地球化学方法示踪东亚大陆边缘源汇沉积过程与环境演变

东亚大陆边缘发育特征的河控型边缘海沉积,其源汇沉积过程的深入研究对于深入理解地球表生过程、物质循环和大陆边缘构造沉积演化特征,具有重要意义。东亚边缘海沉积地球化学研究主要集中于几方面:入海河流沉积物的地球化学组成示踪沉积物源区的风化剥蚀特征,河口陆架区沉积地球化学行为;通过大陆边缘的沉积地球化学记录,探讨不同时空尺度河流入海沉积物的通量、搬运扩散方式及其蕴含的季风气候和海区环境演化信息。目前相关研究与国际前沿水平依然存在较大差距,需要从海陆结合的地球系统科学角度,通过地球化学与其他学科方法交叉的研究手段,从整体上研究东亚大陆边缘的沉积过程,揭示从流域到河口、陆架至开阔海的沉积物源汇系统过程和环境演变规律,及东亚大陆边缘沉积和海陆相互作用的全球意义。     

新生代亚洲形变与海陆相互作用

在现今各个大陆中, 亚洲经历的新生代形变最强. 白垩纪到老第三纪时的亚洲大陆, 不仅面积较今为小, 而且形态偏瘦"; 自从始新世印度与亚洲碰撞之后, 亚洲的面积与高度急剧增大. 随着青藏高原隆升和边缘海的张裂, 东亚原来西倾的地势发生倒转, 形成了从大陆中央隆升区向周围辐射的亚洲大河流系. 亚洲隆升有可能是北极冰盖形成与发展的重要因素, 因为隆升不仅改变大气环流、加剧风化作用, 而且还使西伯利亚河系改向北流, 通过注入北冰洋的淡水促使海水结冰、导致冰盖形成. 新生代亚洲形变, 也使得亚洲季风系统在早中新世形成, 又在约8 Ma与约3 Ma时强化. 同时, 西太平洋边缘海系列的形成, 也改变了亚洲大陆与太平洋之间的物质与能量的交换. 流经边缘海的太平洋西部边界流, 对于洋面升降和构造运动极为敏感, 在冰期低海面时边界流位于边缘海之外, 使大洋输向大陆的热量和水分大为减少. 今天, 亚洲与太平洋之间的能流与物流最为活跃, 可惜亚洲在全球气候环境演变中的重要性至今未能获得学术界的充分认识.      

全球构造地貌中的大悬崖(英文)

高大并且广泛分布的构造悬崖是全球构造地貌的重要组成部分,是南方大陆和次大陆边缘的基本构造地形类型,同时也发育在亚洲东部的陆-洋过渡区。它们位于大陆边缘区的后缘,其地球动力学作用以大陆架、大陆斜坡和边缘海沉降区域的裂谷作用为特征。大悬崖的形成始于大陆岩石圈的变薄和裂解,持续发育过程较长,期间经历一系列的平行后退过程——即所谓构造夷平作用,导致大陆架沉积基准面的形成。大悬崖见于被动大陆边缘以及西太平洋陆-洋过渡带后缘。在陆内区域大悬崖不常见,而是在陆地升、降交界边缘区域出现其他的地貌构造特征。     

亚洲形变与全球变冷──-探索气候与构造的关系

亚洲是当代地球上唯一夹在两个汇聚大陆边缘的陆地,在亚洲与西太平洋之间由于地形和气压的巨大反差,形成最为强烈的能流和物流。这种反差,是亚洲在新生代晚期经受全球最大构造形变的产物。印度与亚洲碰撞,太平洋板块转向,边缘海张裂,中国地形倒转,大江东流,陆架和沿海平原形成,这一系列变化造成了区域性甚至全球性的严重气候后果。探索亚洲形变与新生代全球变冷的可能关系,从而揭示气候与构造的关系,是我国地学界责无旁贷的任务。     

新生代东亚地形、水系与生物地理演变——第三届地球系统科学大会拾粹

新生代期间,亚洲及周边地区地球深部过程与地表环境发生了一系列重大变革。印度板块—欧亚板块碰撞和太平洋板块俯冲驱动下的构造—地貌过程,导致青藏高原隆升、亚洲东部岩石圈伸展减薄、西太平洋边缘海扩张,并最终塑造了现今的宏观地形地貌和水系格局。这一系列构造地貌过程与新生代全球气候变冷、西风环流与亚洲季风环流重组、生物地理演变之间存在紧密的关联,成为地球科学领域重大前沿与热点课题,是开展地球深部与浅表过程、地球表层各圈层之间相互作用研究的重要切入点。     

