北部湾沉积物粘土矿物分布特征及其环境意义

本文以南海北部湾SO-31沉积柱为研究对象,研究了14C年代学和粘土矿物学特征,并对部分全球气候事件进行了对比,为古环境、古气候的恢复提供基础资料,也为全球重大气候事件在该区域的响应提供信息。结果显示全新世以来地层沉积正常,平均沉积速率为0.57mm/a。粘土成分主要由蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石组成,组合类型为蒙脱石-伊利石-高岭石-绿泥石型。全新世以来环境气候演变可划分为五个阶段:低温期阶段、干湿交替的寒冷气候阶段、逐渐升温阶段、干旱温暖气候阶段、湿热阶段。气候在每个阶段背景下还存在一些次级波动,总体趋势为干湿交替,温度逐渐上升。由于海域环境及矿物指标的影响,北部湾SO-31沉积柱粘土矿物记录的降温事件时间比其他指标记录的新仙女木降温事件发生时间滞后500~800a。     

渤海湾西岸全新世沉积速率对河流供给的响应

渤海湾西岸由北向南获取了3个钻孔,以全新世海相岩心为研究对象,采用AMS14C(Accelerator Mass Spectrometry14C,加速器质谱14C)测年方法建立年代框架并计算平均沉积速率,结合沉积物粒度组成及沿岸古河流三角洲发育历史,探讨了沉积速率对沿岸河流供给变化的时空响应。结果表明,早全新世—中全新世初期(11~6ka),渤海湾西岸整体沉积速率偏低,仅0.03~0.07cm/a,沉积物粒度较粗;中全新世6.43~4.97ka cal BP期间,NP3孔平均沉积速率为0.60~0.93cm/a,高于同期沿岸南部的CH110孔和BT113孔。沉积物组成以粉砂为主,粘土含量低,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西北岸对潮白河、永定河及滦河沉积物供给的响应;中全新世晚期3.68~2.67ka cal BP期间,BT113孔沉积速率为0.27~1.4cm/a,高于同期沿岸北部CH110孔和NP3孔,沉积物组成以粉砂为主,粘土含量较NP3孔高,向上逐渐变粗,具三角洲反粒序特征。该时段的高沉积速率系渤海湾西岸南部对黄河沉积物供给的响应;晚全新世2.29~0.24ka cal BP期间,沿岸中部CH110孔沉积速率为0.55~0.91cm/a,高于同期沿岸南部的BT113孔和北部的NP3孔,该高沉积速率为渤海湾西岸中部对黄河和海河供给沉积的先后响应。     

北部湾东部沉积物结构和碳酸盐含量变化对末次海侵和环流作用的响应

为了揭示末次冰消期以来北部湾东部沉积环境的整体变化,深入认识环流对北部湾沉积的控制作用,对位于北部湾东部的15只柱样进行了粒度、碳酸盐含量和C/N分析,并测定了其中11只柱样的AMS14 C年代.结果表明,在末次冰消期随海平面上升,北部湾沉积环境由陆向海转变,沉积物碳酸盐含量总体递增,而C/N值则递减,其间伴随发生于全新世早期的碳酸盐低值事件,在北部湾深水区的柱样中也有记录.全新世中期海平面基本稳定以后,稳定的C/N数值表示有机质来源趋于稳定,而碳酸盐含量受钙质生物生产力不同(南高北低)和陆源输入的区域性差异影响出现不同变化.与C/N分析结合,碳酸盐含量曲线可用于地层划分与对比.北部湾环流可能形成于7ka BP左右,影响了沉积物的输运与沉积.全新世中晚期沉积厚度存在区域差异,海南岛西侧大于2.0m,湾顶多介于0.8~2.0m,而涠洲岛西南海域厚度相对最小,可能与湾北物质难以向南输运,而湾南物质主要在琼州海峡西口外卸载有关.     

