台湾河流粘土矿物12zt0169.pdf

2012 年 第 57 卷 第 2-3 期： 169 ~ 177 《中国科学》杂志社 论 文 SCIENCE CHINA PRESS 台湾河流沉积物的黏土矿物组成特征与物质来源 ① ①* ② ③ ① ① ① ① 李传顺 , 石学法 , 高树基 , 陈明德 , 刘焱光 , 方习生 , 吕华华 , 邹建军 , 刘升发①, 乔淑卿① ① 国家海洋局第一海洋研究所, 青岛 266071; ② 台湾中央研究院环境变迁研究中心, 台北 11529; ③ 台湾海洋大学应用地球科学研究所, 基隆 20224 * 联系人, E-mail: xfshi@ 2011-04-06 收稿, 2011-09-05 接受 国家自然科学基金、国家海洋局青年海洋科学基金(2011309)、我国近海海洋综合调查与评价专项(908-ZC-I-05)和国家海洋局 基本科研业务费(GY02-2011G28)资助 摘要 台湾岛位于欧亚板块与菲律宾板块的碰撞地带, 活跃的构造活动和丰富的降雨量以及其 关键词 独特的地理位置造就了它在大陆边缘和“源到汇”研究中的重要地位, 每年通过河流注入到周边 台湾河流 海域的沉积物多达数亿吨, 成为周边海域重要的物质来源, 也成为沉积物“源到汇” 系统研究的 河流沉积物 天然实验室. 对台湾东部、西部 12 条代表性河流沉积物的黏土矿物分析结果显示, 台湾西北部 黏土矿物 风化作用 淡水河黏土矿物组成以伊利石(73%)和绿泥石(24%)为主, 含有少量高岭石(3%), 不含蒙脱石; 物质来源 台湾西部浊水溪沉积物中黏土矿物由伊利石(75%)和绿泥石(25%)组成; 台湾西南部高屏溪黏土 矿物主要由伊利石(75%)和绿泥石(23%)组成, 含有少量高岭石(2%), 不含蒙脱石. 台湾东部河 流沉积物与西部河流相比具有不同的黏土矿物组成, 其中花莲溪沉积物中绿泥石平均含量高达 48%, 是台湾所有河流中绿泥石含量最高值. 与大陆河流对比, 台湾河流具有明显不同的黏土矿 物组合特征. 台湾河流中几乎不含蒙脱石, 高岭石含量也较低. 台湾河流沉积物中的黏土矿物 组成特征主要与流域内岩石类型和物理、化学风化强度有关, 广泛出露的第三纪沉积岩, 尤其是 砂岩、页岩、板岩等在经过强烈的物理风化作用后形成丰富的伊利石与绿泥石. 由于台湾雨量 充沛, 地形陡峻, 使得这些黏土矿物被河流快速搬运至出海口, 并进一步随海流和波浪作用向 其他海区扩散. 台湾岛位于欧亚板块交界处, 属于构造上升区, 然而, 对于台湾河流沉积物的组成特征一直缺乏系 其地层主要以第三纪以来的新生代沉积和变质岩层 统的调查研究, 因此, 每当遇到对台湾来源的物质贡 为主, 质地松软易于风化, 而且台湾地区地形陡峭, 献进行对比讨论时, 总是难以找到准确可靠的资料 与美国“大陆边缘研究计划”(Margins)底下的“Source 进行分析研究. 为此, 我们与台湾海洋大学和中央研 to Sink”十年计划中选定的新西兰及巴布亚几内亚研 究院环境变迁研究中心合作先后于 2010 年 1 和8 月 究重点地区相比,