上海无居民岛潮间带底质碎屑矿物初探

2015-08-28储鸣高春梅

卷宗 2015年8期

储鸣　高春梅

摘要：在对上海无居民海岛黄瓜沙、顾园沙、青草沙、东风西沙、扁担沙5个岛屿潮间带底质进行采样和分析的基础上，利用重液法和计数法分析了潮间带底质中的轻重矿物的矿物组成。结果表明：在轻质矿物中，以长石，方解石和石英占主要组成部分，其百分含量之和分别为78.98%，88.82%，84.10%，89.56%，83.58%；还含有一些绿柱石，蛋白石，蛭石等；重质矿物中，顾园沙，青草沙和东风西沙三个站点以重晶石和铁矿为主，其含量之和分别为：78.24%，83.96%，81.79%，还含有少量的孔雀石和绿帘石等。

关键词：无居民岛；潮间带；底质；矿物组成；上海

文章创新点：利用重液法和计数法首次对上海无居民岛潮间带底质碎屑矿物进行分析，得出潮间带底质碎屑矿物轻重矿物成分及含量，轻矿中以长石，方解石和石英为主（80%以上），重矿以重晶石和铁矿为主（80%左右），为上海市无居民岛开发利用提供基础依据。

无居民海岛是指在中国管辖海域内不作为常住户口居住地的岛屿、岩礁和低潮高地等，也称无人岛。我国无人岛占海岛总数的94%，而其面积仅为海岛总面积的2%左右[1]。我国无人岛的数量以浙江最多，其后依次是福建、广东、广西、山东、海南、辽宁、台湾、河北、江苏、上海、天津[2]。各个省市也开展了相应的关于无居民岛的开发利用，资源与环境保护及管理，并取得了一些成效。李杨帆等[3]人运用生境更新的原理和方法将无人岛分为四种类型，实行分类管理；马丽卿[4]以居民迁岛为例提出了开发无人岛的原则及路径选择，有利于海岛的管理；赵锐等[5]利用主体功能区理论，提出了无人岛的空间开发模式，并提出了相关的建议；张祥国[6]针对开发无居民海岛存在的环境问题提出了可持续开发利用的要求和建议；王芳等[7]通过结合无居民海岛的经济社会、资源环境、生态环境等系统，提出了海岛开发利用现状评价体系，并构建了海岛开发利用现状评价体系的领域及指标、指数，为海岛可持续发展的决策、管理和调控提供重要依据。

随着沿海地区的快速发展和开发活动的日益加剧，无人岛正逐渐成为21世纪海洋开发中的新热点和前沿阵地[1，2，8]。上海滨江临海，位居我国18000多公里大陆海岸线中部，与长江黄金水道出海口交汇。上海拥有9000多平方公里的海域面积，大陆岸线211公里，岛屿资源较丰富，除崇明、长兴和横沙等3个有居民岛屿外，长江口和近海区域还有0米线以上的无居民岛屿（沙洲）21个，岛屿岸线总长577公里[9]。

在国家海洋局及上海海洋局908专项的资助下，对上海无居民岛进行了详细的勘察，郭伟其等[16]等通过对无居民海岛的综合性海岛资源调查，多方面对上海市无居民海岛的资源情况进行了分析，并总结出其资源特征；杨红等[11]从保护和开发两个角度出发，选择层次分析法和德尔菲法相结合的方法，建立了上海市无居民岛土地资源开发利用评价体系，分析上海市 6个河口冲积无居民岛开发适宜性等级；同时，还就无居民岛潮间带沉积物重金属污染状况及粒径特性进行了分析[12，13]。但对于无居民岛潮间带底质碎屑矿物的分析还很少，本研究目的是了解上海无居民岛潮间带底质中碎屑矿物的组成，掌握其基本矿物成分，为未来开发和利用无居民岛提供必要的基础资料。

1.材料与方法

1.1 站点位置及样品采集

利用“908”项目，分别在上海长江口海域的顾园沙、黄瓜沙、东风西沙、扁担沙、青草沙等5个无人海岛潮间带设置采样断面，并对样点进行了GPS准确定位，采样范围是N31.11.9-N31.44.9，E121.16.3-E122.1.2，具体采点分布如图1所示。

