江西九江中更新世红土物质来源研究

华南地区广泛分布中更新世红土。目前, 对其物质来源尚有争议。九江红土剖面的沉积时代已得到很好限定, 同时由于其沉积连续、地层出露较好, 是开展中更新世红土物质来源研究的理想剖面。通过对九江中更新世红土2件碎屑锆石样品的分析, 共获得177颗谐和锆石U-Pb年龄, 主要峰值集中在新元古代(816 Ma、801 Ma和991 Ma)、古元古代(2019 Ma、2022 Ma和2481 Ma)和新太古代(2502 Ma), 并具有不显著的中生代峰值(135 Ma)。将其与潜在远源和近源物源区的锆石U-Pb年龄组成进行对比, 结果发现中国北方戈壁、沙漠和黄土高原、塔里木盆地、华北平原并不是九江中更新世红土的主要源区。庐山北麓早更新世发育的洪积扇为九江中更新世红土发育提供了充足物质。九江中更新世红土和九江晚更新世黄土的碎屑锆石U-Pb年龄组成存在明显差别, 后者主要来自长江河漫滩的碎屑物质。不同的气候条件主导了九江地区红土和黄土的发育, 二者都受控于青藏高原构造隆升产生的环境变化。     

庐山北麓JL红土剖面粉砂粒级元素地球化学特征及其物源意义

加积型红土是中国南方第四纪环境变化研究的重要陆相载体,其沉积母质显示风成特性,后期经历较强的化学风化。为了明确加积型红土的物质来源,并减弱风化效应对其物源信息的影响,本文提取了庐山北麓JL红土剖面(厚18.46 m)部分样品的粉砂组分(4~63 μm),分析其元素地球化学特征,并通过元素比值及物源判别指数等方法讨论其蕴含的物源信息。结果显示:1)粉砂粒级化学组成中SiO2、Al2O3和Fe2O3三者的含量可达84.29%,K2O、Na2O、CaO和MgO四者含量仅1.30%,与全岩相比SiO2含量增高,Al2O3和Fe2O3含量明显降低,风化指数CIA值(74.02%)明显低于全岩样品(85.00%);微量元素中,粉砂粒级相对全岩Cu、Zn、Rb、Sr、Cr、La等含量降低,Y、Zr含量则略高。2)Na2O/Al2O3与K2O/Al2O3及Na2O/K2O与CIA的散点图中,粉砂粒级样点间的集聚程度明显降低,暗示风化效应在一定程度上被削弱。此外以洛川黄土和长江河漫滩沉积物为端元的物源指数计算表明,全岩样品消除粒级效应后的物源指数(PIw)与粉砂粒级物源指数(PIfs)吻合度较好,进一步验证了粉砂粒级地球化学特征在削弱风化效应方面的有效性。3)JL剖面上部黄棕色土的PIfs值为0.45,物源上更接近北方黄土,剖面中下部的网纹红土PIfs值为0.57,物源更接近长江沉积物。结合TiO2/Al2O3、Zr/Y、Hf/Ti等元素比值,JL剖面自下而上近源物质的贡献略有减少,远源物质的贡献则趋于增加,这可能意味着晚第四纪以来东亚冬季风不断增强的过程。     

超基性岩红土风化壳中REE地球化学:不同气候风化剖面的对比

选择印度尼西亚苏拉威西岛Kolonodale地区和中国云南省元江地区的2个超基性岩红土风化壳为研究对象,对比研究不同气候环境下超基性岩在红土风化过程中REE的地球化学特征及其演化机制.研究发现,印尼Kolonodale和中国元江剖面的REE分布型式具有一定的共性规律,都表现出显著的REE表生富集效应(相对于基岩的最大富集系数分别达44.21和236.19)、不均一的轻重稀土分异(分异程度随剖面深度加大而降低)以及剧烈的Ce异常正负转换现象(风化壳上部是正Ce异常,风化壳下部是负Ce异常).2个剖面中REE最大富集段的产出位置明显错位,表现在Kolonodale剖面中REE最大富集段出现在腐岩层,而在元江剖面中REE最大富集段出现在红土层.质量平衡计算指示,REE在超基性岩红土化过程中发生了显著的迁移和分异现象,其地球化学行为受红土剖面pH值环境与有机质(O.M.)含量的制约.案例对比分析表明,气候环境对超基性岩红土化过程中REE的地球化学演化具有重要影响.在热带雨林环境的印尼Kolonodale剖面中,风化壳中REE主要继承于基岩,在高强度的红土化作用下,REE经历了强烈的重新分配和垂向分异.而在亚热带季风气候环境的中国元江剖面中,风化壳中的REE具有更复杂的物源背景,除继承基岩外还可能叠加了风尘沉积物的影响.元江剖面的红土化程度偏弱,导致REE在表生演化中未发生强烈的淋滤和次生富集作用.      

