江汉盆地沉积物微量元素特征与长江上游水系拓展

江汉盆地是长江出三峡后第一个大型卸载区,近2.77 Ma以来堆积了近300 m的碎屑沉积物,主要由河流相和湖沼相组成,形成了多个沉积旋回。选择江汉盆地中心位置的ZL钻孔,利用ICP-MS方法,展开微量元素组成分析,研究了新近纪以来江汉盆地沉积物物源的变化。结果表明,上新世以来微量元素化学组成的离散程度逐渐减小,且趋近上部陆壳平均值,可能反映了物源供应区范围的扩展过程。1.25 Ma B.P.以来,多种微量元素含量及Th/Sc、Co/Th、La/Sc、Cr/Cu等比值变化很小,显示长江可能形成于1.25 Ma B.P.以后。     

基于因子分析的江汉盆地第四纪沉积物源讨论

选择江汉盆地中心位置的ZL钻孔,利用ICP-MS方法,对钻孔岩心微量元素组成进行了R因子分析,研究了新近纪以来江汉盆地沉积物物源的变化。结果表明：2.77~2.68 Ma B.P.期间,江汉盆地沉积物微量元素组成表达了一种近源为主的沉积过程;2.68~2.23 Ma B.P.期间,江汉盆地碎屑沉积受长英质类物源供给影响较为明显;2.23~1.25 Ma B.P.时期及1.25 Ma B.P.以来的沉积物微量元素特征都表现出受铁镁质岩体影响的特征,推测这一阶段有较大面积基性岩体分布的长江上游流域可能已经成为江汉盆地的物源供给者。     

昌宁-孟连结合带弄巴地区泥盆系、石炭系的时代及沉积环境:放射虫、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

造山带中远洋深水沉积物是恢复古大洋的重要依据之一,昌宁-孟连古特提斯结合带存在大量海相沉积物,但是否存在大洋盆地相的远洋沉积还不清楚.对弄巴地区被认为最可能是洋盆相沉积的石炭系岩片和海相泥盆系岩片进行了岩石学、放射虫时代、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究.石炭系岩片放射虫硅质岩中鉴定出放射虫6属8种,时代为早石炭世早-中期.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,泥盆系岩片岩屑石英杂砂岩碎屑锆石年龄范围为387~3 266 Ma,最年轻一组年龄为387~413 Ma;石炭系岩片中与放射虫硅质岩共生的基性凝灰岩碎屑锆石年龄为341~3 403 Ma,最年轻一组年龄为341~354 Ma.综合锆石年龄和化石资料,限定泥盆系岩片原始沉积时代为早-中泥盆世,石炭系岩片时代为早石炭世早-中期.碎屑锆石U-Pb年龄谱特征和Hf同位素组成指示泥盆系岩片和石炭系岩片具有相似的物质源区,主要来源于亲冈瓦纳的陆壳,少量来自于古生代特提斯域新生岛弧.早-中泥盆世地层岩片原始沉积于亲冈瓦纳的大陆斜坡环境;早石炭世地层岩片原始沉积于亲冈瓦纳的大陆斜坡至古特提斯洋盆边缘环境,不是远洋深水的大洋盆地环境.寻找以远洋深水沉积物为代表的大洋盆地相沉积并开展研究是当前昌宁-孟连古特提斯研究的重要方向之一.      

NS935钻孔沉积物不活泼微量元素记录与陆源输入变化探讨

探讨了NS93－5钻孔沉积物的部分高场强元素和大离子亲石元素的含量变化，结果表明，Ti、Rb、Ga、Y、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta、Th和稀土元素（REE）相互间含量变化具有很好的相关关系，反映这些元素均基本来自碎屑组分。经Ti和Sc标准化后这些元素含量的变化，以及Zr/Y等特征元素比值和Ge异常指数Ce/Ce、Eu异常指数Eu/Eu的变化，均反映出碎屑输入的通量或者组成的变化，例如火山灰的富集。其中一些变化与气候变化有关，可能反映周边陆壳的风化强度的波动。NS93－5钻孔沉积物的不活泼元素记录，可提供反映输入陆壳物源区的环境演变证据。     

