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南海北部陆架海域表层沉积物黏土矿物分布特征及物源分析

更新时间:2016-07-05

0 引 言

黏土矿物广泛分布于现代海洋环境中,是海洋沉积物的重要组成部分。由于黏土矿物具有颗粒微细、结构和成分多变等特征,对海洋地质作用和沉积环境的变化反应敏感(Hathon et al.,1991)。因此,利用海洋沉积物中黏土矿物的组分、组合及其分布规律能够有效阐明海洋沉积环境、物质来源(Petschick et al.,1996;范德江等,2001),并进行区域性和全球性的洋流示踪(Moriarty,1977;Raman et al.,1995;Gingele et al.,2001;Wahsner et al.,2010)。

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南海是西太平洋典型的半封闭性边缘海,背靠亚洲大陆,外绕岛弧,其独特的地理位置和晚新生代以来的高沉积速率,引起了中外众多海洋地质学家的极大关注(Thiry,2000)。南海表层及其周边流域盆地表层沉积物的黏土矿物学研究最早由Chen(1978)进行,此后有关南海海域沉积物中黏土矿物的研究也取得了一定的成果(Liu et al.,2003,2004;Tamburini et al.,2003;Boulay et al.,2005;Wan et al.,2007)。但受取样限制,南海北部黏土矿物研究较少,其物源争议较大。通过对南海北部陆架区225个站位表层沉积物的系统取样和黏土分析,揭示该区域黏土矿物分布特征并探讨其物质来源,为进一步了解该海域的沉积作用和沉积环境提供基础资料。

1 样品与方法

1.1 样品采集

本次研究所分析的225个样品采自南海北部陆架海域,采样水深为18~338 m。表层沉积物主要采用箱式取样方式,少量抓斗取样;粒度分析样品的采集均控制在海底表层沉积物顶部10 cm深度范围内。样品分布见图1。

图1 研究区位置及取样站位分布图 Fig.1 Location of the study area and distribution of the sampling sites

1.2 分析方法

黏土矿物分析按中华人民共和国石油天然气行业标准《沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法》(SY/T 5163—2010)进行。用蒸馏水洗涤以降低悬浮液中的含盐量,然后每个样品制取自然定向片、乙二醇饱和片和450 ℃加热片进行分析。分析仪器为Ultima Ⅳ型X射线衍射仪(日本理学),实验条件:超能-快速一维阵列检测器,工作电压为40 kV,工作电流为40 mA,连续式步进扫描,步宽为0.02°(2θ),扫描速度为2θ角10°/min,环境温度为(25±2)℃,湿度为70%±5%。自然定向片和加热片的扫描角度区间为2.5°~15°,乙二醇饱和片的扫描角度区间为2.5°~30°。定量分析方法为K值法。

各黏土矿物半定量分析采用Clayquan 2015软件完成。黏土矿物的相对质量分数主要使用(001)晶面衍射峰的面积比,蒙脱石(含伊利石/蒙脱石随机混层矿物)采用1.7 nm(001)晶面,伊利石采用1.0 nm(001)晶面,高岭石(001)和绿泥石(002)使用0.7 nm叠加峰。

2 结 果

2.1 黏土矿物组成

研究区表层沉积物黏土矿物主要为伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石(包括伊蒙混层)(表1)。黏土矿物质量分数相差不明显,总体上伊利石质量分数最高,平均值为34.5%;其次为绿泥石,平均质量分数为30.7%;高岭石和蒙脱石质量分数较少,平均值分别为18.0%和16.8%。

根据南海北部表层样品中黏土矿物组合平面分布结果,结合邻近河流的黏土矿物质量分数以及主要物源区黏土矿物在输入到南海后分别受到不同洋流的搬运,可以确定研究区物质来源(Liu et al.,2010)。

表1 南海北部陆架海域表层沉积物黏土矿物质量分数统计结果 Table 1 Content statistics of clay minerals from surface sediments on the continental shelf of the northern South China Sea

质量分数/%伊利石绿泥石高岭石蒙脱石最小值33.027.015.014.0最大值36.033.020.022.0平均值34.530.718.016.8

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研究区黏土矿物组合均为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石,其重要特征是绿泥石、高岭石与蒙脱石质量分数均呈明显的负相关关系(图2)。

图2 南海北部陆架海域表层沉积物黏土矿物质量分数相关关系 Fig.2 Content correlativity of clay minerals from surface sediments on the continental shelf of the northern South China Sea

