渤海海峡西南部海底沉积物重矿物组成与物源

王庆同; 赵吉圆; 王海根; 杨鹏; 宇星辰; 张家浩; 毛方松; 刘金庆

doi:10.16028/j.1009-2722.2022.259

渤海海峡西南部海底沉积物重矿物组成与物源

1.
中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心，烟台 264000

2.
山东科技大学地球科学与工程学院，青岛 266579

基金项目: 中国地质调查局项目“渤海海峡南部海岸带1:5万综合地质调查”（DD20211578）；国家自然科学基金（41706074）

详细信息

作者简介: 王庆同（1981—），男，硕士，高级工程师，主要从事海岸带综合地质调查与研究工作. E-mail：wangqingtong@sohu.com

通讯作者: 刘金庆（1986—），男，博士，副教授，主要从事海洋地质科研与教学工作. E-mail：jinqingliu@hotmail.com

中图分类号: P736

收稿日期: 2022-09-09

刊出日期: 2023-06-28

Composition and provenance of heavy minerals in surface sediments in the southwestern Bohai Strait

1.
Yantai Center of Coastal Zone Geological Survey, China Geological Survey, Yantai 264000, China

2.
College of Earth Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China

More Information

Corresponding author: LIU Jinqing, jinqingliu@hotmail.com

Received Date: 09 September 2022

Publish Date: 28 June 2023

摘要

摘要:
渤海海峡是黄渤海交接地带，周边岛屿散布，地形条件复杂，沉积物类型丰富，是研究海洋动力系统的热点地区之一。通过对32个表层沉积物的重矿物分析，研究了渤海海峡西南部海域的重矿物组成、分布和物质来源。结果表明，研究区矿物组合为普通角闪石-绿帘石-黑云母-褐帘石，可将其划分成3个矿物分区。庙岛群岛矿物区（Ⅰ区）为普通角闪石-绿帘石-钛铁矿-石榴子石矿物组合，物质主要来自庙岛群岛岛屿冲刷物；中部矿物区（Ⅱ区）为普通角闪石-绿帘石-黑云母矿物组合，主要来源于黄河物质；西部矿物区（Ⅲ区）为普通角闪石-绿帘石-黑云母-褐帘石矿物组合，是黄河物质、山东半岛及庙岛群岛岛屿冲刷物的混合物。不同来源的物质在海洋动力综合作用下进行搬运、沉积，最终导致了矿物组合分区之间的物质差异。
- 渤海海峡 /
- 重矿物分布 /
- 组合分区 /
- 物源
Abstract:
The Bohai Strait is the channel connecting the Bohai Sea to the Yellow Sea for material and energy exchange, which has complex topographical conditions and abundant sediment types. It is one of the hotspots to study the marine dynamic systems. Thirty-two surface sediments collected in 2021 from the southwestern Bohai Strait were analyzed on the heavy minerals in terms of their composition, distribution, and provenance. Results show that the mineral assemblages were characterized by hornblende-epidote-biotite-orthite and they were from three mineral assemblages/provinces: the Miaodao Islands (I) has a hornblende-epidote-ilmenite-garnet assemblage derived mainly from the scours of the Miaodao Islands, the Central Zone (II) has a hornblende-epidote-biotite assemblage largely attributed to the Yellow River materials, and the Western Zone (III) has a hornblende-epidote-biotite-orthite assemblage that is a mixture of the Yellow River sediments and scours from the Shandong Peninsula and Miaodao Islands. Materials from different sources were transported and deposited under overall marine forces, which eventually resulted in the differences in mineral assemblages of the area.
- Bohai Strait /
- heavy mineral distribution /
- assemblage province /
- provenance

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图 1 渤海海峡西南部表层沉积物取样位置

Figure 1.

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图 2 渤海海峡西南部重矿物组合含量分布

Figure 2.

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图 3 渤海海峡西南部重矿物含量分布

Figure 3.

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图 4 渤海海峡西南部表层沉积物重矿物组合分区

Figure 4.

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图 5 矿物三端元判别图

Figure 5.

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图 6 渤海海峡西南部重矿物组合分区和沉积物运移趋势

Figure 6.

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表 1 渤海海峡西南部表层沉积物重矿物含量

Table 1. Contents of heavy minerals in the surface sediments of the southwestern Bohai Strait