朝鲜平南盆地古元古界-下古生界沉积岩碎屑锆石年龄谱对比及意义

中朝古陆(华北古陆)平南盆地面积~25000km~2,位于朝鲜半岛中部,发育从中元古界到下古生界地层,但经历了低级变质作用(绿片岩相及以下)。变质基底岩石中有一套角闪岩相-麻粒岩相的变质的古元古界地层。本文根据盆地不同时代沉积岩碎屑锆石/变质锆石U-Pb LA-ICP MS年龄数据讨论沉积源区的变化,并对区域演化进行制约。甑山群/杂岩为盆地基底岩系,变质砂岩样品中碎屑锆石出现ca.2500~2100Ma的年龄峰值。另外,36.5亿年的碎屑锆石是朝鲜迄今发现的最古老碎屑锆石;夕线榴片麻岩样品记录了~1850Ma(1859±9Ma)的变质年龄;推测甑山群沉积于ca.2100~1900Ma,变质于1850 Ma。黄海群局限分布于朝鲜半岛中部,碎屑锆石年龄谱显示~1850 Ma的峰值,可见~1250 Ma的年龄,推测对应物源为古元古代基底岩浆岩和变质岩系;结合其上覆直岘群的沉积时代,推测地层沉积于ca.1250~1000Ma。直岘群是平南盆地分布最广的地层之一,底部长峰组样品显示明显的~1850Ma的峰值,而其上第二个和第三个组则显示明显的ca.1400~1600Ma和ca.1000~1200 Ma年龄峰值,~1850 Ma年龄很少;推测直岘群开始沉积时,物源主体是盆地基底岩系,但之后出现大量中元古代物质;推测其沉积时代为ca.1000~900Ma。黄州群有~1850Ma和~2500Ma的峰值,另外,还有较少的ca.1000~1200Ma及1400~1600 Ma年龄,表明沉积物源主体仍是基底岩系,可能有中新元古代沉积岩(黄州群-直岘群)的再沉积。这些沉积岩碎屑锆石年龄峰值与辽东和山东半岛沉积地层相似,并且中新元古代地层中均有大量1000~1200Ma及1400~1600Ma的物质,推测可能来自华北古陆之外,如圣弗朗西斯科克拉通。     

南黄海3.50 Ma以来海陆环境演变的元素地球化学记录

通过对南黄海西部陆架CSDP-1孔晚上新世-第四纪地层中的地球化学元素S、Sr和Ba的测试,结合该钻孔已发表的岩性、磁性地层和微体古生物等资料,综合分析发现：CSDP-1孔元素S、Sr、Ba质量分数及比值Sr/Ba在不同沉积相中的分布变化特征与研究区海陆沉积环境的变化密切相关,体现了S和Sr/Ba值的亲海相特性。S元素的高值主要出现在海相沉积环境中,对应了本区3.50 Ma以来的海侵事件,可以指示本钻孔海陆环境。Sr/Ba值在U2沉积单元（1.66~0.83 Ma）的高值与海侵无关,认为主要是物质来源改变导致的沉积矿物组成发生变化所控制,而在U1沉积单元（0.83 Ma以来）Sr/Ba值能指示海陆环境的变化,表明0.83 Ma以来海侵成为Sr/Ba值的主控因素。     

西藏尼玛盆地南部古近系物源分析及地质意义

位于羌塘地体与拉萨地体之间的尼玛盆地包含有青藏高原演化过程中重要的沉积记录,恢复该地区的古地理特征及讨论其构造演化过程,具有重要地质意义。尼玛盆地南部古近系由古新世-始新世牛堡组与渐新世丁青湖组构成,主体为一套扇三角洲相与湖泊相碎屑沉积建造。采用沉积学、年代学方法,对该盆地南部古近系查昂巴剖面进行沉积特征、碎屑锆石U-Pb年代学及古地理研究,以确定其物源区,并分析构造作用对盆地的改造过程。从牛堡组到丁青湖组,稳定碎屑组分逐渐减少而不稳定组分增加,显示古近纪时盆地沉积过程中受到构造活动影响;碎屑锆石U-Pb年龄中存在36~70 Ma,100~130 Ma,500~550 Ma,750~900 Ma,1800~1900 Ma及~2500 Ma等年龄峰值。碎屑岩组分、锆石年龄特征及其他分析显示,拉萨地体、羌塘地体及缝合带内的逆冲带为其物源区,存在多向物源。在古近纪碰撞、挤压的构造条件下,伴随着地壳缩短、逆冲断层及造山系统的活动,尼玛盆地南部演化为一个受构造活动控制的独立沉积中心;挤压及逆冲变形决定了其古地理特征,沉积过程及物源与区域隆升、剥蚀活动联系密切。     