中国红色粘土型金矿成矿特征

中国的红色粘土型金矿是90年代初发现并开始研究的，基本上产于南方特别是西南地区，由于特殊的地质构造条件和气候，地貌条件，该类型金矿与国外的红土型金矿存在明显的差异；红色粘土型金矿剖面发育差，红土化程度低；对源岩依存度高；铁铝含量低、硅含量高；矿石处在富粘土矿物阶段，少见三水铝石，一般为伊利石和高岭石共存。金在红色粘土中以微细粒分散形式存在，且在红色粘土剖面中由于表生淋滤作用而发生活化、迁移和再沉淀。     

东南亚红土镍矿床地质地球化学特征及成因探讨 ——以印尼苏拉威西岛Kolonodale矿床为例

Kolonodale矿床是东南亚红土镍矿带上一处典型矿床,位于印度尼西亚苏拉威西岛东部。矿床产自富镁超基性岩红土风化壳,矿化剖面自上而下出现红土层→腐岩层→基岩层垂向分带。红土镍矿石产在红土剖面上部,载镍矿物是铁质氧化物。硅镁镍矿石产在红土剖面中下部,载镍矿物为镍蛇纹石、镍滑石等含水层状硅酸盐矿物。地球化学分析显示,沿矿化剖面元素地球化学分异非常显著,Ni次生富集效应明显。超基性岩红土化过程的元素地球化学行为具有多样性,Fe、Al、Ti、Cr属残留富集组分,Si、Mg属淋滤缺失组分,Mn、Ca、Co、Ni属次生富集组分。通过典型矿床对比,Kolonodale矿床属原地自生硅酸盐型红土镍矿床,其发育受地质背景和地表环境条件的综合制约。富镁超基性岩、良好的构造组合、稳定的大地构造环境、湿热热带雨林气候、有利地形地貌等均是成矿有利条件。综合分析认为,Kolonodale矿床的成矿过程可划分为腐岩化、红土化和次生富集3个成矿阶段。     

东南亚红土镍矿床地质地球化学特征及成因探讨——以印尼苏拉威西岛Kolonodale矿床为例

Kolonodale矿床是东南亚红土镍矿带上一处典型矿床,位于印度尼西亚苏拉威西岛东部。矿床产自富镁超基性岩红土风化壳,矿化剖面自上而下出现红土层→腐岩层→基岩层垂向分带。红土镍矿石产在红土剖面上部,载镍矿物是铁质氧化物。硅镁镍矿石产在红土剖面中下部,载镍矿物为镍蛇纹石、镍滑石等含水层状硅酸盐矿物。地球化学分析显示,沿矿化剖面元素地球化学分异非常显著,Ni次生富集效应明显。超基性岩红土化过程的元素地球化学行为具有多样性,Fe、Al、Ti、Cr属残留富集组分,Si、Mg属淋滤缺失组分,Mn、Ca、Co、Ni属次生富集组分。通过典型矿床对比,Kolonodale矿床属原地自生硅酸盐型红土镍矿床,其发育受地质背景和地表环境条件的综合制约。富镁超基性岩、良好的构造组合、稳定的大地构造环境、湿热热带雨林气候、有利地形地貌等均是成矿有利条件。综合分析认为,Kolonodale矿床的成矿过程可划分为腐岩化、红土化和次生富集3个成矿阶段。     

鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源演变及其地质意义*

针对鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源构成转化及盆山耦合机制不清的问题,选取了铜川地区金锁关剖面和周至柳叶河剖面的延长组砂岩为研究对象,运用岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学的方法,探讨鄂尔多斯盆地南部延长组的物源构成和变化,并探寻其构造耦合机制。结果表明,金锁关剖面上三叠统碎屑锆石可分为5个年龄段,分别是237-330 Ma、390-480 Ma、870-1230 Ma、1740-1980 Ma、2070-2732 Ma,中三叠统碎屑锆石共具有4个年龄段,分别是240-290 Ma、1760-1840 Ma、2250-2300 Ma、2350-2700 Ma;盆地南端柳叶河地区上三叠统碎屑锆石共具有5个年龄段,分别是244-310 Ma、360-600 Ma、800-1300 Ma、1700-2100 Ma和2450-2550 Ma。通过物源对比发现,中三叠世鄂尔多斯盆地南缘的物源来自于华北克拉通、兴蒙造山带和阿拉善地区,晚三叠世沉积砂体的物源来自华北克拉通、阿拉善、兴蒙造山带、西秦岭、北秦岭以及祁连造山带,且岩石学特征和源区构造背景的转变均支持这一认识。这种物源的转变,与中三叠世盆地南部秦岭造山带的活化以及盆地样式的转变有关。     

鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源演变及其地质意义

针对鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源构成转化及盆山耦合机制不清的问题,选取了铜川地区金锁关剖面和周至柳叶河剖面的延长组砂岩为研究对象,运用岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学的方法,探讨鄂尔多斯盆地南部延长组的物源构成和变化,并探寻其构造耦合机制。结果表明,金锁关剖面上三叠统碎屑锆石可分为5个年龄段,分别是237-330 Ma、390-480 Ma、870-1230 Ma、1740-1980 Ma、2070-2732 Ma,中三叠统碎屑锆石共具有4个年龄段,分别是240-290 Ma、1760-1840 Ma、2250-2300 Ma、2350-2700 Ma;盆地南端柳叶河地区上三叠统碎屑锆石共具有5个年龄段,分别是244-310 Ma、360-600 Ma、800-1300 Ma、1700-2100 Ma和2450-2550 Ma。通过物源对比发现,中三叠世鄂尔多斯盆地南缘的物源来自于华北克拉通、兴蒙造山带和阿拉善地区,晚三叠世沉积砂体的物源来自华北克拉通、阿拉善、兴蒙造山带、西秦岭、北秦岭以及祁连造山带,且岩石学特征和源区构造背景的转变均支持这一认识。这种物源的转变,与中三叠世盆地南部秦岭造山带的活化以及盆地样式的转变有关。     

中扬子地区南华纪早期碎屑锆石U Pb年龄及其对物源特征和古地理格局的约束

南华纪早期中扬子地区以鄂中古陆为主体,在其周缘发育以莲沱组为代表、以河流相为主的沉积。本文通过对湖北通山、长阳以及湖南杨家坪3个地区代表性剖面的莲沱组及相应层位碎屑锆石年龄谱的研究,结合研究区已发表的相关成果,对中扬子地区不同地理位置南华纪早期物源特征及其对古地理格局的约束进行探讨。根据研究区碎屑锆石年龄谱~810Ma、~860Ma、~2000Ma及~2500Ma的年龄峰值,认为其物源为典型的亲扬子型,主要物源区为鄂中古陆的隆起剥蚀区;3000Ma的崆岭杂岩物源只分布于宜昌莲沱、长阳以及随州大洪山地区,在该线南东方向应存在一个地势较低的区域。     

华南沿海第四纪类网纹红土的赋存层位及其年代问题

根据地质学、地貌学、沉积学、地球化学和年代学的研究,将华南沿海(南岭以南)不同时代的杂色粘土(暂称"类网纹红土")划分为基岩风化壳型和松散沉积风化壳型两种类型;将第四纪松散沉积系列中的杂色粘土划分为第四纪早期(年代为1.8～1.6 Ma BP)、中期(年代为1.0～0.8Ma BP)和晚期(年代为0.07～0.01 Ma BP)3个发育期;主要讨论了发育好、厚度大、分布广的第四纪中期杂色粘土与长江流域和西南丘陵区典型网纹红土之间在赋存层位、剖面结构和发育年代等方面的差别和存在问题,提出了需进一步研究杂色粘土-网纹红土的年代和发育规律及其反映的中国南方地质-气候环境演化规律等重要科学问题.     

