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宋家伟伍德明陈飞邓开章海南省海洋地质资源与环境重点实验室海南省海洋地质调查研究院
海南岛东部滨海区域有良好的自然环境和水动力条件，加上丰富的陆源沉积物来源和良好的沉积环境使得该区域成为砂矿富集带，目前已经探明的具有工业储量的滨海砂矿主要有钛铁矿、金红石、锆英石、独居石等，其中锆、钛等砂矿储量位居全国前列。但随着海南省加大对滨海岸线环境保护的力度，寻找和开发浅海砂矿资源就显得越来越迫切。近年来，多位学者对海南岛周边浅海海域的重矿物砂矿资源分布进行了调查研究，取得了不少成果。杨慧宁等结合多项调查资料，对南海固体矿产资源进行了系统评价，粗略划分了重砂矿物的异常区和高含量区。本次研究利用２０１８年在海南岛东部浅海海域采集的７８个表层沉积物样品进行了化验分析，并对该海域重矿物砂矿的资源潜力进行了分析，划分了郜英石异常区，为下一步找矿工作的开展提供地质依据。
样品与方法1野外采样本次研究所分析的７８个表层沉积样品是海南省海洋地质调查研究院于２０１８年在研究区采用抓斗取样器取得的，依托项目为“南海固体矿产资源潜力调查评价（２０１８年度）”。研究区位于海南岛东部浅海６０～２００ｍ水深范围海域，取样网度为１０ｋｍ×２０ｋｍ。
2分析与处理本次研究对所取得样品进行了地球化学分析，分析项目主要为ＺｒＯ２和ＴｉＯ２，样品测试分析工作由青岛斯八达分析测试有限公司承担，测试方法为Ｘ射线荧光光谱法。测试所得结果为氧化物百分含量。在测试过程中，分别抽取了１０个样品和５个样品进行了重复内、外检质量控制，测试结果合格率为１００％。
结果和分析1锆、钛地球化学特征通过对７８个表层沉积物样品的ＺｒＯ２和ＴｉＯ２百分含量进行统计，可知ＺｒＯ２含量在０．０１％和０．０５％之间，平均值为０．０２４％，标准偏差为０．００７；ＴｉＯ２含量在０．０６％和０．７３％之间，平均值为０．４７％，标准偏差为０．１３２。
表１表层沉积物ＺｒＯ２和ＴｉＯ２含量统计特征
ＺｒＯ２和ＴｉＯ２含量在研究区的平面空间分布如图２所示。由图２可知，ＺｒＯ２和ＴｉＯ２的含量值总体均呈现由西向东逐渐降低的趋势，其中，ＺｒＯ２的浓集中心大致位于研究区西部，而ＴｉＯ２的浓集中心大致位于研究区西南部。
2矿物品位与分布“南海固体矿产资源潜力调查评价（２０１８年度）”项目还开展了选矿试验工作，其样品来源为研究区内采取的钻孔样品、底质表层样品和底质柱状样品共计１０．０３ｔ混合样品。选矿试验及相关矿物学研究成果表明，研究区砂矿的主要含锆矿物为锆英石，主要含钛矿物为金红石、钛铁矿和白钛石等，为了获取矿物品位，本文利用化学分析的结果，通过相应的折算公式，取得相应的矿物品位。
分析1资源潜力分析根据折算矿物品位的统计情况，发现除了锆英石外，研究区内的金红石和钛铁矿均未有样品能达到工业指标的边界品位，而白钛石目前没有统一的工业指标标准，因此本文主要对锆英石的资源潜力进行分析。本文根据锆英石的矿物品级将其划分为不同等级的异常区，这种方法可反映出有用矿物的分布特征和富集规律。根据异常区的划分标准，将矿物品位分为１～５级，在此基础上划分为Ⅰ、Ⅱ两个级别的异常区。根据上述异常等级划分标准和锆英石矿物折算品位，对研究区锆英石异常区进行了划分。结果显示，研究区大部分海域均锆英石异常能达到Ⅰ－３级以上，表明研究区整体具有较好的找矿远景。而研究区的西部和北部能达到Ⅰ－２级，水深范围６０～１００ｍ，面积约１４６０ｋｍ２，局部更是达到了边界品位以上的Ⅰ－１级，加上离岸较近，是开展下一步找矿工作的重点区域。
表２表层沉积物中折算矿物含量统计特征
表３锆英石异常区矿物品位分级表
2成矿条件在滨浅海砂矿成矿过程中，物质来源条件是成矿的前提，另外水动力条件等因素也能对成矿起到关键作用。根据前人研究成果，海南岛东部广泛发育的印支期二长花岗岩、花岗闪长岩，以及海西期和燕山期二长花岗岩、花岗闪长岩等侵入岩的风化剥蚀，为锆钛砂矿的形成提供了重要的物质来源。在研究区内，这些物质经过文教河、文昌河等河流的搬运，在河流的入海口、河漫滩、冲积阶地等地貌有利部分汇集成矿，因此在研究区附近的陆域可见众多的滨海锆钛砂矿矿点。另外，这些成矿物质经过继续搬运入海，再由海洋水动力的强弱和方向的变化直接控制海域砂矿的形成、分布规律及赋存的地貌部位等。研究资料显示，海南岛东海域以近岸流为主，沿华南大陆的粤西沿岸流也对调查区的物质沉积产生了一定作用，推测正是这种复杂的水动力条件使密度较大、成分较稳定的郜英石矿物富集在了Ⅰ－１级异常区附近海域。
结论
１）通过对研究区内７８个表层沉积物样品的ＺｒＯ２和ＴｉＯ２百分含量进行分析，可知ＺｒＯ２含量在０．０１％和０．０５％之间，平均值为０．０２４％，标准偏差为０．００７；ＴｉＯ２含量在０．０６％和０．７３％之间，平均值为０．４７％，标准偏差为０．１３２。在平面分布上，ＺｒＯ２和ＴｉＯ２的含量值总体均呈现由西向东逐渐降低的趋势，其中ＺｒＯ２的浓集中心大致位于研究区西部，而ＴｉＯ２的浓集中心大致位于研究区西南部。
２）利用化学分析的结果，通过相应的折算公式，取得了锆英石、金红石、钛铁矿和白钛石的矿物品位，折算矿物品位和化学分析结果的空间分布基本一致。
３）根据折算矿物品位的统计情况，研究区内仅有锆英石能达到工业指标的边界品位。结果显示，研究区大部分海域均锆英石异常能达到Ⅰ－３级以上，表明研究区整体具有较好的找矿远景，而研究区的西部和北部能达到Ⅰ－２级，局部更是达到了边界品位以上的Ⅰ－１级，加上离岸较近，是开展下一步找矿工作的重点区域。
作者简介：宋家伟（１９８４－），男，汉族，硕士，高级工程师，主要从事海洋地质研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：４６２４４３２６＠ｑｑ．ｃｏｍ。
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