扬子西缘新元古代中期裂谷作用:来自年代学与沉积学的新证据

华南新元古代沉积盆地演化与Rodinia超大陆裂解存在紧密联系,但仍缺乏精细刻画.对扬子西缘澄江组开展了系统的碎屑锆石年代学和沉积学研究.澄江组砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄主要为新元古代（870~780 Ma）,少数为前新元古代（2 850~1 010 Ma）,最显著的峰值为820 Ma,最年轻一组碎屑锆石206Pb/238U年龄加权平均值为804.5±5.4 Ma.结合已发表年龄数据,将澄江组沉积时限进一步限定为800~720 Ma.物源分析揭示澄江组的新元古代碎屑锆石剥蚀自邻近的新元古代岩浆岩,而前新元古代锆石可能来自于邻近新元古代岩体的剥蚀或地层的沉积再循环.扬子西缘新元古代中期沉积盆地具有由冲积扇相逐渐过渡为前扇三角洲相的沉积演化序列,最终形成了具有裂谷充填特征的“楔状地层”.这种沉积超覆演化过程在整个华南新元古代裂谷系普遍存在,指示在800 Ma左右华南全面进入裂谷盆地成熟阶段.      

长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素 分布特征及其古环境意义*

文章通过对上海浦东机场孔(Pd)第四纪地层中地球化学微量元素B,Ga,Sr和Ba的观测,结合该钻孔粒度、古地磁和微体古生物等分析资料,综合剖析了这些微量元素及其比值在不同沉积相中的分布特征及其古环境演变的意义。研究发现,微量元素分布与本区各种沉积相有着十分密切的关系。通常,B和Sr及其比值B/Ga和Sr/Ba在冲积相、河流相沉积中较低,在溺谷-浅海相、三角洲相沉积中较高。而Ba与之相反,一般在陆相沉积环境中比较高。Ga元素在第四纪沉积物中的分布波动不明显,但极大值还是偏向陆相环境。本研究还发现微量元素B和Sr及其比值B/Ga,Sr/Ba的分布自下而上存在7个(1~7)高值阶段。阶段1~3高值与海侵无关,认为反映了上新世-早更新世干旱气候的产物;阶段4~7高值则与本区中更新世以来4次海侵事件密切相关。     

华北板块北缘东段柳河盆地早白垩世鹰嘴砬子组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

华北板块北缘在晚中生代受到古太平洋板块西向俯冲作用的影响,发育强烈的构造变形及大规模的岩浆活动.研究区柳河盆地地处华北板块北缘,对其开展研究能够为约束华北板块北缘晚中生代构造演化阶段提供沉积方面的证据.依据对盆地早白垩世鹰嘴砬子组样品碎屑组分、岩性序列、沉积相演化特征的研究,结合碎屑锆石U-Pb年代学判断,盆地样品矿物组成具有石英含量较低,岩屑和长石含量较高的特点,显示沉积物物源主要来自岩浆弧物源区.两组碎屑锆石U-Pb年龄组成相似,以晚中生代为主,古元古代为辅.L1-B178样品（岩心）碎屑锆石存在约127Ma的主峰和约2553Ma的次峰;P303-B3样品（剖面）存在约126Ma的主峰和约2545Ma的次峰,中生代沉积物物源可能来自盆地东北侧丰富的岩浆岩.早白垩世鹰嘴砬子组最年轻碎屑锆石颗粒的U-Pb年龄限定岩层的最大沉积年龄为（125±4）Ma,介于早白垩世巴雷姆阶与阿普特阶,与层内流纹岩样品（124.3±0.7）Ma的锆石加权平均年龄吻合.通过对柳河盆地样品矿物组成特点、沉积相演化和碎屑锆石U-Pb年代学特征综合判断,盆地在（125±4）Ma已接收到古太平板块俯冲作用带来的物源...     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987114000693

The Yangtze River is one of the most important components of the East Asia river system.In this study,sediments in the Jianghan Basin,middle Yangtze River,were selected for trace element and rare earth element(REE)measurements,in order to decipher information on the change of sediment provenance and evolution of the Yangtze River.According to the elemental variations,the late Cenozoic sediments of the Jianghan Basin could be divided into four parts.During 2.68e2.28 Ma and 1.25e0 Ma,provenance of the sediments was consistent,whereas sediments were derived from variable sources during2.28e1.25 Ma.Comparison of the elemental compositions between the Pliocene and Quaternary sediments revealed a change in sediment source from a more felsic source area to a more basic source area around the PlioceneeQuaternary boundary.Input from the Emeishan LIP should account for this provenance change.Based on the provenance analysis of sediments in the Jianghan Basin,we infer that the Yangtze River developed into a large river with its drainage basin extended to the Emeishan LIP no later than the PlioceneeQuaternary boundary.     