浅论多旋回构造理论对第四纪深部物理运动研究的推动

第四纪最突出的事件是青藏高原和南海海盆的形成和演化。众多中外学者几乎一致认为，青藏高原的形成是由于印度克拉通向北的推动，南海等西太平洋边缘海是在太平洋板块和菲律宾海板块向西俯冲的过程中形成的。笔者另辟蹊径，提出，由于新生代(尤其是第四纪)以来两个相互交切的东亚断裂和南亚断裂的深部物理运动，使得南海等西太平洋边缘海地区的陆壳物质被逐渐吸入地幔，经转化为“幔源壳质”以后，再不断输送、补充给青藏地区。其结果必然是，南海等西太平洋边缘海地区的陆壳迅速转化为过渡型壳甚至洋壳，青藏地区则由洋壳转化为陆壳，并迅速隆起、增厚。     

西太平洋边缘海盆地的扩张过程和动力学背景

西太平洋集中发育了全球 75%的边缘海盆地 ,这些盆地形成于始新世、渐新世—中新世和晚中新世—第四纪 3个边缘海扩张幕。文中介绍了边缘海盆地的基本特征和发育模式 ,详细讨论了西北太平洋边缘海盆地周缘板块构造时空格架及其对边缘海盆地形成、演化和关闭过程的控制作用。太平洋板块的俯冲及俯冲带的后退 ,印度—亚洲大陆碰撞的远程效应以及澳洲与印度尼西亚的碰撞是边缘海盆地的 3个重要的区域性控制因素。印度—亚洲大陆的碰撞所形成的向东和东南的地幔流可能推动了东亚大陆东侧和南侧俯冲带的后退 ,并引发弧后扩张作用。同时 ,由这一碰撞引起的东亚大陆边缘NE或NNE向断裂的右旋走滑 ,进一步影响和控制了边缘海盆地的几何学特征及演化。澳大利亚和印度尼西亚的碰撞阻碍了俯冲带的后退 ,导致了南海、Sulu海和Celebes海盆地的扩张终止。同时这一碰撞推动菲律宾海板块向北运移 ,并使Bonin弧与中央日本碰撞 ,导致日本海关闭     

亚热带中小型山溪性河流—宽陆架系统“源—汇”过程

中小型山溪性河流易受极端事件和人类活动影响,且对环境变化响应敏感,在大陆边缘物质循环过程中发挥着十分重要的作用,但学术界对它们的重视程度不够。以闽江—东海陆架系统为例,通过资料收集、遥感解译、样品采集与分析等方法,系统研究了亚热带中小型山溪性河流—宽陆架系统的“源—汇”过程。研究结果表明,人类活动引起的土地利用变化使得闽江入海径流量和泥沙通量在波动中略有增加,但水库的建设显著减少了入海泥沙通量,并且减弱了水沙通量的季节差异,河流入海泥沙通量变化对流域人类活动敏感且响应迅速;河口水体环境、悬浮体浓度、沉积物粒度组成及陆源有机碳埋藏的空间分布格局均显示,闽江入海泥沙主要分布在闽江河口附近海域,其中粗颗粒泥沙在水动力的作用下主要堆积在河口水下三角洲平原及前缘,细颗粒泥沙主要堆积在水下三角洲前缘斜坡及前三角洲附近海域,仅有少量细颗粒泥沙沿岸向外输运并沿途沉积,与大河流—宽陆架系统及中小型山溪性河流—窄陆架系统显著不同。河口人类活动及极端事件通过改变沉积物组成、环境动力、入海泥沙通量等方式对河流—陆架系统的“源—汇”过程产生显著影响。在当前流域来沙量锐减、河口地区海砂开采等人类活动强度增大的情况下,有必要加强相关研究。     

