渤海湾北部沉积物重矿物特征及物源分析.pdf

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1、第篡箍雾言期PERI中ODICA国LO海FOCE洋ANU大NIVE学RSIT学YOF撬。NAts怒c：，i磊：，。2013年4月cHll垒垒￡!：!!!!!渤海湾北部沉积物重矿物特征及物源分析+韩宗珠，衣伟虹，李敏，张军强，邹昊(中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室，山东青岛266100)摘要：对取自渤海湾北部海域的167个表层沉积物样品的重矿物含量及特征进行了研究，分析表明研究区共有重矿物39种。用Q型聚类法将研究区重矿物划分出3个矿物区：IKPJ高含量的辉石类、帘石类、金属类、稳定矿物为特征，主要受来自滦河的物源影响；

2、Ⅱ区以高含量的角闪石类、云母类矿物为特征，主要物源为海河一黄河；Ⅲ区各种矿物含量中等，受多种因素影响，为混合物源。矿物区的划分客观地反映出物质来源和水动力等因素对重矿物分布的影响程度和范围。关键词：渤海湾；重矿物；矿物分区；物质来源中图法分类号：P736．21；P57文献标志码：A文章编号：1672—5174(2013)04—073—07海底表层沉积物中重矿物的含量与分布情况复杂，影响因素较多。其中矿物自身情况、沉积环境以及水动力环境等都是影响重矿物分布的重要因素。这些因素不但影响重矿物在沉积物中的分布，也在一定程度上控制了沉积物的来源[1]。渤海

3、海区的碎屑矿物研究历史较长，1962年，秦蕴珊等曾对渤海湾沉积物的矿物组成作过初步研究。1980年代陈丽蓉等对渤海沉积物的矿物组合和分布特征进行了系统研究，发表了很多论文[2‘5]。还有关于渤海海洋地质的专著[6]。施建堂[73通过对渤海湾西部海区的表层样、柱状样的粒度、重矿物及粘土矿物分析，讨论了本海区的现代沉积特征。林晓彤等[83对黄河物源碎屑沉积物的重矿物特征进行了研究。刘建国[9]通过对渤海泥质区不同位置岩芯的粒度、矿物、化学元素等方面的分析，对全新世渤海泥质区中沉积物物质组成特征、物质来源、形成历史其环境响应进行了探讨。此外，鄢全树等D0

4、3对中沙群岛近海表层沉积重矿物的研究方法及思路也为本文对研究区重矿物的鉴定、分析提供了一定的参考。本文借助国家908专项，对研究区表层沉积物中的重矿物展开了系统的研究，并通过该研究，分析渤海湾沉积物的源区信息，为进一步研究渤海湾沉积物的搬运和扩散趋势及其对沉积的影响提供基础资料。1研究区概况渤海湾位于秦皇岛金山咀和老黄河口连线为界以西海域，被河北省秦皇岛市、天津塘沽、河北省黄骅县、*基金项目：国家近海海洋综合调查与评价专项项目资助收稿日期：2012—03—05；修订日期：2012一II一07作者简介：韩宗珠(1964一)，男，教授。E-mail：h

5、anzongzhu@OUC．edu．ca山东省沾化县等环绕，湾口朝东，为一向西凹人的弧形浅水海湾，最大深度约25m(在湾口中部)，其面积约为1．5×104km2，约占渤海面积1／5(见图1)。渤海湾的海底地形从湾顶向渤海中央倾斜，湾内水深较浅，一般均小于20m。由于受黄河、海河及滦河带来的物质的影响，在渤海湾形成了我国规模最大的潮间带，同时也形成了范围最广和岸线最长的淤泥质海岸[6]。(据文献[11—12]等改绘)图1渤海湾流系示意图Fig．1SketchmapofwatercirculationintheBohaiSea渤海底质沉积物类型主要可以

6、划分为细砂、粗粉砂、细粉砂、粉砂质黏土和黏土质软泥5种。其中细砂分布于渤海湾的北部，呈一独立的带状沿海岸线分布。中国海洋大学学报细砂中重矿物以含有石榴子石、紫苏辉石、角闪石和磁铁矿等变质矿物为其特征。粗粉砂的分布不广，只在滦河口外细砂带外缘呈一狭窄的带状。研究区内细粉砂主要分布在湾顶，据前人调查，其沉积环境复杂，重矿物成分里除了含有大量的变质矿物外，还有碳酸盐碎屑及角闪石等。粉砂质黏土是渤海湾内分布最广的一种沉积类型，覆盖着整个渤海湾的中部，形成渤海湾南北两岸的过渡带，其重矿物有普通角闪石、紫苏辉石、磁铁矿、石榴子石、锆石等，虽种类繁多，但分布含量

7、不集中。黏土质软泥是渤海湾内最细的一种沉积类型，成块状分布于渤海湾的中部，重矿物含量一般较低，其北部的重矿物种类以紫苏辉石和普通角闪石为多，并有少量的榍石、独居石等，南部常含有较多的金属矿物，如磁铁矿等[13

8、。2研究材料及方法本文样品取自渤海湾北部，北纬38。35’51．25”～39。13748．39”，东经117。38733．28”～119。16’7．46”之间。2008年，利用“我国近海海洋综合调查与评价专项”的底质调查研究：908一CJ02区块的研究工作，采用箱式取样器获取了167个表层样，其取样位置如图2。图2研究区取样站位分布Fig．2

9、Distributionofsamplingstationsinthestudyarea重矿物的分离、鉴定过程严格按照90