Provenances of Cenozoic sediments in the Jianghan Basin and implications for the formation of the Three Gorges

ABSTRACT

The formation of the Three Gorges (TG), the most important capture point along the Yangtze River, has been debated since the last century. Most of hypotheses on its formation are based on the timing of unconformities detected in the sedimentary basins along the riverbed. These unconformities may mark periods of tectonic activity and enhanced hydrodynamic condition. Herein, we detail the Cenozoic sedimentary provenance of the Jianghan Basin through LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronology and heavy mineral analyses. The obtained data suggest that during Palaeocene-Oligocene time, the Jianghan Basin was supplied by sediments from the nearby mountain belts. However, the occurrence of zircons with ages <32 Ma above the unconformity at ~24.6 Ma indicates a provenance from Cenozoic igneous rocks which are exposed only in the Qiangtang Block and the Songpan-Ganzi Orogen. We propose therefore that the TG formed between the late Oligocene and the early Miocene and that the ~24.6 Ma unconformity in the Jianghan Basin represents the best dating of the TG formation.     

宜昌第四纪砾石层钾长石主、微量元素物源研究及其地质意义

位于长江三峡出口的宜昌地区分布着一套第四纪砂砾石层,详细记录了区域内古环境变迁以及长江的形成与演化,但这些砾石层何时与长江上游物质建立物源关系一直存在较大争议。而钾长石是河流沉积物中常见的矿物,其地球化学元素组成在不同区域内存在显著差异,是进行河流物源对比研究的理想矿物。基于此,利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）对宜昌第四纪砾石层和宜昌以上长江流域开展碎屑钾长石原位主微量元素和主成分（PCA）分析,结合砾石层已发表的地层沉积年龄,综合区域内已发表的研究结果,系统对比分析宜昌砾石层与长江上游物质建立物源联系的时间,结果表明在1.15 Ma时宜昌砾石层和长江流域存在物源关系;在0.75 Ma时随着长江上游水系的拓展与调整,有新物源区的物质进入长江。这些物源变化现象,主要体现了1.2~0.7 Ma期间长江流域受东亚和南亚夏季风的气候影响出现的沉积过程。      

Strengthening foundations of seismically weak buildings on sandy soils in Denizli,Turkey

Rare earth elements (REE) have been extensively used to indicate for material provenance since they behave conservatively and mainly transport in particulate form during earth surface processes. Nevertheless, the application of REE for material provenance study has to be cautious because grain size and mineral fractionations can alter bulk compositions of weathered sediments. Central Asia is one of the most important dust source regions globally and numerous studies on REE compositions of surface materials have been conducted. In this study, REE compositions of various materials from this area are summarized to explore the existing REE-related problems. Overall, chondrite-normalized REE patterns for many surface materials are so uniform that they cannot serve as reliable approaches in tracing material source regions. In contrast, great variations of REE compositions occur among different materials that are derived even from the same parent rock due to influences of grain-size distributions and heavy minerals. For the same reason, small-scale loess around the Tibetan Plateau has different upper continental crust (UCC)-normalized REE patterns compared to those of typical loess. Therefore, great cautions should be made when UCC-normalized REE patterns and REE ratios are utilized to investigate material provenance. Finally, some suggestions are proposed for such studies in future.     

Elemental and Sr–Nd isotopic compositional disparity of riverine sediments around the Yellow Sea: Constraints from grain-size and chemical partitioning

To obtain a better understanding of the source compositions of the river sediments around the Yellow Sea and their relationship with source rocks, elements and strontium-neodymium (Sr–Nd) isotopes of different grain-sizes (silt and clay populations) and chemical (labile and residual phases) fractionations in riverine sediments were studied extensively. These results clearly revealed a systematic compositional disparity between Korean river (KR) and Chinese river (CR) sediments, especially in the residual (detrital) fraction. The geochemical dissimilarity between these might reflect inherited signatures of their source rocks but with minor control from chemical weathering. In particular, the remarkable enrichment of some elements (iron (Fe) and magnesium (Mg)) and the behavior of large ion lithophile elements (e.g., barium (Ba), potassium (K) and Sr) during weathering as well as less-radiogenic Sr isotopic compositions implies that CR sediments might be weathering products of relatively more mafic rocks, with abundant ferromagnesian and plagioclase feldspar minerals, compared with KR sediments derived from silicic granites with relatively higher quartz and potassium feldspar contents. This different petrological rationale is clearly evident in an A–CN–K diagram, which estimated the source rock of CR sediments as granodioritic, a composition that reflects accurately the average composition of weathered continental crust in China. The recognition of such geochemical systematics in two river sediments, especially in grain-size and chemically partitioned data, may contribute to the establishment of provenance tracers for the Yellow Sea and East China Sea sediments with multi-sources as well the dust deposition in the western Pacific.     

