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湄洲湾重矿物平均含量5.67%,高于台湾海峡中北部的(0.96%),>10%的高值区分布于湾内深槽的岛屿附近,<3%的低值区见于近岸海域。重矿物37种,以磁铁矿、角闪石、绿帘石、褐铁矿等为主。根据重矿物的含量可将其分为6个矿物区。湾内物质来源于河沙、岸边、岛屿和海底蚀沙及台湾海峡来沙。湾内与海峡之间进行物质交换,磁铁矿、锆石等颗粒状矿物由湾内向海峡方向扩散,而黑云母等片状矿物则由海峡向湾内扩散。湄洲湾处于较氧化的高能环境。