珠江水系演化与东亚地形倒转的耦合关系

新生代以来,全球地质演化中最大的地质事件不外乎青藏高原的形成及其环境效应,其中东亚地区的黄土堆积及大型水系的形成最为瞩目.珠江作为串联华南大陆与南海北部“源-汇”系统的纽带,是南海沉积学研究的焦点,揭示其形成过程对探讨云贵高原以及青藏东南侧的地形演变具有重要意义.采用元素地球化学与碎屑锆石U-Pb年龄谱系源汇综合示踪技术,结合珠江流域及珠江三角洲的研究成果,详细探讨珠江的诞生与演化历史.珠江河流体系初始形成于早渐新世,流域范围仅限于华南沿海地区;晚渐新世珠江发生向西拓展事件,流域面积显著扩大,达到云贵高原东侧边缘;到中新世珠江流域发生明显改变,河流进一步向西、向北溯源侵蚀,流域面积急剧扩大,深入云贵高原腹地.23 Ma珠江流域面积的快速扩展与同时期长江三峡贯通、北方黄土发育均是该时期青藏高原大范围隆升的直接产物,是东亚地区基本形成西高东低地貌特征的具体反映.      

亚洲大陆边缘沉积学研究进展(2011-2020)

近十年来,我国在亚洲大陆边缘沉积学和古海洋学研究中取得了突破性进展.在空间上,对北起拉普捷夫海、南至孟加拉湾的广大海域进行了沉积物调查取样,开展了跨纬度"源-汇"过程研究,建立了陆架第四纪高分辨率地层层序,初步揭示了构造运动、海平面变化、亚洲季风、海冰、海流以及人类活动等因素在不同时空尺度上对亚洲大陆边缘"源-汇"过程...     

