式具负斜率,表明表层沉积物物质主要来源于大陆地壳。
从稀土元素地球化学特征的区域变化来看,南黄海东部沉积物来源于朝鲜半岛,西部沉积物来源于黄河和长江物质输入,中部细粒沉积物主要与黄河及长江物质东南、东北扩散有关,东南部为朝鲜半岛及黄河、长江物质共同作用的结果。
【总页数】5页(P745-749)
【关键词】物源;表层沉积物;南黄海;稀土元素
【作者】蓝先洪;王红霞;张志珣;林振宏;李日辉;王中波
【作者单位】青岛海洋地质研究所;中国海洋大学海洋地球科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】P595;P736.4
【相关文献】
1.南黄海表层沉积物中粘土矿物分布及物源分析 [J], 宋召军;张志珣;余继峰;刘新波
2.南黄海NT1孔沉积物稀土元素组成与物源判别 [J], 蓝先洪;张宪军;赵广涛;张志珣
3.南黄海表层沉积物天然湿容重和含水量的分布及其与粒度之间的关系 [J], 徐善民
4.南黄海西部陆架区表层沉积物稀土元素及其物源分析 [J], 徐刚;刘健;孔祥淮;张军强;仇建东
5.南黄海表层沉积物黏土矿物分布及物源 [J], 蓝先洪;张宪军;刘新波;李日辉;张志珣
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南海北部中新世以来粘土矿物特征及东亚古季风记录
南海北部是一个受东亚古季风影响较大的海域，中新世以来，该区域的粘土矿物特征与东亚古季风记录存在着密切关联。
本文将从两个方面分别探讨。
一、粘土矿物特征
南海北部深海沉积物中常见的粘土矿物有伊利石、高岭石、蒙脱石和绿泥石等。
对这些粘土矿物的研究表明，它们的含量和组合类型有助于重建古环境，并显示出东亚古季风的影响。
在南海北部的深海沉积物中，蒙脱石的含量往往反映了古海洋环境的变化。
当季风强度减弱时，沉积物中的蒙脱石含量增加，反之则减少。
此外，绿泥石含量变化也可以反映古海洋环境的变化。
当季风弱时，绿泥石含量较低，而当季风强时，绿泥石含量则增加。
伊利石和高岭石的组合类型也可以反映季风变化。
在季风强度减弱时，伊利石含量与高岭石含量的比值增加，而在季风强度变强时，则减少。
二、东亚古季风记录
南海北部的深海沉积物中，不仅记录了古海洋环境的变化，也记录了东亚古季风的变化。
时域的研究表明，自中新世以来，东亚古季风的强度和频率都有明显的周期性变化。
其中，出现频率最高的为约1.2万年周期变化，而强度变化幅度最大的为
约4.8万年周期变化。
此外，南海北部地区还存在着不同程度的中尺度古季风事件。
这些事件的持续时间短暂，通常为数百年至一千年左右，但对区域气候的影响较大。
综上所述，南海北部的粘土矿物特征和东亚古季风记录具有密切关联。
通过对这些特征的研究，我们可以更好地了解该区域古环境和古气候的变化规律。
２０１１年６月 海洋地质与第四纪地质 Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．３第３１卷第３期 ＭＡＲＩＮＥ ＧＥＯＬＯＧＹ ＆ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ ＧＥＯＬＯＧＹ Ｊｕｎｅ，２０１１ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１４０．２０１１．０３０１１南黄海表层沉积物黏土矿物分布及物源蓝先洪１，张宪军２，刘新波１，李日辉１，张志珣１（１青岛海洋地质研究所，青岛２６６０７１； ２山东省物化探勘查院，济南２５００１３）摘要：通过对南黄海表层沉积物２９５个站位的黏土矿物含量分析，研究了南黄海表层沉积物黏土矿物的组合特征、分布规律及与物质来源的关系。
南黄海表层沉积物中伊利石含量最高，蒙脱石和高岭石含量次之，绿泥石含量最低；黏土矿物的组合类型以伊利石－蒙脱石－高岭石－绿泥石型为主，伊利石－高岭石－蒙脱石－绿泥石型次之；南黄海表层沉积物黏土矿物主要为陆源成因，物质主要来源于黄河和长江的供给。