1.2 样品处理

本次调查按照专项海岛和底质调查技术规范[13]要求进行。取0. 063～0.125mm粒级的样品用重液（ CHBr3，密度为2. 89g/mL）将轻、重矿物分离，烘干备用；轻、重矿物的鉴定均在体视镜下进行，每个样品的轻、重组分采用条带法，数取300～500个颗粒，以实际鉴定的颗粒数为100%，分别求得各种轻、重矿物的颗粒百分含量。

2. 结果与讨论

2.1 沉积物碎屑轻矿物分析

通过对四个采样点轻矿进行分析发现，各个站点碎屑矿物中均有方解石，石英，长石等，其百分含量之和均超过75%，可见这三种矿物的含量在整个无居民岛居多。其次是蛋白石，海泡石，蛭石、坡缕石等，其含量均不高于6%；另外还有少量的霞石，绿柱石，海绿石等，其含量均不高于1%。

各个站点轻矿矿物组成分析见图2。矿物显微镜观察见图3。

2.2 沉积物重矿分析

由于样品在使用过程中出现差错，因此黄瓜沙和扁担沙重矿样品较少，不满足规范要求，因此未对其进行详细的矿物分析。其他站点重矿矿物组成分析见图4。从图4可以看出，顾园沙高滩中，铁矿含量最高，达51.6%，其次是重晶石，26.64%；绿帘石，8.12%；孔雀石，4.64%；还含有少量的辰砂。青草沙高滩中，重晶石含量最高，65.61%；其次是铁矿，18.35%；孔雀石，3.67%；菱镁矿，1.83%，还含有少量的锰矿。东风西沙高滩中，重晶石含量最高，56.58%；其次是铁矿，25.21；橄榄石，5.60%；。绿泥石，3.92%。三个站点中，还可以检测到少量的绿柱石，原因是由于在采用重液分离方法中，由于绿柱石密度为2.63-2.80，会有部分绿柱石悬浮在重液中，导致分离的时候会有一些绿柱石转移到重矿组分，因此会检测出有绿柱石的存在，但比例都没有超出10%，因此符合规范要求，并未进行重新样品分离。

3.结论及展望

通过对上海部分无居民岛潮间带底质碎屑礦物进行分析，得出以下信息：

（1）所分析样品中，轻矿物中以长石，方解石，石英为主，含量最多，合计超过75%。其次是蛋白石，海泡石，蛭石、坡缕石等，其含量均不高于6%；另外还有少量的霞石，绿柱石，海绿石等，其含量均不高于1%；

（2）在三个站点重矿物中，以重晶石和铁矿为主，合计超过75%。还有一些绿帘石，孔雀石，菱镁矿等。由于铁矿未进行详细的铁矿组分分析，日后可采用其他技术进行鉴定，为其利用提供基础资料；

（3）此次样品只是各个站点高滩采集的样品，因此会跟整个无居民岛样品存在一定的误差，未将低滩及中滩样品进行分析对比，会有一定的缺陷，故今后可进一步开展详细分析，同时重新采取黄瓜沙和扁担沙两个采样点采集样品进行重矿分析，以期得到全面的无居民岛底质碎屑矿物信息，为合理开发利用无居民岛资源提供依据；

（4）对底质碎屑矿物只是进行了初步的矿物组成分析，今后可开展其碎屑矿物单矿物特征、分布，不仅有助于判别沉积环境，而且对探讨海底物质来源、泥沙扩散迁移规律、现代沉积作用和演化模式具有重要的研究意义。

参考文献

[1]杨文鹤. 中国海岛[M]. 北京：海洋出版社， 2000： 61-62

[2]張元和，苗永生，孙梅，等. 关注无人岛-浙江无人岛的开发与管理[J].海洋开发与管理， 2000，17（2）： 26-30

[3]李杨帆，朱晓东，刘青松.我国无人岛保护与持续利用途径研究：生境更新的方法及应用[J].农村生态环境，2003，19（2）： 20-23

[4]马丽卿.我国无人岛屿开发原则及路径选择——以居民迁移岛为例[J].海岸工程，2010，29（1）：67-74

[5]赵锐，蔡大浩.基于主体功能区理念的无居民海岛空间开发模式研究[J].海洋经济，2011，1（2）：26-31