冲绳海槽分级沉积物的地球化学特征

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1、维普资讯http://www.cqvip.com海洋湖沼通报TransactionsofOceanologyandLimnology3文章缡号：1003-6482(1999)O3一O023一O7彩一绳海槽分级沉积物的地球化学特征剃兰林摄宏c／／醺汝广王昆山{)756-肇{————霹弓吾洋地球科学系)摘要通过砷冲绳海槽中段表层沉积物样品的分级测试，总结出不同粒缎沉积物中元素的含量和赋存形式特征。粗枉级(>63m)中以陆源碎屑矿物和碎屑矿物晶格中类质同象元素赋存，细粒蛆(~63P．m)中拈土矿物厦其吸附作用对常量、徽量和稀土元素的富集有重要影响。美键词：冲绳海槽}分级沉积物；地球化学孝中圈

2、分类号：P512．2，P736．4文献标识码：A1引言对于冲绳海槽地球化学的研究，赵一阳(1]认为陆架沉积物的化学组分在不同类型沉积物中的分布基本服从于“元素的粒度控制律。王永青等[2]将冲绳海槽中部的沉移{物分为砂、粉砂和粘土，根据化学组分与沉积物类型的关系，将化学组分分成三类：①含量与沉积物粒度成反比的A12O3、K2O、FezO3、MnO等；②含量与沉积物粒度成正比的SiO2、CaO、CaCO~和s；⑧含量随沉积物变细先升后降，在粉砂中含量最高的TiO2、Pb、S、Ag等。冲绳海槽的样品，以前都是以垒样分析为基础，有关不同地质地貌部悔、样品的分级地球化学研究尚少见报遘。为了能够更

3、好的与矿物资料对比，本论文首次对分级沉积物的分析进行地球化学研究，探讨元素赋存形式和来源。2样品的选择与处理方法本文研究所用的样品是向阳红16号”在1992年6—7月，用蛤式取样器在冲绳海槽中段采集的沉积物样品中选取陆架、陆坡、槽底和岛坡部位的9个具有代表性的表层沉积物样，用孔径为63m的水筛分离后，分别对粗(>63m)、细(~63ptm)两个牲级的样品进行等离子体发射光谱(ICP)常量、微量和稀土元素测试分。半国掌自然科学基金疆目(49676290)~维普资讯http://www.cqvip.com海洋湖沼通报l999年‘嚣震蓦譬昌2昌嚣盎昌2譬兰∞昌之嚣器磊嚣嚣器l三芒銎兰彗一l一

4、嚣量兰～昌篁盎=星H嚣器—～．J一——HJI等三毒UJHrj一器0一——器——篙—苫∞一『H嚣昌器蓦誉=器嚣H薹基暗”基～董詈銎量．“I量鼍]r葛～IjJ孽吾鲁善—～咯稿』二二：：：喜Ir群霎J捏趣韶宙斟_维普资讯http://www.cqvip.com3期冲绳海槽分级沉积物的地球化学特征3结果与讨论3．1常量组分和徽量元素的地球化学特征分级沉积物中常量、微量和稀土元素的平均含量列在表1、表2。总体来讲，分级沉积物中大部分元素的分布与粒控效应一致，CaO、sr在粗粒级部分中有较高含量，随粒度变细含量降低

5、Al2O3、TFe2O3，K20、NazO、PzOu、TiOz、MnO，以及zn、

6、Ni、V、Ca、Ba等微量元素，在细粒级部分中含量较高，含量随粒度变细而增高。为了使研究结果更明了，本论文对MgO、TFe2O3、MnO、TiOz、Cu和Ba的分布情况进行了较为详细的分析：MgO在细粒级沉积物中的含量为2．2O，粗粒级中的含量为1．23，细粒级中的含量约为粗粒级的2倍。在细粒级沉积物中，MgO在各个地貌部位的含量变化不明显，粗粒级沉积物中MgO含量从陆架一槽底一岛坡逐渐降低。矿物分析表明，陆架上富含重矿物，说明其物质来自大陆边缘，镁主要存在于Fe、Mg质碎屑重矿物，在细粒级中含量较少。由此可以推测，镁在海槽的赋存形式有两种：一种存在于粘土矿物中，另一种存在于碎屑重矿物

7、中oTFezO3在细粒级沉积物中的分布趋势是从陆架一稽底一岛坡含量逐渐增高；在粗粒级沉积物中的含量分布从陆架一海槽一岛坡逐渐降低，在陆架和槽底的含量分别高达5．59和5．45，岛坡仅为1．71，两者差别很大陆架沉积物匕』富含重矿物为特征，铁以磁铁矿、钛铁矿、铁硅酸盐矿物形式赋存，槽底细粒沉积物的TFe20。可能以牯土矿物或吸附形式赋存。粗粒级沉积物中MaO平均含量为0．185，细粒级中MnO的平均含量为0．0266，MnO的含量在粗、细粒级中变化不太。但岛坡和槽底粗细粒级的MnO含量都高于陆架和陆坡，粗粒级中约高出2倍，细粒级中约高8—9倍。这证实陆缘沉积物的锰含量受水探增大，粒度变细

8、控制的规律[3)，也与火山、热液作用有关。赵一阳等[4]在研究中国浅海沉积物地球化学特征时，就注意到冲绳海槽l沉积物中锰的富集的热水效应，林振宏等[5]把冲绳海槽中段沉积物的高锰含量，归结为锰的海底热水成因，认为陆源和成岩锰的来源站次要地位。TiOz在细粒级中的含量变化并不明显，陆坡，槽底和岛坡，细粒级中的TiO2含量约为粗粒级中的2倍。而陆架上的粗粒级部分TiOz含量高达1．37％，表明钛的赋存形态有两种，主要存在于重矿物，如钛铁矿、榍石中，