现代黄河物质及老黄河物质主要沉积于南黄海的西部和中部；长江物质主要在南黄海的西南和中北部区域沉积，东部物质反映来自朝鲜半岛的物质对南黄海东部的作用。
关键词：黏土矿物；分布特征；物源；南黄海中图分类号：Ｐ７３６．２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５６－１４９２（２０１１）０３－００１１－０６ 南黄海处于构造相对稳定的冰后期沉溺盆地，泥质沉积广泛发育，黏土矿物构成了区内沉积物的重要组分，其类型多样，分布广泛，是各种地质作用信息的重要载体。
由于黏土矿物具有独特的特点，它对地质作用和地质环境的变化反映敏感，因而，黏土矿物的组分、组合、形态和结构等特征在海洋沉积作用、物质来源、沉积环境分析以及地层划分、古气候和古环境演变研究中得到了广泛的应用［１－８］。
前人对南黄海沉积物黏土矿物进行了许多研究，积累了大量资料，取得了许多重要成果［９－１６］。
杨作升［１２］根据黄河、长江黏土矿物含量差异特征和化学元素组合对东海北部陆架沉积物的来源和分区进行了研究，认为海域外陆架沉积物泥质部分主要属黄河型，长江入海沉积物的影响仅限制在长江口外１２３°Ｅ以西的海域。
南黄海表层沉积物中粘土矿物分布及物源分析宋召军1,张志珣2,余继峰1,刘新波2(1.山东科技大学地质科学与工程学院,山东青岛266510;2.青岛海洋地质研究所,山东青岛266071)摘 要:以南黄海表层沉积物中粘土矿物的测试数据为基础,分析了研究区内4种粘土矿物(伊利石、高岭石、蒙皂石、绿泥石)的分布特征。
研究表明:本区伊利石含量最高,蒙皂石或高岭石次之,绿泥石含量最低;粘土矿物的组合类型以伊利石-蒙皂石-高岭石-绿泥石型为主,伊利石-高岭石-蒙皂石-绿泥石型次之;南黄海粘土矿物主要是陆源成因,物质主要来源于黄河和长江的供给。
关键词:粘土矿物;南黄海;分布特征;物质来源中图分类号:P736.21 文献标志码:A 文章编号:1672-3767(2008)03-0001-04Study on Distribution and Material Sources of Clay Minerals inS urface Sediments of the Southern Yellow S eaSONG Zhao-jun1,ZHANG Zhi-x un2,YU Ji-feng1,LIU Xin-bo2(1.College o f G eo-science&Eng.,SU ST,Qing dao,Shandong266510,China;2.Institute o f M arine G eolo gy,Q ing dao,Shandong266071,China)A bstract:Based on the previously av ailable data o f clay minerals in the surface sediments o f the Southe rn YellowSea,this paper mainly deals with the distribution of4types o f the clay minerals(illite,kao linite,smectite and chlo-rite).T he r esear ch results show that the content of the illite in this a rea is the highest,the smectite o r kao linite a re the second and chlo rite is the low est;the illite-smec tite-kao linete-chlo rite-ty pe rock is the main ty pe of the clay