东太平洋沉积物稀土元素和Nd同位素地球化学特征及其环境指示意义
发布时间：2020-05-03 13:10
【摘要】：本论文以东太平洋中国多金属结核调查区中表层沉积物、岩心沉积物、与沉积 物对应的多金属结核、沉积物中的微结核为研究对象，对其稀土元素、Ｎｄ 同位素以 及相关的矿物和常微量元素进行了研究，目的在于揭示东太平洋深海沉积物稀土元 素的富集机制，以及稀土元素和 Ｎｄ 同位素对物源和古海洋环境的记录。通过研究， 得出如下几个重点结论：（１）东太平洋深海沉积物总体上表现为轻稀土富集，具明 显 Ce 负异常的特征，与地壳风化产物（黄土）以及边缘海沉积物有较大差异，而与 海水的分布模式相近，其中粘土矿物、铁锰颗粒和磷质骨屑对稀土元素具有强的富 集作用，而钙质生物化石对稀土元素具有稀释作用；（2）东太平洋海底粘土组分以 陆源粘土组分为主，陆源-自生混成粘土组分成斑点状分布；陆源粘土组分来源于北 美河流物质、东太平洋火山岛屿和东亚大陆风成物质；（3）钙质沉积物岩心的稀土 元素、CaCO3、εNd 旋回揭示了东太平洋古海水的演化历史，在早中新世，海水经 历了多个温度、氧化还原和火山活动的旋回变化；而沸石粘土岩心稀土元素、矿物 和常微量元素特征比值则揭示出早中新世以来东太平洋海底火山活动的历史，从早 中新世到现代，东太平洋海底火山喷发经历了由碱性向基性的变化。
【图文】：
17Fig.1.3 Distribution of sediments in West Area根据上述分类原则，研究区沉积物类型包括了深海粘土、硅质软泥、硅质粘土和钙质软泥 4 个大类。在东区（图 1.2），沉积物类型在东西向上变化较为明显。硅质粘土分布范围最广，在各种地形单元中都有出现；其次是硅质软泥，主要分布于该区的东北部和西部，同时以孤立的点状、片状出现于硅质粘土区中。钙质软泥主要分布于丘陵和海山区，呈零星状分布。深海粘土主要出现于该区的东部，以点状和条带状出现。在西区（图 1.3），沉积物类型在南北向上变化较大。北部山间盆地区发育了大面积的硅质软泥，而在中部和南部山间盆地区主要分布有硅质粘土，局部为硅质软泥。在由北向南的四个链状海山区发育有钙质软泥。1.5 沉积物样品的选取和分析方法由于海底沉积物包括了陆源物质、海洋自生矿物和海底火山碎屑等多种组分，
2.3.4 东太平洋表层沉积物稀土元素的地球化学意义如上所述，东太平洋深海沉积物与陆架海沉积物、黄土在稀土元素组成、分异程度上有很大的区别，反映了它们的沉积环境和物质来源有很大差异。东太平洋表层沉积物最为明显的特征就是具有高稀土元素含量（除钙质软泥外）和与海水相同的稀土元素分布模式，表明沉积物中海洋自生物质对稀土元素的富集起了较大的作用。就沉积物组成而言，，沉积物的粘土组分含量很高，达 60%以上，构成了沉积物的主体。在这些粘土组分中，蒙脱石含量最高，而在沸石粘土中，钙十字沸石占了一定的比例。据有关学者研究，钙十字沸石的ΣREE 为 461.7×10-6，粘土的值为 205×10-6（Piper，1974b），蒙脱石的值接近 600×10-6，而有孔虫壳的值仅为 14×10-6（Piper，1974a）。可见，沉积物中蒙脱石和沸石矿物对稀土元素具有较为明显的富集作用。钙十字沸石是海底火山碎屑和火山灰、斜长石的蚀变矿物。在蚀变过程中，火山物质先转变为蒙脱石，之后蒙脱石转变为钙十字沸石（杨惠宁等，1985）。由于钙十字沸石形成于海水中，富集了海水来源的稀土元素，因而继承了海水的稀土元
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P736.2
【图文】：
17Fig.1.3 Distribution of sediments in West Area根据上述分类原则，研究区沉积物类型包括了深海粘土、硅质软泥、硅质粘土和钙质软泥 4 个大类。在东区（图 1.2），沉积物类型在东西向上变化较为明显。硅质粘土分布范围最广，在各种地形单元中都有出现；其次是硅质软泥，主要分布于该区的东北部和西部，同时以孤立的点状、片状出现于硅质粘土区中。钙质软泥主要分布于丘陵和海山区，呈零星状分布。深海粘土主要出现于该区的东部，以点状和条带状出现。在西区（图 1.3），沉积物类型在南北向上变化较大。北部山间盆地区发育了大面积的硅质软泥，而在中部和南部山间盆地区主要分布有硅质粘土，局部为硅质软泥。在由北向南的四个链状海山区发育有钙质软泥。1.5 沉积物样品的选取和分析方法由于海底沉积物包括了陆源物质、海洋自生矿物和海底火山碎屑等多种组分，
2.3.4 东太平洋表层沉积物稀土元素的地球化学意义如上所述，东太平洋深海沉积物与陆架海沉积物、黄土在稀土元素组成、分异程度上有很大的区别，反映了它们的沉积环境和物质来源有很大差异。东太平洋表层沉积物最为明显的特征就是具有高稀土元素含量（除钙质软泥外）和与海水相同的稀土元素分布模式，表明沉积物中海洋自生物质对稀土元素的富集起了较大的作用。就沉积物组成而言，，沉积物的粘土组分含量很高，达 60%以上，构成了沉积物的主体。在这些粘土组分中，蒙脱石含量最高，而在沸石粘土中，钙十字沸石占了一定的比例。据有关学者研究，钙十字沸石的ΣREE 为 461.7×10-6，粘土的值为 205×10-6（Piper，1974b），蒙脱石的值接近 600×10-6，而有孔虫壳的值仅为 14×10-6（Piper，1974a）。可见，沉积物中蒙脱石和沸石矿物对稀土元素具有较为明显的富集作用。钙十字沸石是海底火山碎屑和火山灰、斜长石的蚀变矿物。在蚀变过程中，火山物质先转变为蒙脱石，之后蒙脱石转变为钙十字沸石（杨惠宁等，1985）。由于钙十字沸石形成于海水中，富集了海水来源的稀土元素，因而继承了海水的稀土元
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P736.2
【引证文献】
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1 韩s
本文编号：2647578
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