2.2 黏土矿物分布特征

4种黏土矿物中伊利石质量分数最高,变化范围为33.00%~36.00%,平均值为34.50%,质量分数变化小。

蒙脱石是区内质量分数最低的黏土矿物,变化范围为14.00%~22.00%,平均值为16.80%。图3d为蒙脱石质量分数分布图,由图可知,研究区绝大部分海域质量分数<20%,雷州半岛东侧空间变化趋势不明显,西侧由东北向西南呈现降低趋势。

图3 南海北部陆架海域表层沉积物黏土矿物质量分数分布图 Fig.3 Content distribution of clay minerals from surface sediments on the continental shelf of the northern South China Sea

雷州半岛东部和西部蒙脱石质量分数分别为16.7%和16.9%,而珠江、台湾河流、红河其质量分数均不足10%,但吕宋河流蒙脱石质量分数高达87%。蒙脱石具有较强的迁移能力,雷州半岛东部的蒙脱石主要来源于吕宋岛弧,由黑潮侵入后形成的黑潮南海分支表层洋流搬运而至;西侧的蒙脱石由北向南呈现明显的降低趋势,可能一定程度受广西入海河流携带沉积物影响。

高岭石是研究区海域质量分数相对较低的黏土矿物,变化范围为15.00%~20.00%,其平均值为18.04%,质量分数变化较小。图3c为高岭石质量分数分布图,由图可知,雷州半岛东侧高值区呈斑块状分布,西侧由西向东呈现降低趋势。

图3a为伊利石质量分数分布图。由图可知,雷州半岛东侧沿岸伊利石质量分数最高,由岸向海呈现逐渐降低的趋势;西侧由东向西、由东北向西南,均呈现逐渐降低趋势。

3 讨 论

Thiry(2000)指出,黏土矿物形成至少需要1 Ma,所以海洋黏土矿物不能反映陆源区的气候条件,更多的应是记录物源区和洋流搬运过程。因此,对南海北部陆架表层沉积物黏土组合分析,可以为该区沉积物,尤其是细粒沉积物的来源分析提供重要依据(Gingele et al.,2001)。前人通过黏土矿物学、Nd同位素和颗粒粒度的大量研究,认为南海周边河流沉积物是其主要来源(刘志飞等,2003,2007a,2007b;Liu et al.,2003,2004;Boulay et al.,2005;Wan et al.,2007),尽管有学者认为风成沉积对南海北部有所贡献(Wang et al.,1999;Tamburini et al.,2003),但至今未见有提供直接证据的研究成果发表。

研究区伊利石质量分数最高,雷州半岛东部和西部分别为34.5%和34.4%。东侧高值区分布于沿岸,由岸向海呈现逐渐降低的趋势,因此伊利石应来源于珠江和广东沿海河流,其提供的物质由广东沿岸流和华南近岸流向西搬运沉积。西侧由东向西呈现逐渐降低的趋势,结合前人的研究资料,推测其伊利石主要为洋流携带珠江的沉积物穿过琼州海峡搬运至此(Li et al.,2012)。

表2 南海北部陆架海域及南海周边流域表层沉积物中黏土矿物的平均质量分数 Table 2 Average clay mineral content of surface sediments in surrounding drainage basins of the South China Sea and the continental shelf of the northern South China Sea

流域、研究区黏土矿物质量分数/%伊利石绿泥石蒙脱石高岭石资料来源珠江31.018.05.046.0(刘志飞等,2007;Liuetal.,2007)台湾河流53.037.05.05.0(Liuetal.,2008,2010)吕宋河流7.01.087.05.0(Liuetal.,2009)红河43.024.07.026.0(Liuetal.,2007)雷州半岛东部34.530.716.718.1雷州半岛西部34.430.916.917.6

通过珠江、台湾、吕宋岛和红河主要河流沉积物黏土矿物质量分数与南海北部陆架海域表层黏土矿物质量分数的对比研究(图4),发现雷州半岛东侧全部样品的黏土矿物组合都介于珠江、吕宋岛和台湾3个主要物源区端元成分之间,且与台湾和吕宋岛端元之间略微呈线性分布,说明珠江对其黏土矿物质量分数的贡献较低;雷州半岛西侧样品黏土矿物组合与红河相近,说明红河对其黏土矿物质量分数贡献较高。

图4 南海北部陆架海域及邻近的珠江、台湾和吕宋岛流域表层沉积物中黏土矿物含量对比 1-雷州半岛西部;2-雷州半岛东部;3-吕宋河流;4-台湾河流;5-珠江;6-红河 Fig.4 Ternary diagram showing content contrast of the clay minerals of surface sediments in the shelf of the northern South China sea and adjacent Pearl River, Taiwan, and Luzon drainage basins