“西太平洋洋-陆过渡带”主题专辑（2）序言

深海以其广阔的空间、丰富的资源和特殊的政治地位日益成为各国关注的重要战略区域。中国“十三五”科技创新在构筑国家先发优势方面,已启动“科技创新2030重大项目”,发展保障国家安全和战略利益的技术体系,加强深海、深地、深空、深蓝等领域战略高技术部署,围绕增强原始创新能力,加大国家需求和好奇心驱动基础研究的力度,拓展创新发展空间。深海探索与研究也得到高度重视,特别是深海海底迎来了前所未有的发展机会。深海领域研究开始全面布局,在深潜（蛟龙号深潜器、深海空间站）、深钻（中国大洋钻探船建造、深海油气和水合物钻探）、深网（海底观测网、深海移动式阵列观测网）、深矿（洋底矿产、深海油气和水合物开采）、深时（沉积记录与全球变化）等领域全面展开。中国地学界面临的千载难逢的发展机遇同时,也面临在重大科学计划方面的国际话语权、主导权的竞争压力。中国的海底科学与探测技术的发展长期滞后,面对国际相关研究的快速发展,需要改变现今海底相关科研碎片化格局,着力培养一批年轻有为的高水平研究人员。中国海洋大学李三忠教授研究团队近几年来,围绕“一带一路”的海上丝路建设急需,在西太平洋和印度洋的洋陆过渡带开展了深入综合研究,以地球系统科学思想为指导,获得了一批较好的成果。“西太平洋洋陆过渡带”专辑是西太平洋洋陆过渡带研究成果的一个初次集中体现,内容涉及大气圈水圈、水圈岩石圈、地壳地幔等多圈层相互作用,也涉及广泛关注的最大的大洋太平洋与最大的大陆欧亚大陆之间的相互作用。 西太平洋洋陆过渡带的地表系统是个复杂大系统。该区是亚洲季风发育区,包括东亚季风和印度季风,“西太平洋洋陆过渡带”专辑对全新世亚洲季风演变做了系统总结,全新世季风在整体上受太阳辐照强度变化的控制,千年至百年尺度上的气候突变与太阳活动、北大西洋气候振荡、赤道太平洋地区的SST变化等众多因素有关;全新世以来季风变化历史和机制研究对预测未来季风变化至关重要（丁大林等,本专辑）。同时,这个地带也是热带气旋频发地带,大气圈灾害性事件如何影响海洋沉积动力过程（徐继尚等,本专辑）及沉积记录如何识别,是深化发展沉积动力研究的一个重要方向,对应对防灾减灾至关重要;热带气旋在海洋沉积物“从源到汇”过程中作用及其机制的研究表明,热带气旋是陆源沉积物、有机碳和污染物通过河流向海洋输送的重要控制因素;热带气旋产生的波浪、强流和内波可造成河口和陆架沉积物再悬浮、侵蚀、液化甚至剪切破坏,对陆架沉积物向深海输送起重要作用。洋陆过渡带的地表系统演变与沉积物质搬运、传输密切相关,黄海、东海作为亚洲大陆与西太平洋物质和能量交换的重要海域之一,从陆架边缘海到西太平洋的源汇过程如何？乔璐璐等（本专辑）以黄东海悬浮体为研究对象揭示,在复杂的环流动力学背景下,黄海、东海悬浮体物质跨陆架输运主要通过三条路径：苏北沿岸流作用下向济州岛西南搬运、浙闽北部向东输运和台湾暖流向东分支作用下跨陆架输运。邹建军和石学法（本专辑）则分析了末次期以来北太平洋中层水的演化及其全球变化关系,因为北太平洋中层水作为全球海洋经向翻转环流的一个重要组成部分,在区域海洋环境和全球气候变化中扮演着重要角色,北太平洋中层水形成及通风演化对全球气候变化响应十分敏感。大气圈、水圈是地表动力系统的重要组成部分,与人类生存密切相关,未来对其状态、过程和机制还需要开展深度研究。 地球系统的固体圈层包括地壳、地幔或岩石圈、软流圈等,本专辑首先对西太平洋洋陆过渡带的现今构造格架开展了划分,姜素华等（本专辑）据重磁异常特征和地质事实,对西太平洋洋陆过渡带的构造格架进行了重新划分和精细刻画,明确指出西太平洋洋陆过渡带构造上指（古）太平洋板块俯冲所波及的区域,西界大体为大兴安岭-太行山-武陵山重力梯度带,东界为日本-琉球-菲律宾俯冲带。随后,本专辑主要侧重展示西太平洋洋陆过渡带的构造演变与资源环境效应研究的部分成果,内容涉及印支期华北与大华南地块的聚合及其西太平洋统一陆缘的形成。郭润华等（本专辑）提出华北地块揳入大华南地块,并形成了东亚的巨型印支期弯山构造,以此解释苏鲁-大别高压超高压带的形成与现今分布状态。兰浩圆等（本专辑）则深入分析了华北东部的印支期变形特征,构造上证实华北地块东部向南东揳入大华南地块,对大陆深俯冲极性提出了新见解。印支期变形之后,东亚还经历了复杂的燕山期变形,李三忠等（本专辑）分别选择那丹哈达地体及周缘地区,探讨了燕山期变形与增生造山过程,并从华南中生代特提斯域构造向太平洋构造域的构造转换角度,分析了古太平洋板块俯冲启动时间和过程。张剑等（本专辑）深入分析了古太平洋板块俯冲的陆内效应,以鲁西地区燕山期构造变形为突破口,揭示了古太平洋俯冲的构造响应。这些成果是华北克拉通破坏研究的重要补充,创新性地提出了华北克拉通破坏与古太平洋板块俯冲不同阶段的关联模式。 进入新生代,西太平洋洋陆过渡带发生了巨变。首要特点是巨型走滑断裂系统控制的一系列拉分盆地的出现。赵淑娟等（本专辑）重点分析了黄海盆地构造特征,系统综合分析了其拉分形成机制。索艳慧等（本专辑）则从更大的尺度,对整个中国东部中新生代不同盆地内部保存的反转构造的发生时间和空间分布规律进行了总结,并构建了反转构造与相关大洋板块俯冲过程的关联。宫伟等（本专辑）深入分析了青藏高原隆升与南海开启的研究现状,围绕南海北部沉积记录等,对全球最大的盆山耦合体系开展了探索。许淑梅等（本专辑）则对现今正在发生的台湾地区弧陆碰撞过程控制的海相前陆盆地特征和背景做了概括。新生代后期,燕山期的巨型走滑断裂系统由压扭转变为张扭。王鹏程等（本专辑）分析了西太平洋最大的边缘海盆地--南海的打开模式,其机制归因于右行走滑拉分与古南海俯冲的拖曳,这虽然不是一个新的观点,但却是从沉积、构造等角度做的系统深入论证。郭玲莉等（本专辑）探讨了南海北缘可能存在的洋陆却是转换带形成机制,并系统总结了全球洋陆转换带类型与成因机制。边缘海的形成有多种成因,其中一种就认为与俯冲过程密切相关。刘鑫等（本专辑）从西太平洋角度利用前人对马里亚纳俯冲系统的地球物理资料探测结果,深入分析其构造特征;朱俊江等（本专辑）则从南海东部的马尼拉俯冲带的地壳结构出发,探索其俯冲过程;而周立宏等（本专辑）则利用珍贵的印缅俯冲增生楔油气勘探资料,从印度洋角度,系统论述了印缅俯冲增生楔的构造特征,并探讨了该区气烟囱分带性及油气成藏规律。最后,赵斐宇等（本专辑）另辟蹊径,从中国东部大量盆地中的无机CO2气藏出发,探讨深部碳循环,并建立了这些无机CO2气藏与（古）太平洋板块俯冲的关联。 总之,我欣喜地看到“西太平洋洋陆过渡带”专辑的出版。它对于西太平洋洋陆过渡带的洋陆相互作用、多圈层物质能量循环、俯冲动力及其资源环境效应等前沿科学问题的探索极为重要,启发性较强,值得推荐。     