min-er als assemblage in the area,and the second one is illite-kao linete-smec tite-chlorite-ty pe;the material source of clay mine ral is mainly f rom the Y ellow Rive r and theYang tze River.Key words:clay miner al;the Southern Y ellow Sea;distributio n characteristic;material so urce 粘土矿物是海洋沉积物的重要组成部分,广泛分布于各种类型的沉积物中。
由于粘土矿物具有独特的物理化学性质,它对地质作用和地质环境的变化反映敏感,因而粘土矿物的组分、组合、形态、结构等特征可用于阐明海洋沉积作用、物质来源、沉积环境、古气候以及进行地层划分[1-3]。
南黄海是半封闭的陆架海,现代泥质沉积广泛发育,粘土矿物构成了区内沉积物的重要组分,其类型多样,分布广泛,是各种地质作用信息的重要载体。
近年来许多学者对南黄海海区的粘土矿物进行了较为深入的研究,取得了许多重要成果[4-6]。
本文在前人研究的基础上,利用国土资源部青岛海洋地质研究所2001年所取得的62个表层沉积物样品(取样站点主要分布于32°～36°N;121°～124°E)和分析数据,对南黄海表层沉积物中粘土矿物的分布特征及物质来源进行了分析。
1 样品的处理与分析粘土矿物的处理方法是参照国家标准(GB/T13909—1992)《海洋调查规范—海洋地质地球物理调查》的方法,将约40～70g的柱状和表层沉积物样品,根据其中泥质组分的多寡,放入2000mL的烧杯中,加入收稿日期:2007-08-27基金项目:国家自然科学基金项目(40706027,40176021)作者简介:宋召军(1976—),男,黑龙江木兰人,副教授,博士,主要从事海洋地质学、沉积学方面的研究.蒸馏水充分洗涤搅拌成悬浮液。
对于含有机质较多的样品,则先用适量的双氧水除去有机质并搅拌成悬浮液;然后按斯托克斯沉降定理,提取<2μm 的粘土组分,将提取到的粘土组分分别制成甘油饱和定向片及自然定向片。
保留剩余的粘土组分,以备进行其他测试和验证用。
本样品含铁、钙质不高,仅用双氧水处理后样品即可充分分散,为尽量保持样品中粘土矿物的原始特征,故未进行去铁、钙处理。
粘土矿物的X 衍射分析采用日本理学D /Max -RA 型高功率转靶X 射线衍射仪。
粘土矿物的定性鉴定主要是根据经甘油饱和处理后的定向片的X 衍射图谱进行的。
衍射图谱出来后对粘土矿物进行半定量分析,粘土矿物相对含量的半定量计算据Biscaye 方法[7]。
2 粘土矿物组合类型研究区的粘土矿物类型主要为伊利石、蒙皂石、高岭石和绿泥石,混层粘土矿物在个别样品中的X 衍射图谱中有显示。
蒙皂石普遍结晶不良,在其X 衍射图谱中表现为在甘油处理后的X 衍射图谱中其衍射峰弥散、宽化,而其他三种粘土矿物的衍射峰则相对较尖锐,说明它们结晶良好。
在研究区的沉积物中,粘土矿物的含量普遍以伊利石为主,其次分别为蒙皂石或高岭石,再次则为绿泥石。
研究区内粘土矿物的组合类型根据样品中各粘土矿物的相对含量,特别是蒙皂石的相对含量,可分为四种组合类型:伊利石-蒙皂石-高岭石-绿泥石型(Ⅰ型)、伊利石-高岭石-蒙皂石-绿泥石型(Ⅱ型)、伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石型(Ⅲ型)、伊利石-高岭石-绿泥石型(Ⅳ型)。
在表层沉积物中,粘土矿物的组合类型以Ⅰ型为主,其次为Ⅱ型,然后分别为Ⅲ型、Ⅳ型。
Ⅲ型和Ⅳ型在本区表层沉积物中所占的比重不大(表1)。