珠江三角洲PRD05孔的高分辨率介形类记录与晚第四纪古环境重建*

对珠江三角洲西江河口附近PRD05孔（113°11′ 02″E,22°31′24″N）的岩性和介形类的高分辨率分析表明,受海平面变化和河流作用的影响,研究区晚第四纪经历了多次环境变化。26600\{a BP\}以前为河流环境,底部为河道沙砾沉积,随后水动力条件减弱,发育河漫滩沉积。26600—13400\{a BP\} 前期发育泛滥平原相沉积,后期受末次冰期的影响,本区暴露地表遭受风化剥蚀,泛滥平原相沉积的上部风化成杂色黏土。珠江口地区冰后期海侵应开始于约13400\{a BP\}。13400—9000\{a BP\}为海侵初期,本区形成沼泽相沉积。9000—4850\{a BP\}为全新世大海侵时期,本区为持续的河口海湾环境,发育以海相—半咸水型为主的介形类动物群,发生了3次小规模的海平面波动,导致水体条件发生变化,从而影响了介形类动物群的组成和丰度。最大海侵发生于7500—7140\{a BP\}之间,PRD05孔主要介形类属种的丰度在这一阶段达到全新世最大值。4850\{a BP\}以来为持续海退期,河流作用增强,本区逐渐转变为上三角洲平原环境。     

苏北滨海平原全新世沉积物物源研究--元素地球化学与重矿物方法比较

运用元素地球化学与重矿物方法对苏北滨海平原全新世沉积物物源进行的比较研究表明,沉积物形成主要由长江与黄河提供物质来源,且又以黄河物源为主。全新世早期长江物质对本区影响范围大于黄河,黄河供给泥沙量较少,对本区影响主要在北部、中部地区。全新世最大海侵之后,黄河曾由苏北入海并携带了大量泥沙,其影响范围明显大于长江,长江仅由狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。最近2000年来本区沉积物物源主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,而相对重矿物方法取得较好的效果。     

珠江三角洲地区全新世以来的沉积速率与沉积环境分析

为了探讨全新世以来珠江三角洲沉积演变的时空变化特征,将全新世珠江三角洲划分为4个阶段、12个区域,并根据92个钻孔,分别统计计算了不同阶段和区域的沉积速率。研究表明:（1）珠江三角洲在全新世4个阶段中的平均沉积速率有较大变幅,其中在10.0~7.5 ka BP最小,仅为1.27 mm/a,在7.5~5.0 ka BP阶段最大,为2.34 mm/a。这主要受沉积基底地形、海平面上升所引起的沉积空间的差异性所导致;（2）距今2 500年以来虽然由于人类活动频繁使珠江来沙量增多,但由于河湾中河道的形成、束窄,沉积物被输运到外海的比例不断增加,使得该时期平均沉积速率并不是全新世各期中最大;（3）由于三角洲复杂边界对河流和海洋动力的改造和重塑,高海面期三角洲的沉积中心同时分布在中部不同区域。表明三角洲的进积模式不同于其它大型三角洲——三角洲的发育并非单一自河口向外海逐渐发展,而是不同区域的沉积体同时多向发育。     

青海玉树地区探槽和剖面揭露的全新世含炭地层及其气候环境意义

对青藏高原东南部青海玉树地区的39个泥炭和含炭砂土样品进行了AMS14C年龄测试,这些样品来自于为研究玉树断裂开挖的2个探槽和2个剖面。通过分析泥炭层及其他含炭地层的宏观岩性及其中样品的AMS14C年龄,将玉树地区的全新世含炭地层的沉积过程划分为4个阶段:阶段Ⅰ:早全新世,10100~6000a BP,非常适宜泥炭的形成;阶段Ⅱ:中—晚全新世,6000~3500a BP,较不适宜泥炭的稳定形成,沉积物中含炭量相对减少,碎屑增加,颜色变浅;阶段Ⅲ:晚全新世阶段,3500~1500a BP。该阶段的气候总体变的更加干旱和凉爽,基本上不能形成泥炭,碎屑沉积在持续增加;阶段Ⅳ:1500a BP以来:自1500~1100a BP,气候可能更加干冷,沉积物中主要为碎屑沉积;1100a BP以来,受中世纪暖期气候变化影响,在本区许多地貌单元近地表形成一层灰黑色的炭质层。这4个阶段与红原泥炭所反映的全新世气候变化波动趋势能较一致。气候、地貌和构造因素三者共同控制本区域内泥炭和炭质层的发育和形成。     

苏北滨海平原全新世沉积物物源研究--元素地球化学与重矿物方法比较

运用元素地球化学与重矿物方法对苏北滨海平原全新世沉积物物源进行的比较研究表明,沉积物形成主要由长江与黄河提供物质来源,且又以黄河物源为主。全新世早期长江物质对本区影响范围大于黄河,黄河供给泥沙量较少,对本区影响主要在北部、中部地区。全新世最大海侵之后,黄河曾由苏北入海并携带了大量泥沙,其影响范围明显大于长江,长江仅由狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。最近２０００ 年来本区沉积物物源主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,而相对重矿物方法取得较好的效果。     