环太平洋中国东南大陆边缘构造-岩浆作用的独特性

中国东南大陆边缘包括浙江、福建及广东、江西部分地区、该区中生代火山岩沿海岸线分布长达1100km。此带是西太平洋亚洲大陆边缘巨型火山带体系的组成部分,在环太平洋中、新生代火山(岩)带中具有独特性。     

中国东部海域泥质沉积区现代沉积速率及其物源控制效应初探

中国东部陆架(渤、黄、东海)是欧亚大陆和太平洋之间的一个重要物质交换通道,其周边的河流每年向海输入了大量的细颗粒沉积物。这些物质在海洋动力(潮流、波浪、环流等)的作用下形成了多个泥质沉积区(带)。过去的数十年间,国内外学者对东部陆架海沉积物扩散和沉积动力机制进行了深入的研究,但是,目前对陆架泥质沉积的形成机制以及沉积物收支情况还存在争议。本文利用整理的现代沉积速率资料,从物源控制的角度出发,研究了各泥质沉积区10～100a尺度的沉积速率和沉积通量的分布规律,并与全新世泥质沉积记录进行对比,指出物源是控制这些泥质沉积形成的主要因素。河流携带入海物质是这些泥质沉积的主要"源",而这些泥质区是典型的"汇"。小型河流河口沉积过程和物质贡献需引起重视。定量化物源分析需结合物源供应等方面的资料,在遵守沉积物收支平衡的前提下进行。     

从源到汇：大陆边缘的沉积作用

大陆边缘作为地球上沉积物堆积的主要区域,其沉积层保存着全球海平面变化、气候变化、岩石圈变形、大洋环流、地球化学循环、有机生产力和沉积物补给等重要信息。然而,尽管对大陆边缘沉积系统进行了几十年的研究,但仍有许多问题没有得到充分的解决,尤其是没能实现对大陆边缘沉积物扩散系统和相关地层的定量解释。为此,近年来国际地学界开始构思源到汇---大陆边缘沉积作用的系统过程研究,以提高对大陆边缘物质扩散系统行为的预测能力。介绍了源到汇---大陆边缘的沉积作用的研究对象、内容和拟解决的主要科学问题以及DSDP和ODP在大陆边缘沉积作用研究中的主要贡献和目前的进展情况。     

中北太平洋铁锰结壳钕同位素演化研究

现代海洋中的水成 Fe－Mn 结壳的 Nd 来自当时周围海水，因此利用 Fe－Mn 结壳可以恢复新生海洋 Nd 同位素演化历史，进面了解古海洋环境和古气候变迁信息。海洋中 Nd 的来源包括河流或陆源 Nd、大陆边缘沉积物和风成粉尘中的可溶 Nd，以及洋中脊热液蚀变来源的 Nd。对海水、水成成因铁锰结壳和结核、洋脊热液喷发和河流输入的 Nd 同位素研究发明，陆源物质控制着大洋中溶解的 Nd。对于风尘输入对大洋中的REE的影响还存在争议。有研究表明来自大陆和火山的风尘是某些局部大洋中的 REE 的重要来源，风尘与海水间的 REE 交换引起了某些洋区中 Nd 同位素组成的变化。相反，另有学者认为风尘对北太平洋中的溶解 Nd 总量没有影响。笔者分板子一块来自中北太平洋的铁锰结壳样品（MDD53）的 Nd，Pb 同位素，得到了该区新生代以来的 Nd，Pb 同位素演化历史。通过对比该结壳和岩心 LL44－GPC3 中粉尘的同位素演变曲线，发现二者的 Pb 同位素变化规律十分相似，证明结壳中的 Pb 主要来自粉尘。与 Pb 同位素相反，二者的 Nd 同位素演化完全不同。中国黄土的ENd值远低于中太平洋深水中的ENd值。因此，笔者认为风成粉尘对太平洋深水中溶解的 Nd 总量的影响可以忽略不计。结壳的 ENd值介于大陆和岛弧火山的值之间，说明新生代太平洋海水中的 Nd 主要来自河流、大洋边缘大陆风化及大洋环流携带大源自其他大洋的 Nd，新生代 Nd 同位素比值的增长主要是国为太平洋边缘岛弧的风化剥蚀作用和火山活动的增强。     