江汉盆地周缘主要河流沉积物碎屑磷灰石的微量元素特征及其物源判别指标分析

江汉盆地堆积的沉积物记录了长江演化的地质信息,一直是长江演化研究的热点,但目前的物源示踪方法存在诸多争议,因此寻找新的物源示踪指标是研究的重点.磷灰石是河流沉积物中常见的副矿物,其微量元素主要受原岩组成的影响而有良好的稳定性,在不同构造单元差异明显,是开展河流物源示踪研究的理想指示矿物.基于此,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)对江汉盆地周缘主要地表河流沉积物进行碎屑磷灰石原位微量元素分析,并结合Kolmogorov-Smirnov统计方法的多维判别(MDS)图解寻找区分长江上游与中游物源的新指标,并检验了特征元素指标在物源判别中的有效性.结果表明碎屑磷灰石的Sr/Y比值及Nd-Sm、Sm-Eu、Eu-Gd、La/Yb-La/Sm的微量元素双变量图解能有效区分长江上游和中游(汉江、湘江、沅江)的物源,可作为区分长江上游与中游物源的重要特征指标.综合研究认为:河流沉积物碎屑磷灰石的微量元素比值和稀土元素分布特征在贯通大河的物源示踪研究中具有重大潜力.     

基于粒度小波变换分析的四川盐源盆地沉积特征及其对盆地形成演化的指示意义

新生代期间的印度-亚欧板块碰撞及青藏高原隆升一直是国内外学者研究的热点。四川盐源盆地位于红河断裂带和鲜水河-小江断裂带之间的川滇地块,是板块碰撞过程中形成的构造逸出盆地,其形成演化对揭示板块碰撞及高原隆升的历史具有重要意义。系统测试了盐源盆地上新世-早更新世沉积地层的粒度,并对测试数据进行了小波变换分析,结果表明,小波变换能够直观地反映粒度变化的潜在周期,为沉积界面的定量划分提供了一种有效方式。依据粒度数据的小波变换分析结果,盐源盆地上新世-早更新世沉积地层可以划分出2个一级突变、6个二级突变和6个三级突变,这些突变反映了不同时间尺度构造、沉积环境的变化。对不同时段典型样品粒度分布特征的进一步分析表明,该序列为一套以湖泊、河流相沉积为主的地层,结合粒度小波变换的一级突变,将盐源盆地的形成演化划分为三个阶段:5.4~4.7 Ma是盆地的形成阶段,沉积类型主要为浅湖亚相,在粒度小波变换曲线中表现为高幅震荡特征;4.7~3.6 Ma是盆地的扩张阶段,沉积类型主要为深湖、半深湖亚相,粒度小波变换曲线表现为低幅震荡特征;3.6~1.8 Ma对应于盆地的萎缩、充填阶段,其沉积相和小波变化曲线特征与盆地的形成阶段相似。上新世早期的盆地形成（5.4~4.7 Ma）与印度-亚欧板块在此时期的一次碰撞事件密切相关,而发生于3.6 Ma的盐源盆地沉积环境巨变则对应于青藏高原的一个重要隆升期。     

长江上游水系沉积物锶-钕同位素组成及物源示踪

泥沙资料表明,现代长江干流沉积物主要源自上游地区。因此,长江上游干支流沉积物主控关系及其源汇过程在长江水系沉积物物源示踪研究中极为重要。为探讨上述过程,详细测定了上游水系沉积物Sr-Nd同位素组成。结果显示,金沙江及闽江沉积物具有较高的εNd(0)值,主要受控于流域内大面积分布的峨眉山玄武岩的高εNd(0)背景值;嘉陵江水系沉积物具有相对较低的εNd(0)值,反映了其流域内源岩对沉积物Nd同位素组成的控制;与Nd同位素组成相比,水系沉积物87Sr/86Sr值具有更大的变化范围,表明除源岩因素外,沉积物Sr同位素组成受更为复杂的因素制约。支流与干流沉积物Sr-Nd同位素组成对比表明,长江上游干流沉积物主要来源于金沙江流域内的源岩,金沙江流域内的表壳岩系主导了上游干流沉积物的Sr-Nd同位素组成。