正文 第五章 軟泥水化學形成演變機理(二)(3 / 3)

鑒於南海北部海域軟泥水形成的沉積環境不同,形成後發生的變質作甩不同,可將其分為3種基本類型:

(1)I型軟泥水內陸架、外陸架和陸坡軟泥水濃度正向型和正向型可歸屬於此類II型軟泥水內陸架軟泥水濃度反向型屬於此類;罝型軟泥水陸架軟泥水低濃度型屬於此類。

後兩種類型是南海北部軟泥水化學的特殊例子,故分別評價其變質作用程度。

(2)軟泥水變質作用階段評估I型軟泥水變質作用階段

在軟泥水化學分布規律性中的共性一節中已描述了軟泥水化學參數值由內陸架至陸坡方向上的變化規律性,這裏不再贅述。重要的是還要從軟泥水化學與其上覆底層海水化學的對比中把握兩者的差異。

(3)該型水的礦化度和絕大多數組分,包括微量、痕量金屬組分、生物成因組分等均比其上覆底層海水的同名組分濃度要高,由內陸架至陸坡方向上亦呈現增髙變化趨勢,表明軟泥水形成後在水岩係統的物理化學條件控製下,建立了新的水岩相互作用的化學動態平衡,軟泥水與其圍岩軟泥之間的化學成分發生了變化和重新分配。軟泥水產生了不同程度的鹽化、濃縮作用,並朝正向變質的水文地球化學方向演變。

(4)軟泥水的兩對比值比其上覆底層海水的同名參數比值要低。軟泥水的比值變動範圍為0.78~0.80,而底層海水的變動範圍為0.80~0.84,兩者均是由內陸架向陸坡方向呈遞增變化。軟泥水的比值變動範圍為200~240,而底層海水的變動範圍為290~340,兩者亦均是由內陸架朝陸坡方向呈遞增變化。

這兩對標型係數比值的值域範圍的分布態勢和兩者變化的和諧性,以及軟泥水和上覆底層海水的差異性,足以說明軟泥水已發生了顯著的變質作用。

(5)軟泥水的比值比底層海水的略有下降,軟泥水的值域變動範圍為0.032~0.037,而底層海水的值域變動範圍為0.034~0.38,由內陣架朝陸坡方向上兩者均呈微增高變化。

軟泥水的比值比底層海水的要低。軟泥水的值域變動範圍為0.191~0.212,而底層海水的為0.200~0.216,兩者均似有由內陸架朝陸坡方向上呈遞降變化的態勢。

軟泥水的比值變動範圍為0.080~0.162,而底層海水的變動範圍為0.5~0.55,表明軟泥水的值差異較大。在內陸架軟泥水中呈相對高值,而外陸架軟泥水則呈相對低值,而陸坡軟泥水又呈高值,但仍比內陸架的要低。這種變化與底層海水的在空間上的變化態勢是對應的。

(6)根據陸架軟泥年代測算表明:陸架軟泥深度為1200的層段年代大約為4200而陸坡軟泥年代按鈾係法測定和換算,其沉積速率為1.70/1000,按其推算深度為12000的軟泥年代距今約0.703。

僅從上列軟泥水化學參數值變化看,由內陸架朝陸坡方向上,軟泥水的變質作用程度減弱,而陸坡軟泥水的這些參數比值相對接近於上覆底層海水的同名參數比值。由此可以認為I型軟泥水化學均已發生了變質作用,陸坡軟泥同生沉和成因水雖然在生成後經曆丁漫長的肘間,但由於對流作用活躍,仍處在淺變質作用階段,而朝向陸架方向上軟泥水變質作用程度加強;陸架軟泥同生沉和成因水雖然在生成後經曆的時間短,但由於對流作用減弱,處在中等變質作用階段。表明兩者相對軟泥而言均是後生的。I型軟泥水的變質作用階段該型軟泥水的礦化度比其上覆底層海水的要高,雖其礦化度和各種組分濃度隨深度加大均呈降值變化,但其各種變質作用係數比值仍保持著接近海水的特征值。因此,該型水雖受大氣降水入滲地下,並沿該沉積體係滲濾,使軟泥水遭受淡化的影響,由此朝向大陸島嶼方向追溯,會存在淡化作用愈來愈強的軟泥水。從現在掌握的軟泥水化學看處在淺變質作用階段,按測年表明,這個階段的完成經曆了3000~3500。

(7)I型軟泥水的變質作用階段

該型軟泥水是南海北部海域軟泥水化學中的一個特殊低濃度類型,軟泥水賦存於衝積成因的沉積體係中,其初始濃度是一種淡水,發展到10/1以上的濃度水平,已經曆了鹽化濃縮、正向變質的水文地球化學作用過程,其變質作用係數比值的變動範圍為0.71~0.89,比值的變動範圍為160~340,該兩對係數比值在大洋水和底層海水的同類比值上下擺動。其它變質作用係數比值亦具有相似的特點。從這些係數值看,該型水已朝向海洋水的特性方向演變,並已具有接近海洋水化學的特性,同時其濃度又顯著低於海洋水的濃度,變質作用係數值高於或低於海洋水的數值。所呈現的這種二重性均表明該型軟泥水已顯著發生了正向變質作用,已處在深變質作用階段,該階段的完成經曆了3000~4200年。

(四)軟泥水化學成生演變模式

上述軟泥水化學成分的基本特征、垂向剖麵類型和空間分布規律性,以及變質作用和形成機理的描述和論證,從總體上揭示了軟泥水化學成分成生演變的圖式。因此,可將南海北部海域軟泥水化學成分成生演變概括為三種模式。

(1)南海北部海域軟泥水化學存在三種類型及其成生演變模式,基本上代表和反映了該區軟泥水化學的特征和屬性。

(2)第I類型的軟泥水化學是南海北部海域的主要類型,分布範圍廣,具有演變序次清晰的規律性,也是研究區軟泥水化學成生演變的主體模式。而第I類型軟泥水化學主要分布在近岸海域,分布範圍小,具有局部意義。

(3)不同類型的軟泥水化學的起始濃度不同(形成環境不同),形成後由於產生不同的地球化學作用及其強度不同,導致了不同軟泥水化學剖麵的形成,而每個水化學剖麵和圍岩軟泥物質成分的特性具有顯著的適從性。

(4)軟泥水生成後在軟泥係統中發生的水岩相互作用異常活躍導致兩相之間物質成分的交換,形成了當今見到的物理化學的動態平衡,但這個動態平衡是相對的,至今仍在發生各種作用,繼續改變軟泥水化學和軟泥的物質成分。

(5)同一類型的軟泥水化學,由於水岩相互作用的性質和作用的強度不同,形成了軟泥水化學在空間上的分布變化的序列十分清晰。

(6)內海軟泥水化學成生演變的過程比大洋軟泥水化學顯然要複雜得多,其類型多樣、演變過程複雜,主要取決於內海的沉積環境、水動力條件和距大陸遠近等多:種因素;而大洋,特別在深水區,這些因素則相對穩定。

本拫告概括的南海北部海域軟泥水化學類型和成生演變模式隻能說基本上代表了該區的情況,是否還存在其它類型,尚待日後工作發現。