青藏高原共和盆地14.5calkaBP以来粘土矿物响应的气候变化模式

对青藏高原北缘共和盆地沙珠玉河的尾闾湖达连海钻孔沉积柱(40.92 m)进行了~(14)C年代测定(10个控制点)和粘土矿物分析(按20cm/70 a间隔的分辨率)。沉积柱底部年龄为14.5 cal ka BP。根据沉积柱粘土矿物的类型、组合、比率指标综合分析,重建了共和盆地14.5 cal ka BP以来气候环境的演化历史。冰消期(14.5~10.0 cal ka BP)盆地气候总体特征表现为干冷,盆地物理风化强:早中全新世(10.0~5.0 cal ka BP)气候表现为温湿,盆地化学风化为主,气候最宜期发生在中全新世的6.0 cal ka BP前后;晚全新世(5.0~0.0 cal ka BP)气候表现为干冷,盆地物理风化盛行。末次冰消期以来,共和盆地粘土矿物记录的气候环境变化阶段与高原其它湖泊指标记录的阶段基本一致。共和盆地粘土矿物记录的气候环境兼有西风、季风模式的特征。     

渤海湾西岸现代岸线钻孔记录的全新世沉积环境与相对海面变化

以渤海湾西岸现代岸线附近的NP3、CH110和BT113三个钻孔全新世岩心为研究对象,采用沉积岩石学、AMS ¹⁴C(accelerator mass spectrometry ¹⁴C,加速器质谱¹⁴C)测年、微体生物聚类分析等方法精细判别沉积相,重建渤海湾西岸全新世沉积演化历史,并利用微体生物组合分带对水深变化的指示,定量讨论全新世相对海面变化。结果表明:渤海湾西岸全新世受海陆交互作用影响,经历了沼泽-潮滩-浅海-前三角洲-三角洲前缘-三角洲平原环境的演化过程。全新世初始阶段,研究区中部和北部发育沼泽环境,南部未见沉积,与上更新统河流相沉积呈不整合接触。全新世早期,研究区潮滩环境发育。潮滩层厚度约1 m,历时数百至1千余年。至7000 cal BP前后水深增大,研究区进入浅海环境。约6000 cal BP,沿岸南北两端先后进入三角洲过渡环境,中部三角洲环境约开始于1500 cal BP。渤海湾西岸地区全新世的环境演化同时记录了该地区的相对海面变化:约10000 cal BP前后,渤海湾相对海平面已接近21.3~20.4 m。约8000 cal BP,相对海平面介于18.6~17.0 m。约6000 cal BP时相对海平面低于6.8 m,5000~1000 cal BP,相对海平面高于-2.5 m,1000~800 cal BP,相对海平面介于-1.3~-0.4 m。8000~5000 cal BP时,相对海面上升约15.0 m,上升速率达5 m/1 ka。     

北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

对北部湾东部海域70个表层沉积物样品的稀土元素(REE)分析结果表明,研究区沉积物 REE 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的 Eu 异常等特征.REE 组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约,具有典型风化上陆壳 REE 特征,其源岩以上陆壳的长英质岩石为主.根据研究区沉积物 REE 分布规律,研究区可划分为4个地球化学分区,各区域上陆壳标准化曲线明显的不同.物源判别显示研究区的西部、海南岛西南侧(Ⅰ区)呈多源沉积特征,来自以下几个物源区:(1)海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物;(2)由南向北输入的外海沉积物(冬季);(3)夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物.研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)与北部湾西部沉积物来源是相同的,主要来源于红河输砂.东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀.研究区东北部(Ⅳ区)沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀.此外,部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部     

内蒙古白云鄂博上石炭—下二叠统阿木山组碎屑锆石年代学特征及其地质意义

内蒙古白云鄂博地区阿木山组砂岩的碎屑锆石LA—ICP—MS U—Pb同位素年代学分析结果显示,早二叠世阿木山组的碎屑锆石主要由古生代(354~479 Ma)和元古宙(934~1 941 Ma)及少量的古元古—新太古代(2 330~2 688 Ma)碎屑锆石组成。结合该组模式剖面的实测和?蜓化石再研究,笔者认为,阿木山组含934~1 941 Ma碎屑锆石的砂岩物源来自于佳蒙地块,而非华北板块;含有Sphaeroschwagerina化石带的阿木山组应当属于佳蒙地块的大陆边缘沉积。这一认识对于研究西拉木伦河缝合带和古亚洲洋的构造演化、以及将内蒙古草原—松花江地层区划归佳蒙地层大区等具有重要意义。     

