东太平洋CC区西区表层沉积物黏土矿物和地球化学特征

发布时间：2019-07-17 16:41

【摘要】：本文以太平洋CC区西区12个表层沉积物样品作为研究对象,对其粒度、化学组分和矿物成分进行分析,讨论其沉积环境和物质来源。研究区地处深海,主要以深海黏土和硅钙质黏土为主,含有少量的硅质黏土、黏土质硅质软泥和黏土质钙质软泥。黏土矿物成分主要是蒙皂石和伊利石,含有部分的高岭石和绿泥石。黏土矿物组成表明,区内沉积物主要是陆源,由高空气流携带而来,南极底流和热液活动对其物源的来源有一定影响。沉积物地球化学特征也表明,物源以陆源为主,稀土元素分布曲线和北太平洋表层海水稀土曲线类似,且表现出强的Ce亏损,表明生物活动导致的生物沉降对表层沉积物也有一定的影响。
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图３由北至南采样点表层沉积物组成分布图Ｆｉｇ．３Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｆｒｏｍｎｏｒｔｈｔｏｓｏｕｔｈ

图片说明：实验在国家海洋局第二海洋研究所海底科学实验室进行。图２研究站位分布图Ｆｉｇ．２Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｉｏｎｓ３结果与讨论３．１粒度特征根据ＦＯＬＫｅｔａｌ［１２］提出的粒级分类法，将沉积物颗粒分为砂（＞６２．５μｍ）、粉砂（３．９～６２．５μｍ）、黏土（＜３．９μｍ），采用福克和沃德粒度参数公式计算粒度参数，即平均粒径（Ｍｚ）、分选系数（σｉ）、偏态（Ｓｋｉ）和峰态（Ｋｇ）。从图３所示的研究区沉积物粒度变化可以看出，由北到南，砂含量逐渐增多，反映出由北到南，研究区内水动力条件逐渐增强，这与研究区地形相关。从图２可以看出，研究区南部主要是海山，北部为深海平原，南部水动力条件受到海山的影响，南极底流水遇到海山，流速增快，水动力增强。由北到南，沉积物平均粒径逐渐变大，颗粒逐渐变粗。研究区内沉积物偏态范围为－０．３０～０．３５，基本呈正偏，其中，ＥＳ１３０５和ＲＡ１３０２两个站位呈负偏，表明区内沉积物组分中细组分较多，区内水动力条件比较弱。研究区内沉积物峰态范围为０．８３～１．３７，除ＡＰＥＩ１３０４点峰态窄外，，其余的峰态大致处于平坦和正态分布之间，说明研究区内的颗粒粒径分布较宽，分选较差（表１）。图３由北至南采样点表层沉积物组成分布图Ｆｉｇ．３Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｆｒｏｍｎｏｒｔｈｔｏｓｏｕｔｈ３．２沉积物类型本文沉积物分类与命名方法运用深海沉积物三角分类法［１３－１４］，以黏土、钙质生物和硅质生物作为三
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图５ＰＲＺ１３１０站位黏土组分的ＸＲＤ图谱（单位：姒）Ｆｉｇ．５ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎＰＲＺ１３１０ｓｔａｔｉｏｎ（ｕｎｉｔ：姒）表３各站位表层沉积

图片说明：图５ＰＲＺ１３１０站位黏土组分的ＸＲＤ图谱（单位：姒）Ｆｉｇ．５ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎＰＲＺ１３１０ｓｔａｔｉｏｎ（ｕｎｉｔ：姒）计算对应的含量，再利用绿泥石３．５４姒和高岭石３．５８姒的衍射峰面积比值来计算出两者的相对含量，然后４种矿物总量归为１００％［１９］，计算结果见表２。表２研究区主要黏土矿物组成Ｔａｂ．２Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ沉积物类型站位黏土矿物平均含量（％）蒙皂石伊利石绿泥石高岭石ＣＩＭ／Ｉ硅钙质黏土ＡＰＥＩ１３０３２４５５１３８０．３１０．５７ＰＲＺ１３０８２６５５１２７０．３００．５８ＲＡ１３０２２４５８１１７０．２６０．５８硅质黏土ＡＰＥＩ１３０６２８５１１２８０．２８０．６３深海黏土ＥＳ１３０５３９５２５４０．２２１．０２ＰＲＺ１３０１２１５９１３８０．２９０．５５ＰＲＺ１３０４２４５５１４８０．３３０．５６ＰＲＺ１３１０２４５６１２８０．２７０．５８ＷＳ１３０２２１５９１２７０．２９０．５０东太平洋＊２８．６４７．１１４．５９．８０．６０陆源黏土＊２１５３１６１００．４１注：空白表示无数据，＊表示数据来自文献［１０］３．４表层沉积物地球化学特征研究区表层沉积物常量元素分析如表３所示，整体上看，除黏土质钙质软泥以ＣａＯ为主外，深海黏土、硅钙质黏土、硅质黏土和黏土质硅质软泥均以ＳｉＯ２表３各站位表层沉积物常量元素含量表Ｔａｂ．３Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｍａｊｏｒｅｌｅｍｅｎｔｓｉ
【作者单位】：国家海洋局第二海洋研究所;国家海洋局海底科学重点实验室;
【基金】：大洋矿产资源勘探开发专项基金项目资助(DY125-14-E-01)
【分类号】：P736.2

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