表1 粘土矿物的组合类型表T ab .1 T y pes of clay mineral assemblag e 各组合类型的频数粘土矿物组合类型Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型样品个数472095百分比/%58.024.711.16.23 粘土矿物的含量和分布特征3.1 伊利石由表1可知,伊利石是研究区沉积物中含量最高的粘土矿物,含量为44.5%～78.8%,平均值为61.80%。
以56%和64%为界,将伊利石分为低含量区(<56%)和高含量区(>64%)。
伊利石高值区(>64%)分布在研究区的西北部、西南部(苏北浅滩)和中部海域的小块地区;低值区(<56%)主要分布在研究区中南部和东部。
伊利石总的分布特征是,在研究区西北部、西南部和中部海域含量较高,其他地区含量较低(图1)。
3.2 蒙皂石蒙皂石是研究区沉积物中含量较低的粘土矿物,含量为0.0～40.3%,平均值为15.8%。
以12%和16%为界,将蒙皂石分为低含量区(<12%)和高含量区(>16%)。
蒙皂石的高值区主要分布在研究区的东北部、海州湾外海和中南部;蒙皂石的低值区主要分布在研究区的南部、中部和西北部。
蒙皂石总的分布特征是,研究区东北部、西部和中南部含量较高,而中部、西北部含量较低(图2),与伊利石相反。
3.3 高岭石高岭石含量为9.3%～20.9%之间,平均值为13.0%(表1)。
以12%和16%为界,将高岭石分为低含量区(<12%)和高含量区(>16%)(图3)。
高岭石的高值区主要分布在研究区南部、中北部和西部;低含量分布区主要在研究区的中部和东北部、西北部。
高岭石的总分布特征是,西部、中北部含量较高,而东南部、东部含量较低。
3.4 绿泥石绿泥石含量在5.5%～14.6%之间,平均值为9.4%(表1),是研究区沉积物中含量最低的粘土矿物。
以8%和12%为界,将绿泥石分为低含量区(<8%)和高含量区(>12%)(图4)。
绿泥石的高值区主要分布在研究区西南部和中北部。
绿泥石的低含量分布区主要在研究区的西北部和东部。
4 粘土矿物物质来源探讨已有研究表明,南黄海粘土矿物主要是陆源的。
南黄海西部有两大明显的物质来源:由沿岸流携带而来的现代黄河物质与苏北老黄河口堆积体受侵蚀再搬运而来的物质[4]和长江向东偏北方向运移进入南黄海中部的物质[8]。
本研究区位于南黄海,根据其中粘土矿物的类型和共生组合特点,说明其沉积物主要来自于周边黄河、长江水系等携带的大量陆源物质和邻近海域沉积物的再沉积作用。
但风力以及流经沉积区内的黑潮分支之一黄海暖流也可带入陆源或来自大洋的细粒物质[9]。
粘土矿物一般由风化作用而形成,其类型主要取决于母岩类型和气候条件。
如伊利石主要为长石的风化产物,而长石既是重要的造岩矿物又是各大岩类中普遍存在的矿物。
因此,作为陆源物质的伊利石在本区沉积物中占主要地位就不足为奇了。
高岭石和绿泥石也是入海陆源细粒物质的主要矿物成分。
一般认为,绿泥石的主要母岩是变质岩,主要形成于以物理风化为主的高纬度地区。
高岭石则多形成于低纬度地区的温暖潮湿环境中。
而本区蒙皂石的情况则较为特殊。
前已述及,本区蒙皂石结晶不良,表现为在其X衍射图谱中峰形弥散。
蒙皂石的这一特征,在远洋沉积物中同样如此。
陆源物质在入海后,要面临一个长途搬运,混合以及沉积后的改造作用。
因此,在本区沉积物中的粘土矿物均是多种因素共同作用后的产物,只不过某种因素起主要作用而已。
南黄海为半封闭陆架海,其粘土矿物的特征及其分布除受陆源区的母岩类型和气候环境影响外,还受搬运过程以及沉积区的沉积水动力条件控制。
本区属黄海陆架,其环流系统为包括黑潮系统及沿岸流系统的气旋式环流系统。
黑潮的分支之一黄海暖流对南黄海的影响较大。
黑潮属大洋性强流,可携带大量的远洋物质,其中包括远洋粘土矿物,特别是蒙皂石。
有研究表明[9],大洋中的蒙皂石大多是海底火山灰海解后的产物,在深海沉积物中的含量较丰富。
因此,根据本区蒙皂石的X衍射特征,以及本区的沉积水动力环境,认为本区的蒙皂石除主要来自于黄河物质外,黑潮系统有可能带来一些远洋物质。