大兴安岭中北段塔尔气地区早白垩世白音高老组火山岩地球化学特征及意义

塔尔气地区早白垩世白音高老组火山岩主要由流纹岩、流纹质(含角砾)岩屑晶屑凝灰岩及流纹质岩屑晶屑凝灰熔岩等组成。岩石地球化学研究表明,火山岩具有富铝(Al2O3含量13.37%~15.79%)、富碱(Na2O+K2O含量6.10%~8.56%)、贫镁钙的特点;稀土元素丰度总量较高,轻、重稀土元素分馏明显[(La/Yb)N=3.72~17.9],且HREE有较明显的凹陷;微量元素以相对富集K、Rb、Ba、LREE等大离子亲石元素,而相对亏损Sr元素以及高场强元素Nb、Ta、Ti为特征。结合前人研究结果表明,塔尔气地区白音高老组火山岩来源于基性下地壳物质的部分熔融。结合火山岩所具有的A型流纹岩的特点,暗示为伸展构造体制下的产物,可能与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的伸展环境有关。     

漠河盆地东南部中生代火山岩年代学与地球化学研究

漠河盆地东南部中生代火山岩地层主要由光华组和甘河组组成,锆石U--Pb定年结果确定两组火山岩分别形成于128~125 Ma和126~120 Ma。光华组流纹岩高硅富碱、贫钙铁镁;轻重稀土分馏较明显[w(La/Yb)N=13.01~17.99],铕异常中等(δEu=0.49~0.67);富集大离子亲石元素Rb、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti;锆石εHf(t)值为-2.5~3.0,两阶段Hf模式年龄为989~1 130 Ma;岩浆源区为中元古代末期的地壳物质。甘河组粗安岩和玄武粗安岩富碱高钾,镁指数较大(Mg#≈48);稀土元素配分曲线为轻稀土富集的右倾型[w(La/Yb)N=12.67~23.21],铕异常不明显(δEu=0.77~0.91);富集Rb、Ba、K、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素;锆石εHf(t)值为-1.2~4.1;岩浆源区为俯冲流体交代过的岩石圈地幔,岩浆经历了一定程度分离结晶作用。     

琼州海峡西口早—中全新世海滩岩的岩石学特征及古海平面重建意义

笔者在琼州海峡西口第四系松散沉积物中新发现碳酸盐胶结岩,通过生物碎屑AMS14C同位素定年、全岩X衍射定量分析、扫描电镜、阴极发光、全岩主微量元素地球化学测试等方法对其进行了年代学和成因研究。结果显示,碳酸盐胶结岩的成岩时代为早—中全新世,具有等厚纤柱状环边胶结、重力悬挂胶结、马牙状胶结、（似）共轴增生胶结、非等轴胶结等5种胶结物特征;阴极发光环带具有广泛发育、环带密集,可见淡水和海水相互作用的咸淡水混合带,说明其成岩环境包括淡水渗流带、咸淡水混合带、海水渗流带、海水潜流带;结合其沉积主微量元素特征,其赋存层位的沉积环境为海岸沉积环境,滨岸沉积相障壁岛亚相,属于海滩岩。综合雷州半岛西南部灯楼角珊瑚礁的海平面记录,重建了全新世琼州海峡西口地区海平面演化历史：9. 9~6. 7 ka BP海侵期、6. 7~6. 2 ka BP海退期、6. 2~4. 2 ka BP海侵期和4. 2 ka BP至今的稳定期等四个阶段。     

Middle and Late Tertiary Palaeogeography and Palaeoenvironment on the Northern Continental Margin of the South China Sea

Based essentially on research results of calcareous nannofossils, combined with some other microfossil da-ta and several secondary depositional breaks, this paper discusses the criteria of division and comparison of themiddle and late Tertiary marine sediments, palaeogeographical and palaeoenvironmental evolution andpalaeoclimates on the northern continental margin of the South China Sea, comprising the Tainan basin, PearlRiver Mouth basin. Southeast Hainan basin and Beibu Gulf basin. Study shows that the upper Oligocene toPliocene strata in the whole area consist essentially of marine sediments except in the Beibu Gulf basin. Theyinclude littoral. neritic and deltaic sediments as well as carbonate rock-bioherm limestone. The sea advancedfrom southeast to northwest. During the transgression there appeared three culminations coinciding to thestages of deposition of nannofossil zones NN4-5, NN11 and 13-15.     