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南海北部主要物源区可能包括珠江、台湾河流、吕宋河流、红河,广东沿海河流、海南岛对其沉积方面也有一定的贡献。珠江和红河属于世界上重要的大型河流,每年分别向南海输送0.69亿t、1.3亿t悬浮沉积物(Milliman et al.,1983),珠江流域盆地黏土矿物组合由高岭石(平均值为46.0%)、绿泥石(平均值为18.0%)和伊利石(平均值为31.0%) 组成,几乎不存在蒙脱石;红河沉积的黏土矿物成分以伊利石(平均值为43.0%)为主,其次是绿泥石(平均值为24.0%)和高岭石(平均值为26.0%),含有少量蒙脱石(平均值为7.0%)。台湾地区和吕宋岛河流流域面积虽然很小,但受季风或台风降雨影响,其流量和沉积物入海通量非常可观,台湾河流表层沉积物的黏土矿物组合主要为绿泥石(平均值为37.0%)和伊利石(平均值为53.0%),高岭石和蒙脱石质量分数极小;吕宋河流表层沉积物的黏土矿物组分主要为蒙脱石(平均值为87.0%),含有少量高岭石(平均值为5.0%)。

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绿泥石质量分数较高,雷州半岛东部和西部分别为30.7%和30.9%。珠江沉积物中绿泥石质量分数<20%,且东侧沿岸绿泥石质量分数低,由岸向海呈现增高趋势,因此珠江和广东沿海河流携带的沉积物对雷州半岛东侧绿泥石贡献较少,其绿泥石主要来源于台湾,由冬季盛行的广东沿岸流搬运至此。雷州半岛西侧的绿泥石由红河入海方向呈现降低趋势,绿泥石的主要来源应为洋流携带的红河沉积物搬运至此。

绿泥石质量分数较高,变化范围为27.00%~33.00%,平均值为30.70%。图3b为绿泥石质量分数分布图,由图可知,绿泥石与伊利石空间分布规律存在较大差异,雷州半岛东侧沿岸质量分数低,外陆架海域质量分数高;西侧由西向东呈现逐渐降低的趋势。

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高岭石质量分数低,其主要通过中酸性岩(如花岗岩)的化学风化作用形成,经河流搬运至海洋的过程中,在入海口遇到碱性的海水时极易发生絮凝作用而沉降(Qu et al.,2006),从而造成多数海洋环境下的高岭石质量分数偏低。雷州半岛东侧高岭石高值区主要分布于广东沿海河流入口处(如鉴江、阳江等)以及海南岛东北部海域,西侧的高岭石主要来源于红河。

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4 结 论

(1) 南海北部陆架区表层沉积物中黏土矿物以伊利石和绿泥石为主,平均质量分数分别为34.5%和30.7%;高岭石和蒙脱石质量分数较少,平均质量分数分别为18.0%和16.8%。

(2) 雷州半岛东部海域沉积物主要受台湾沉积物控制,珠江贡献较少;西部海域沉积物主要由红河提供。

(3) 根据南海北部陆架海域表层沉积物中黏土矿物空间分布特征,结合邻近河流的黏土矿物组合以及洋流搬运作用,广东沿海河流、台湾岛为雷州半岛东部海域主要物源区,珠江、吕宋岛以及海南岛亦有贡献。其中,伊利石主要来源于广东沿海河流和珠江,绿泥石来自台湾岛,蒙脱石主要由吕宋河流提供,高岭石则由广东沿海河流和海南岛入海河流提供。红河为雷州半岛西部海域主要物源区,珠江和广西入海河流亦有贡献,其中红河提供绿泥石和高岭石,珠江提供伊利石,蒙脱石可能受广西入海河流携带的沉积物影响。

参考文献

范德江,杨作升,毛登,等,2001.长江与黄河沉积物中黏土矿物及地化成分的组成[J].海洋地质与第四纪地质,21(4):7-12.

刘志飞,TRENTESAUX A,CLEMENS S C,等,2003.南海北坡ODP1146站第四纪黏土矿物记录:洋流搬运与东亚季风演化[J].中国科学:地球科学,33(3):271-280.

刘志飞,COLIN C,黄维,等,2007a.珠江流域盆地表层沉积物的黏土矿物及其对南海沉积物的贡献[J].科学通报,52(4):448-456.

刘志飞,赵玉龙,李建如,等,2007b.南海西部越南岸外晚第四纪黏土矿物记录:物源分析与东亚季风演化[J].中国科学:地球科学,37(9):1176-1184.

BOULAY S, COLIN C, TRENTESAUX A, et al., 2005.Sediment sources and East Asian monsoon intensity over the last 450 ky.Mineralogical and geochemical investigations on South China Sea sediments [J].Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 228(3/4): 260-277.

CHEN Peiyuan, 1978.Mineral in bottom sediments of the South China Sea [J].Geological Society of America Bulletin, 89(2): 211-222.