%
	全区（32）			Ⅰ区（3）	Ⅱ区（6）	Ⅲ区（23）	砂质粉砂（26）	粉砂（5）	砂（1）
	最小值	最大值	平均值	Ⅰ区（3）	Ⅱ区（6）	Ⅲ区（23）	砂质粉砂（26）	粉砂（5）	砂（1）
粒级	12.67	99.99	44.51	42.96	61.62	40.26	35.71	79.55	98.17
重矿物	0.23	5.77	0.93	2.79	0.73	0.74	0.73	0.98	5.77
普通角闪石	34.54	61.18	47.44	38.38	47.12	48.70	48.22	45.55	36.53
透闪石	0.00	1.74	0.50	0.42	0.58	0.50	0.55	0.32	0.26
阳起石	0.00	2.13	0.70	0.59	0.87	0.67	0.74	0.63	0.00
钛铁矿	0.00	19.95	1.17	8.05	0.21	0.52	0.57	0.51	19.95
磁铁矿	0.00	2.55	0.55	1.85	0.82	0.31	0.56	0.18	2.07
赤铁矿	0.00	2.12	0.46	0.00	0.23	0.59	0.48	0.49	0.00
褐铁矿	0.00	5.08	1.21	0.32	0.40	1.54	1.30	0.98	0.00
自生黄铁矿	0.00	2.27	0.11	0.00	0.42	0.04	0.12	0.05	0.00
普通辉石	0.00	1.99	0.20	0.00	0.39	0.18	0.21	0.18	0.00
绿帘石	18.67	37.27	26.77	31.49	21.53	27.52	27.27	24.89	23.06
褐帘石	1.29	8.35	4.04	3.30	3.53	4.27	3.99	4.64	2.33
斜黝帘石	0.00	4.77	1.20	0.57	1.59	1.18	1.14	1.67	0.52
黑云母	0.00	36.78	6.19	0.89	13.02	5.10	5.61	10.39	0.26
白云母	0.00	5.10	1.23	0.00	3.12	0.89	1.27	1.26	0.00
风化云母	0.00	8.43	2.22	0.09	3.37	2.20	2.18	2.89	0.00
磷灰石	0.00	2.45	0.65	0.91	0.05	0.77	0.77	0.12	0.26
榍石	0.00	3.89	0.98	3.27	0.41	0.83	0.93	0.64	3.89
锆石	0.00	2.07	0.36	1.27	0.29	0.26	0.31	0.30	2.07
电气石	0.00	0.83	0.23	0.25	0.14	0.25	0.26	0.12	0.00
金红石	0.00	2.70	0.19	0.00	0.48	0.14	0.21	0.11	0.00
石榴子石	0.00	10.05	2.46	7.85	0.33	2.31	2.37	1.76	8.29
风化碎屑	0.00	3.42	0.29	0.17	0.18	0.34	0.25	0.48	0.52
生物碎屑	0.00	4.07	0.44	0.00	0.35	0.52	0.29	1.34	0.00
闪石类	36.21	62.11	48.64	39.38	48.56	49.87	49.51	46.50	36.79
帘石类	23.55	43.18	32.01	35.36	26.66	32.97	32.40	31.21	25.91
辉石类	0.00	1.99	0.24	0.00	0.58	0.19	0.24	0.30	0.00
金属类矿物	0.00	22.02	3.39	10.22	1.67	2.95	2.91	2.16	22.02
云母类	0.00	37.36	9.64	0.98	19.51	8.19	9.06	14.54	0.26
ZTR	0.00	2.94	0.78	1.52	0.91	0.65	0.78	0.54	2.07
稳定矿物	0.57	16.24	5.04	13.80	2.03	4.68	5.04	3.13	14.51
注：表内无特别标注的数据均为平均值，表头括号内数据代表样品数量。

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表 2 研究区及周边地区重矿物含量

Table 2. Contents of main heavy minerals in the study area and surrounding areas

/%
	全区（32）	Ⅰ区（3）	Ⅱ区（6）	Ⅲ区（23）	黄河口^[29] （N=19）	长江水下三角洲^[30] （N=145）	山东半岛近海^[29] （N=73）	辽东半岛近海^[31] （N=25）
重矿物	0.93	2.79	0.73	0.74	2.4	5.1	1.2	2.5
普通角闪石	47.44	38.38	47.12	48.70	16.9	33.3	35.7	37.0
钛铁矿	1.17	8.05	0.21	0.52	0.2	1.5	1.3	6.5
磁铁矿	0.55	1.85	0.82	0.31	－	0.2	5.8	2.0
赤铁矿	0.46	0.00	0.23	0.59	2.0	4.5	2.4	－
褐铁矿	1.21	0.32	0.40	1.54	17.1	2.9	2.3	－
自生黄铁矿	0.11	0.00	0.42	0.04	0.1	0.9	2.2	0.4
普通辉石	0.20	0.00	0.39	0.18	3.8	4.8	3.6	－
绿帘石	26.77	31.49	21.53	27.52	27.1	27.3	29.5	14.7
黑云母	6.19	0.89	13.02	5.10	16.8	0.9	3.9	－
白云母	1.23	0.00	3.12	0.89	8.8	4.5	8.2	－
片状矿物	9.64	0.98	19.51	8.19	30.2	10.9	16.4	19.4
磷灰石	0.65	0.91	0.05	0.77	－	0.4	－	0.6
榍石	0.98	3.27	0.41	0.83	－	0.4	－	1.6
锆石	0.36	1.27	0.29	0.26	－	0	－	0.3
石榴子石	2.46	7.85	0.33	2.31	－	0.5	－	8.5
石榴子石+锆石+榍石	3.80	12.40	1.03	3.40	0.9	0.9	3.3	10.4
注：表头括号内数据代表样品数量，表内“—”代表无数据。

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