晚中新世以来孟加拉-尼科巴扇跷跷板式沉积转换及其源-汇成因机制

利用沉积转换事件再造关键变革期的构造活动和气候演变是源-汇系统研究的新动向和切入点。新生代以来,印度大陆与亚洲大陆的汇聚隆升以及喜马拉雅-青藏高原的剥蚀、向孟加拉湾的物质输入,形成了当今世界上最大的源-汇系统(喜马拉雅-孟加拉湾源-汇系统)。利用3D地震数据和IODP 354与362航次获取的碎屑锆石数据揭示了晚中新世以来孟加拉-尼科巴扇沉积转换事件及其源-汇成因机制。研究认为尼科巴扇和孟加拉扇经历了此消彼长的沉积建造过程:尼科巴扇经历了“晚中新世快速进积→上新世缓慢建造→第四纪相对静止”的建造过程;而孟加拉扇经历了“晚中新世相对静止→上新世缓慢建造→第四纪快速进积”的沉积建造过程。喜马拉雅-孟加拉湾源-汇系统碎屑锆石年龄核密度统计结果显示:晚中新世以来,指示古布拉马普特拉河迁移演化路径的60~0 Ma碎屑锆石在若开-尼科巴扇呈现出逐渐减少的变化趋势,而在孟加拉扇呈现出逐渐增多的变化趋势。这一碎屑锆石年龄核密度变化特征表明:(1)在晚中新世,古布拉马普特拉河主沉积物分散路径靠近孟加拉湾东部一侧发育且大量碎屑颗粒向尼科巴扇搬运分散,形成“快速进积的尼科巴扇和相对静止的孟加拉扇”;(2)在上新世初,青藏高原隆升所诱发的西隆高原抬升使古布拉马普特拉河向西迁移分流,在古西隆高原北缘Mikir山附近分流为东西两支,东支向尼科巴扇搬运分散的碎屑颗粒开始减少,而西支向孟加拉扇搬运分散的碎屑颗粒开始增多,形成“以缓慢建造为演化特征的尼科巴-孟加拉扇”;(3)在第四纪初,印度板块-亚洲板块最强碰撞造成青藏高原最强隆升并达到最大海拔高度,古布拉马普特拉河东支袭夺废弃,向尼科巴扇卸载的沉积物相应显著减少,而古布拉马普特拉河西支与恒河并流后向孟加拉扇卸载的沉积物亦相应显著增加,形成“相对静止的尼科巴扇和快速进积的孟加拉扇”。由此可见,尼科巴-孟加拉扇“此消彼长的跷跷板式沉积转换事件”是古布拉马普特拉河沉积物分散路径迁移演化的源-汇响应;其在上新世-第四纪之交发生了一起最为显著的沉积转换事件,其是上新世晚期印度板块-亚洲板块碰撞的源-汇响应。     

塞内加尔盆地北部次盆白垩系被动大陆边缘深海扇演化特征及主控因素

被动大陆边缘深海扇是当今海洋深水油气勘探的热点。识别深海扇,明确其时空演变特征,总结关键地质因素对其发育的控制作用,对于建立深海扇成因与预测地质模型具有重要意义。本文通过地震与钻井资料综合解释,分析塞内加尔盆地北部次盆白垩纪被动大陆边缘时期的构造-沉积演化特征,识别深海扇体,并分析其岩性、形态与规模的演变特征;然后分析海平面变化、陆源物质供给、陆坡与沟谷地貌等地质条件对深海扇体发育的控制作用。研究表明,研究区在白垩纪盆地被动大陆边缘阶段,经历了早白垩世的碳酸盐岩台地建设期、Albian-Santonian期碎屑岩沉积被陆坡内外分割的沉积期、Campanian-Maastrichtian期的碎屑岩缓坡沉积期等3个构造-沉积演化阶段;从早白垩世Aptian期到白垩纪末期发育了具有不同岩性、形态与规模特征的深海扇体。全球海平面变化、陆源碎屑供给、陆坡与沟谷地貌特征共同制约了深海扇的演化特征,但它们对深海扇发育与演化的影响作用又有所不同。全球海平面变化与陆源碎屑供给特征更多是影响了扇体的岩性粗细与规模,而陆坡沟谷地貌特征则直接决定了扇体的形态与分布。     