GINGELE F X, DECKKER P D, HILLENBRAND C D, 2001.Clay mineral distribution in surface sediments between Indonesia and NW Australia: source and transport by ocean currents [J].Marine Geology, 179(3): 135-146.

HATHON E G, UNDERWOOD M B, 1991.Clay mineralogy and chemistry as indicators of hemipelagic sediment dispersal south of the Aleutian arc [J].Marine Geology, 97(1/2): 145-166.

LIU Zhifei, TRENTESAUX A, CLEMENS S C, et al., 2003.Clay mineral assemblages in the northern South China Sea: implications for East Asian monsoon evolution over the past 2 million years [J].Marine Geology, 201(1/3): 133-146.

LIU Zhifei, COLIN C, TRENTESAUX A, et al., 2004.Erosional history of the eastern Tibetan Plateau since 190 kyr ago: clay mineralogical and geochemical investigations from the southwestern South China Sea [J].Marine Geology, 209(1/4): 1-18.

LIU Zhifei, COLIN C, HUANG Wei, et al., 2007.Climatic and tectonic controls on weathering in south China and Indochina Peninsula: Clay mineralogical and geochemical investigations from the Pearl, Red, and Mekong drainage basins[J].Geochemistry Geophysics Geosystems, 8(5): 5-22.

LIU Zhifei, TUO Shouting, COLIN C, et al., 2008.Detrital fine-grained sediment contribution from Taiwan to the northern South China Sea and its relation to regional ocean circulation [J].Marine Geology, 255(3/4): 149-155.

LIU Zhifei, ZHAO Yulong, COLIN C, et al., 2009.Chemical weathering in Luzon, Philippines from clay mineralogy and major-element geochemistry of river sediments [J].Applied Geochemistry, 24(11): 2195-2205.

LIU Zhifei, COLIN C, LI Xiajing, et al., 2010.Clay mineral distribution in surface sediments of the northeastern South China Sea and surrounding fluvial drainage basins: Source and transport [J].Marine Geology, 277(1): 48-60.

LI Jun, GAO Jianhua, WANG Yaping, et al., 2012.Distribution and dispersal pattern of clay minerals in surface sediments, eastern Beibu Gulf, South China Sea[J].Acta Oceanologica Sinica (English Edition), 31(2): 78-87.

MORIARTY K C, 1977.Clay minerals in Southeast Indian Ocean sediments, transport mechanisms and depositional environments [J].Marine Geology, 25(1): 149-174.

MILLIMAN J D, MEADE R H, 1983.World-Wide Delivery of River Sediment to the Oceans [J].Journal of Geology, 91(1): 1-21.

PETSCHICK R, KUHN G, GINGELE F, 1996.Clay mineral distribution in surface sediments of the South Atlantic: sources, transport, and relation to oceanography [J].Marine Geology, 130(3/4): 203-229.

QU Tangdong, GIRTON J B, WHITEHEAD J A, 2006.Deep water over flow through Luzon Strait [J].Journal of Geophysical Research Oceans, 111(C1): 311-330.

RAMAN C V, KRISHAN R G, REDDY K S N, et al., 1995.Clay mineral distributions in the continental shelf sediments between the Ganges mouths and Madras, east coast of India [J].Continental Shelf Research, 15(14): 1773-1793.

THIRY M, 2000.Palaeoclimatic interpretation of clay minerals in marine deposits: an outlook from the continental origin [J].Earth Science Reviews, 49(1/4): 201-221.

TAMBURINI F, ADATTE T, FÖLLMI K, et al., 2003.Investigating the history of East Asian monsoon and climate during the last glacial-interglacial period (0-140 000 years): mineralogy and geochemistry of ODP Sites 1143 and 1144, South China Sea[J].Marine Geology, 201(1/3): 147-168.

WANG L, SARNTHEIN M, ERLENKEUSER H, et al., 1999.East Asian monsoon climate during the Late Pleistocene: high-resolution sediment records from the South China Sea [J].Marine Geology, 156(1/4): 245-284.

WAN Shiming, LI Anchun, CLIFT P D, et al., 2007.Development of the East Asian monsoon: Mineralogical and sedimentologic records in the northern South China Sea since 20 Ma[J].Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoe -cology, 254(3/4): 561-582.

WAHSNER M, MÜLLER C, STEIN R, et al., 2010.Clay-mineral distribution in surface sediments of the Eurasian Arctic Ocean and continental margin as indicator for source areas and transport pathways: a synthesis [J].Boreas, 28(1): 215-233.

田成静,钟和贤,徐子英,李波,李顺,赵利,陈弘
《地质学刊》 2018年第01期
《地质学刊》2018年第01期文献

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