江苏沿岸辐射沙脊物源分析——来自碎屑重矿物与锆石年代学的证据

辐射沙脊是分布在我国江苏沿岸南黄海浅海内陆架上的一种特殊地貌,其沉积物质来源一直广受关注。通过原位微区X荧光光谱分析、重矿物统计学以及碎屑锆石年代学等方法,对江苏沿岸辐射沙脊开展物源分析。结果表明辐射沙脊的重矿物组合为角闪石—绿帘石—铁氧化物,并且角闪石为绝对优势矿物（平均含量55.06%）,其含量远大于绿帘石（平均含量20.71%）。这与长江中重矿物特征相似（角闪石平均含量46.05%,绿帘石平均含量24.69%）。碎屑锆石U-Pb年龄显示出了5个主要的年龄区间及峰值,依次为160~330 Ma（占22.89%,峰值为~200 Ma）;350~550 Ma（占18.61%,峰值为~430 Ma）;650~1 200 Ma（占29.32%,峰值为~750 Ma）;1 700~2 000 Ma（占10.58%,峰值为~1 850 Ma）和2 400~2 600 Ma（占5.09%,峰值为~2 500 Ma）。结合重矿物组分数据和锆石年龄谱分析,并与各潜在源区进行对比,认为辐射沙脊的碎屑重矿物特征以及锆石年龄与长江最为相近,指示长江作为辐射沙脊最主要的物质源区。此外,古黄河三角洲的沉积物显示出对江苏沿岸北部沙脊沉积具有一定的影响,而现代黄河可能对辐射沙脊最北缘提供了沉积物质,该物源分析结果反映了南黄海的海流系统在辐射沙脊搬运沉积体系中起到重要作用。     

藏北羌塘中部日湾茶卡组物源--LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及稀土元素特征

在龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带中段的冈玛错-日湾茶卡地区,近东西向展布着一条富含暖水型生物化石的早石炭世地层日湾茶卡组（C1r）。对日湾茶卡组砂岩中的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,分析结果显示存在325~400Ma、400~500Ma、500~600Ma、950~1100Ma、1400~1800Ma和大于1800Ma六个年龄区间;最年轻的碎屑锆石年龄为325 Ma,时代为早石炭世维宪期;碎屑锆石中362 Ma和454Ma的年龄峰值最明显,为龙木错-双湖-澜沧江洋岛弧消减事件和加里东运动的年龄记录,表明碎屑岩的物源区主要来自于扬子大陆周缘。结合古生物化石资料可知,日湾茶卡组属于欧亚大陆扬子型石炭纪沉积地层,为岛弧环境下的一套浅水台型沉积。     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

扬子陆块西缘寒武系砂岩的物源分析：对古地理位置重建和构造背景的指示

扬子陆块西缘寒武系主要为一套碎屑岩- 碳酸盐岩的岩石组合,前人研究多认为形成于相对稳定的克拉通盆地。但同时期出现的大陆岩浆作用显然与前期认定的克拉通盆地性质不符,需要借助扬子西缘的物质来源探讨构造背景。基于野外露头等资料,本文通过对扬子陆块西缘会泽和会东附近寒武系3件砂岩样品进行重矿物分析、电气石电子探针和碎屑锆石U- Pb测年分析,确定扬子西缘寒武纪沉积物的源区;并结合沉积序列等综合探讨扬子陆块西缘寒武纪的构造背景。沉积序列表明,扬子西缘寒武系沧浪铺组、西王庙组和二道水组主要由砂岩和白云岩等组成,沉积环境为滨岸—潮坪。细—粗砂岩碎屑颗粒为次棱角状—次圆状,分选较差;碎屑组分主要为石英,岩屑几乎全部为燧石,长石含量较少。测试分析结果表明：重矿物分析指示扬子西缘寒武系砂岩重矿物主要由锆石、赤—褐铁矿、电气石、钛铁矿、金红石、磷灰石等组成,重矿物组合指示岩浆岩为其主要母岩;电气石电子探针分析结果表明,物源主要来自于贫锂花岗岩和变砂岩、变泥岩;碎屑锆石测年分析表明物源区母岩主要为983~540 Ma岩浆岩。碎屑锆石年龄对比等综合分析表明,寒武系沉积物部分源自康滇古陆983~708 Ma的岩浆岩和变沉积岩,部分源自冈瓦纳大陆东非造山带663~540 Ma的岩石,物源区岩石经历再旋回产物作用。扬子西缘寒武系的沉积序列、碎屑锆石年龄谱图和碎屑组成等特征综合分析表明,扬子陆块西缘寒武系形成于前陆盆地。     