黄河和长江碎屑物质扩散研究——来自江苏沙脊物源示踪的约束

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来自哪里还未达成共识。我们利用已发表的碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石Pb同位素数据,结合江苏沙脊及其周缘区域的数据结果,详细厘定江苏沙脊的物源区,并运用蒙特卡罗反演模型定量评估江苏沙脊潜在物源区对其物质贡献率。结果表明江苏沙脊北部的碎屑物质主要受大别山(45%)和鲁中山区(24%)的共同影响;黄河(29%)、古黄河(27%)和长江(25%)的碎屑物质对江苏沙脊中部的物质组成起重要影响。江苏沙脊南部的物源主要来自长江(68%)。江苏沙脊的出现得益于黄河和长江这样的大陆尺度的大河搬运了丰富的碎屑物质到下游,南黄海西海岸的平坦地貌有利于保存这些碎屑物质,末次冰期后东亚陆架海动力过程(潮汐、海浪和沿岸流等)持续对其改造,这体现了河流-海洋在塑造河口-海岸地貌中的交互作用。     

长江沉积物源示踪研究进展

近期物源分析方法发展较快,包括稀土元素、同位素地球化学与单颗粒碎屑矿物微区分析方法的广泛运用,以及分不同粒级组分或根据需要选择特定粒级组分进行物源分析逐渐代替了全样分析法,物源示踪效果得到明显的提高。长江作为连接青藏高原与西太平洋边缘海的最重要水系,河流沉积物从源到汇的现代与历史过程备受关注。长江沉积物源示踪研究进展包括:①建立和运用河流入海沉积物示踪端元模型,定性或定量地分析长江沉积物在海域的扩散与沉积分布规律,倾向于运用细颗粒组分矿物学、元素与同位素地球化学等方法,研究程度较高,今后需注意各端元值的时空变化,及受沉积过程的分异作用与早期成岩作用的影响;②建立和运用不同支流的物源示踪模型,研究晚新生代以来长江水系的演化历史,倾向于运用粗颗粒组分的物源分析方法,尤其是单颗粒碎屑矿物微区分析。由于长江流域面积巨大、区域地质复杂,建立支流域的精细物源分析指纹特征尚处在探索阶段,需注意运用碎屑锆石U-Pb定年与稀土元素、Hf同位素组成的综合物源分析法。综合运用多种物源分析法于长江中下游和三角洲盆地若干钻孔地层的研究,已较好地限定长江贯通的时间约在上新世晚期—早更新世之间,但仍存在较大争议,今后需在一些关键区域开展更多的深钻研究,提高物源精细示踪的效果、晚新生代地层测年的精度,并加强钻孔间的的对比研究。     

塔里木盆地库车坳陷古近系库姆格列木群底砂岩段沉积古地理和物源体系

库车坳陷古近系库姆格列木群底砂岩段沉积可划分为北缘砂砾岩带冲积扇粗碎屑沉积-下切辫状水道充填-河流-三角洲沉积、温宿凸起边缘近端冲积扇-扇三角洲沉积和塔北凸起西南缘的下切谷充填-河流三角洲-滨浅湖滩坝3个相带,中部为干旱盐湖-泻湖-海湾沉积.物源体系分析表明,西部的温宿凸起、北边的南天山造山带和塔北隆起上的大陆蚀源区为坳陷提供物源.库车坳陷碎屑物基本上来自于南天山和温宿凸起再循环造山带,坳陷北缘的逆冲造山和隆升作用形成了长期的物源供给区,沿坳陷东北缘发育了巨厚的冲积扇.西部的温宿凸起早期存在物源,沿凸起边缘发育有小型的边缘扇或扇-辫状河三角洲.塔北隆起在古近纪早期提供一定的物源,克拉201井附近结晶基底的剥蚀是南部大陆蚀源区的主要物质来源.却勒1井、羊塔5井等地的碎屑物极可能来自3个物源区.研究区物源体系的分析与总体的古构造、古地理格局相一致,库车坳陷古近系基底东高西低,有大量陆源碎屑由东向西推进,东、西两侧的低凸起带和北缘的前陆前渊带构成的古构造特征决定着物源和岩相分布的总体格局.