海南岛周边浅海沉积物中黄铁矿与碳酸盐矿物特征及成因研究

发布时间：2020-07-04 14:43

【摘要】： 本论文依托国家“908”专项项目“CJ19区块海底底质调查与研究”,采样的区域为环海南岛周边海域,研究区地形-地貌主要为大陆架,水深范围从5米至200米左右,采集的样品沉积物以砂、粉砂和泥质粉砂为主。本文主要研究的是沉积物中黄铁矿与碳酸盐的矿物特征及成因,通过一系列的测试对黄铁矿与碳酸盐的形态特征和化学成分做了较深入分析,对其成因进行了讨论。 研究中采用了立体显微镜镜下观察黄铁矿形态特征、扫描电镜观察黄铁矿表面微形貌特征、激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析黄铁矿中微量元素分布特征以及黄铁矿的热电性特征的研究,可以观察到海南岛周边浅海沉积物中的黄铁矿有两种,其形态有很大的差异,一种为莓球体、莓球状集合体和莓球连生体,另外一种为立方体晶形。黄铁矿的莓球体形态特征是自生成因的一个显著的标志。从莓球体黄铁矿的球粒陨石标准化稀土元素配分模式图中可以看出Eu和Ce的负异常,表明了它的自生沉积环境为强的还原环境。根据该黄铁矿样品中的微量元素和稀土元素的含量,反映了它系海洋来源,并可作为海相成因的指示。从我们对黄铁矿样品的热电性测试的结果可以看出,莓球状黄铁矿的导型为P型,从而可得出莓球状黄铁矿的成矿环境为低温富硫,符合浅海海域的成矿环境。而立方体形态的黄铁矿中的稀土元素的含量非常少甚至几乎不含,其热电性导型主要为N型,其成矿环境为高温成因,不符合海底成矿的条件,所以立方体黄铁矿的来源为陆源。 我们通过对碳酸盐的形态特征的观察,并通过对其做电子探针微区分析测出其成分主要为CaCO_3,含有少量的Mg,不含Fe、Mn,所以该碳酸盐为钙镁碳酸盐,由此证实了前人关于浅海产出的碳酸盐多为钙镁碳酸盐的认识。在镜下观察到的碳酸盐形态有两种,一种是白色或浅黄色的次棱角板状、粒状颗粒,另外一种是无色透明的次棱角长柱状颗粒。由于其中所含Mg相对Ca来说及少,所以可以判断出该碳酸盐为方解石和文石,不含白云石。通过LA-ICP-MS分析测定样品碳酸盐中微量元素及稀土元素的含量特征,可以得出样品中碳酸盐的成因为自生生物成因。
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P744
【图文】：

C1C2图1-1 908-01-CJ19 底质调查区块示意图1.2 研究现状从 20 世纪 50 年代开始，我国对邻近海域海洋的综合调查研究上不断取得了卓越的成果，20 世纪 90 年代以来，我国相继开展了一系列专项调查，如 126、703、706、等，对整个中国海陆架及经济专属区的地形地貌、沉积地质、地球物理、矿产资源等资料进行了系统的更新。1997-2002年，以国家海洋局第一、第二、第三海洋研究所和海洋环境监测中心为主，国家海洋信息中心、中国地质调查局海洋地质研究所和广州海洋地质调查局、中国科学院海洋研究所参加，开展了黄、东、南海及台湾以东海域包括海洋水文气象、海水化学、沉积环境化学和灾害地质在内的综合海洋环境调查。与此同时开展了国家攀登计划“南海季风试验”和国家重点基础发展项目“中国近海环流研究”(G1999043800)。近期这些调查

10图 3－1.黄铁矿百分含量等值线图3.3 黄铁矿形态及微形貌标型3.3.1 形态特征本次实验采集的样品是海南岛周边浅海沉积物，黄铁矿是海洋沉积物中分布最广的硫化物，也是各种铁硫化物经成岩改造的最终产物。在本文所选取的 9 个样品中，有八个样品中的黄铁矿成莓球状或莓球连生体的形态产出，有一个样品中的黄铁矿例外，可见立方体晶形。下图（图 3－2）为样品中黄铁矿在立体显微镜下照片，可看到其莓球体形态。在海洋环境下黄铁矿的产出形态多种多样，可呈莓球（framboid）、莓球连生体或结核等形式。较大的黄铁矿球粒常是由多个小莓球组成的莓球群，而小莓球则是由数微米大小的自形微晶组成。微晶多为

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