张广才岭南部横道河子岩体地球化学特征及其成因

对张广才岭南部地区横道河子岩体进行锆石U—Pb测年、锆石原位Lu-Hf同位素、主量元素、稀土元素和微量元素测试分析。结果表明,横道河子岩体主体岩性为黑云母正长花岗岩,由石英(40%~45%)、条纹长石(35%~40%)、斜长石(12%~15%)、黑云母(3%~5%)和角闪石(1%~3%)组成。岩体成岩年龄为198.5±1.6 Ma,属早侏罗世。A/CNK值变化于1.01~1.03,分异指数DI=93.69~95.95,富集大离子亲石元素K、Rb和LREE,Rb/Sr较高(2.06~2.76),贫Ba、Sr和高场强元素Nb、Ta、P、Ti,铕负异常中等(δEu=0.26~0.57),表明横道河子岩体具有弱过铝质I型花岗岩的特征。锆石εHf(t)=5.7~9.7,TDM2=618~874 Ma,显示岩浆起源于新元古代晚期增生的地壳物质,形成于古太平洋板块俯冲的活动大陆边缘环境。     

琼州海峡及周边海域沉积环境及近万年以来沉积演化

对琼州海峡及周边海域约600个表层样品进行粒度分析后发现,琼州海峡内沉积物以粗粒的含砾砂及砂为主,自海峡内向口外则由砂向粉砂过渡,最外侧分布有更细粒的粘土质粉砂,东口砂质沉积物边缘以弧形分布为主,西口呈指状分布.按峰态类型可将粒度频率曲线分布划分为海峡东单峰态、海峡东双峰态、海峡内单双峰态、海峡西单峰态及海峡西双峰态5个区域.采用GSTA模型对沉积物运移趋势分析后发现,沉积物在海峡内主要由南北两侧向中间运移,海峡东口沉积物具有比较明显的由口内向口外输运的趋势,海峡西部沉积物出海峡口后显示了向北输运的趋势,沉积物粒度特征分布及运移趋势说明海峡内及两侧三角洲内沉积物主要来自于海峡底部及南北两岸的潮流冲刷物.根据琼州海峡现代沉积环境,结合周边4个柱状沉积物粒度及14C测年分析,发现琼州海峡的最终形成大约开始在距今8 000 a前,由于海平面的上升,潮流作用塑造了海峡初期的地貌,直到距今约5 000 ~4 600 a前,琼州海峡一直处于快速发展阶段,潮流三角洲发育也最广,之后由于暖期的结束,海平面下降,随着潮流作用的减弱,琼州海峡趋于稳定状态,逐渐形成今天的海峡及口外水下三角洲地貌.      

大兴安岭北部新林石英二长岩-花岗岩的地球化学特征及其成因

对额尔古纳地块东南部新林镇附近的侵入岩进行了锆石U-Pb年龄测定、Lu-Hf同位素和岩石地球化学研究。结果表明,岩体形成于141.1~123.8 Ma,是早白垩世岩浆活动的产物。新林石英二长岩-花岗岩高硅较富铝贫镁,属于准铝质、高钾钙碱性系列;具有中等-弱负Eu异常(δEu=0.53~0.72),轻重稀土分异比较明显[(La/Yb)_N=12.42~25.38];相对富集大离子亲石元素Rb、Th、U和LREE,高场强元素Ti、Nb、Ta、P和HREE表现出亏损。新林石英二长岩-花岗岩具有高Sr、低Yb及低Y的特征,且相对富K,属于C型埃达克岩,形成于加厚下地壳的部分熔融。Lu-Hf同位素研究显示其ε_(Hf)(t)为2.1~6.2,二阶段模式年龄(T_(DM2))为1025~786 Ma,认为其岩浆源区为新元古代增生的地壳物质。     

论海南、广东地体

本文系“广东省石炭纪岩相古地理及沉积、层控矿产远景预测”研究课题成果之一。笔者认为这些成果对研究我国东南沿海大地构造格局及其演化、岩相古地理展布以及矿产分布规律都有重要的参考价值。借以引起国内外学者的关注。通过实际工作和资料分析,笔者认为在石炭纪,广东大陆和海南岛分别属于二个联合地体。前者属华南地体的一部分(许靖华,1987),它是在加里东褶皱的基础上形成的,在石炭系沉积前(实际上古生代早期就开始),它与扬子地体已经形成了一个联合地体。后者包括了海南岛主体部分及其南端(九所—陵水断裂之南)。本文仅讨论石炭纪时的二个联合地体。地矿部南京地矿所李耀西、张瑛及成都地矿所潘杏南、赵济湘四位副研究员与我们配合