扬子北缘大洪山地区中元古代打鼓石群碎屑锆石年代学及其地质意义

扬子陆块出露了较多前南华纪地层和岩浆岩,碎屑沉积岩中保存的碎屑锆石对限定地层沉积时代、示踪沉积物源和反演早期大陆构造演化具有重要意义.通过对扬子北缘大洪山地区中元古代打鼓石群碎屑锆石年代学的研究,结果显示李家咀组最年轻的锆石年龄为1 250±64 Ma,主要峰值为2 078 Ma、2 437 Ma、2 659 Ma和3 084 Ma附近;罗汉岭组最年轻锆石年龄为1 077±51 Ma,主要峰值为1 126 Ma、2 044 Ma、2 458 Ma和2 635 Ma附近.根据结果认为:李家咀组的沉积时代在1 250±64 Ma与1 126 Ma之间,罗汉岭组沉积时代晚于1 077±51 Ma,可以确定打鼓石群的沉积时代为中元古代.另外,通过对打鼓石群、神农架群、会理群和东川群的碎屑锆石统计频谱特征的对比分析,发现在扬子陆块不同地区出露的中元古代地层,具有明显不同的锆石年谱特征,反映了各地层单元的物源差异很大,在中元古时期应分属不同的地块,经历了中-新元古代构造演化,才逐渐拼合成统一的扬子陆块基底.      

藏北羌塘中部日湾茶卡组物源——LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及稀土元素特征

在龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带中段的冈玛错—日湾茶卡地区,近东西向展布着一条富含暖水型生物化石的早石炭世地层日湾茶卡组(C1r)。对日湾茶卡组砂岩中的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,分析结果显示存在325~400Ma、400~500Ma、500~600Ma、950~1100Ma、1400~1800Ma和大于1800Ma六个年龄区间;最年轻的碎屑锆石年龄为325 Ma,时代为早石炭世维宪期;碎屑锆石中362 Ma和454Ma的年龄峰值最明显,为龙木错—双湖—澜沧江洋岛弧消减事件和加里东运动的年龄记录,表明碎屑岩的物源区主要来自于扬子大陆周缘。结合古生物化石资料可知,日湾茶卡组属于欧亚大陆扬子型石炭纪沉积地层,为岛弧环境下的一套浅水台型沉积。     

东海表层沉积物碎屑矿物组合分布特征及其物源环境指示

为进一步明确东海陆架区的沉积物物源及水动力环境,对研究区表层沉积物的碎屑矿物进行了鉴定分析。研究区共鉴定出49种重矿物、8种轻矿物。根据碎屑矿物的组合分布结合矿物形态特征,将东海陆架区划分为三个矿物区,内陆架矿物区、外陆架矿物区及虎皮礁矿物区。内陆架矿物区,动力分选是影响碎屑矿物分布的主要因素,物质来源相对单一,碎屑矿物主要来源于现代长江物质,闽浙沿岸近岸河流的输入,人类活动也对该区的矿物组成产生一定的影响;外陆架矿物区,重矿物分布的主控因素是长期的分选作用,主要是长江物质经后期改造形成,现代长江物质可从内陆架中北部扩散至124.5°E左右,此外外陆架东南部地形的变化也对碎屑矿物的分布起到一定控制作用;虎皮礁矿物区,有来自黄河、长江、火山物质的多重影响,且水动力环境相对复杂。     

澜沧江河流沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

为研究澜沧江沉积物的物质来源及相邻地块的地壳生长和演化规律,利用LA-MC-ICP-MS分析技术,对澜沧江河流沉积物碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素研究。结果表明：锆石U-Pb年龄主要有5个年龄段,分别是＜177 Ma、201~418 Ma、428~544 Ma、581~1189 Ma和1406~2533 Ma,主要峰值为260 Ma、788 Ma、1 827 Ma和2 474 Ma。其年龄分布特征与北羌塘地块的年龄分布非常一致,说明澜沧江沉积物主要来源于北羌塘地块;结合Hf同位素分析结果,能够反映源区北羌塘地块的形成与演化历史。新太古代-中元古代是北羌塘地块从亏损地幔物质增生的地壳持续生长阶段,它们构成现今北羌塘地块全部地壳物质的78%以上,此后直到0.64 Ga,北羌塘地块的地壳增生作用基本结束。