行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
子計畫四：沖繩海槽岩心孔隙水之地球化學
計畫類別： 整合型計畫 計畫編號： NSC91-2611-M-110-015-執行期間： 91 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 執行單位： 國立中山大學海洋地質及化學研究所 計畫主持人： 林慧玲 計畫參與人員： 林慧玲、林黛君、王薇喬、楊盛淵 報告類型： 精簡報告 報告附件： 出席國際會議研究心得報告及發表論文 處理方式： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，2 年後可公開查詢中
華
民
國 92 年 9 月 10 日
中文摘要
本實驗藉由 X 光螢光分析法（XRF, X –ray fluorescence analysis；由本所陳鎮東 教授實驗室提供）直接測定由深海鑽探 195 航次、於台灣東北角的沖繩海槽南端 所鑽取的 1202 岩心沉積物(ODP Leg 195, Site 1202)中細顆粒（<63 ìm）的組成 元素。藉由細顆粒沈積物分析沖繩海槽兩萬年內沉積物的元素組成，並與鄰近海 域的沉積物組成比較，進而探討沖繩海槽與南海沈積物來源。分析結果顯示，沖
繩海槽 1202 岩心沉積物中兩萬年來主要元素氧化態含量依序分別為 SiO2、
Al2O3、Fe2O3、K2O和 CaO，含量分別為 51~60%、12~18%、4.5~6.6%、2.2~3.2%
及 2.2~5.5%。而利用三相圖（如附圖：SiO2 、Fe2O3、Al2O3）與鄰近的台灣東
北海域、高屏峽谷、南海以及長江、黃河、和黃土的顆粒分析比較，結果顯示沖 繩海槽沉積物組成與台灣東北海域、高屏峽谷及長江懸浮物組成相近，顯示沖繩 海槽沉積物來源可能受台灣及中國大陸輸入兩處影響。其中南沖繩海槽與台灣東 北海域的 Fe2O3成分比例差異小，而南沖繩海槽的 SiO2含量相對較低，Al2O3含 量則相對較高。南沖繩海槽沉積物與長江、黃河懸浮物組成相較，SiO2含量相對 較高，Al2O3含量則相對較低，Fe2O3成分比例也差異不大。就地體構造的架構 而言、沖繩海槽處於弧後張裂初期，理論上海洋地殼張裂的過程不僅提供大洋主 要熱源，亦是微量元素（在這裡尤其是錳元素）的主要來源。但是 1202 的岩心 沈積物標本的 Mn/Al、V/Al 及 Ni/Al 比值皆低於頁岩平均值﹐ 顯示此地除陸源輸 入外，似乎沈積物並未受到其他地質活動的影響。 關鍵詞：深海鑽探、X 光螢光分析法、沖繩海槽
Abstr act
X-ray fluorescence analysis (XRF) was applied to the fine fraction (<63 ìm) of discrete samples from ODP Leg 195, Site 1202 for bulk elemental compositions.
The major owncore geochemical components for Site 1202 are SiO2, Al2O3, Fe2O3,
and CaO. Together with other trace elements, such as Mn, Ti, V, Ni, and Zr, variations of depositional setting are discussed. Basically the total element distribution can be divided into two categories based on Emperical Orthogonal Function (EOF) analysis: terrigenous and biogenic origin. The elements that closely related with the biological activity are Ca, P, Mn. Although both Ca (XRF) and
Ba/Al, another proxy indicator for surface productivity, does not fluctuate
significantly. A ternary plot, which shows the relative proportions of SiO2
(representing quartz and opaline silica), Al2O3 (x5; aluminosilicats representing
weathering-derived detrital), and Fe2O3 (x10; representing terrigenous source),
provides a reference to compare Site 1202 with surrounding potential sediment
sources. The distribution range of SiO2- Al2O3- Fe2O3 for Site 1202 is mostly
confined by the values from Kao-ping canyon, loess, Yangtze River, Yellow River, and northeastern Taiwan, suggesting a mixing sedimentation of multiple sources. Of special interest is that Mn/Al does not show any anomalous high values throughout the record. Being located at the initial spreading area, hydrothermal activity in the Okinawa Trough has been detected both by seismic survey and seawater chemistry. The spreading process not only is a major source for heat but also trace elements to the ocean. It is possible that the locality of Site 1202 is immune from the
hydrothermal invasion or other submarine volcanic proxy indicator is needed.
---相關工作成果:
一．碩士班學生畢業論文：
楊盛淵、2003、南海中新世晚期以來的沈積環境變遷，中山大學海洋地質及化學 研究所，127 頁。 王薇喬、2003、高屏峽谷與南海北部沈積物收集器的有孔蟲組合及其穩定同位素 之變化，中山大學海洋地質及化學研究所，98 頁。二． 會議、期刊論文發表：
Lin, H.-L., 2003, Late Quaternary deep-water circulation in the South China Sea:
TAO (accepted).
Huang, K.-F., You, C.-F., and H.-L. Lin, 2003, The systematics of boron and boron isotopes in ODP 1146 pore waters: Gemchemical implications, Annual Meeting of the Geological Society of China, Keelung.
Lin, H.-L., Wang, W.-C., and G.-W. Hung, 2003, Seasonal variation of planktonic
foraminiferal isotopic composition from the sediment traps in the South China Sea, XVI INQUA Congress Program with Abstract, p. 76, Reno, Nevada.
