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。     

江汉盆地ZL钻孔微量元素含量的粒度效应与环境意义

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300m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,细粒组分中微量元素含量与各粒组含量相关性并不明显,主要是5~7粒级组分表现出微弱的相关性.可见,粒度并非ZL钻孔微量元素丰度的主控因素。钻孔岩心中大部分亲石元素、亲硫元素相对上部陆壳均出现明显富集,亲铁元素总体低于上部陆壳,可能与江汉盆地总体上更多地接受了来自上游而非扬子古陆本地深源物质风化碎屑沉积有关。Sr、V/Ni和Sr/Ba值的变化则表明江汉盆地在2.6~2.43 Ma B.P.时可能有咸化湖的发育,而在2.1 Ma B.P.左右存在过一段大湖发育期。     

云南思茅盆地江城上白垩统勐野井组稀土微量元素特征及地质意义

沉积盆地中碎屑岩的地球化学成分主要受物源区控制,因此,通过分析碎屑岩的化学成分可以揭示盆地沉积岩的源区构造背景和物源属性。思茅盆地上白垩统勐野井组（K2me）细碎屑岩的稀土元素组成分析结果表明,研究区沉积物具有轻稀土元素富集,较平坦的重稀土元素分布模式,以及中等程度 Eu 负异常的总体特征。根据样品的（Hf-La/Th、La/Sc-Co/Th和REE-La/Yb）图解,特征性微量元素比值（La/Sc、Sc/Th、Cr/Th 和 Co/Th）,并结合岩矿薄片分析,认为勐野井组细碎屑岩具有典型的上陆壳特征,源区母岩以长英质岩石为主。微量元素 Cr/Co 结合岩相古地理的分析显示勐野井组细碎屑沉积物应属于近源沉积。通过与不同构造背景下杂砂岩的稀土元素特征对比及主元素（K2O/Na2O-SiO2/Al2O3和SiO2-K2O/Na2O）判别图解,勐野井组细碎屑岩源区构造背景应属被动大陆边缘环境,这与思茅盆地所处的三江造山带构造背景相符。     

长江三角洲DY03孔沉积物元素地球化学及其物源示踪意义

长江三角洲地区是寻找长江历史演化信息的关键地区之一。本文通过DY03孔长时间序列元素地球化学的研究,利用元素地球化学特征示踪物源变化,初步揭示长江三角洲地区物源变化的总体情况,分析讨论长江三角洲地区沉积记录对长江贯通的指示意义。研究发现,在晚上新世31Ma左右时期,钻孔中指示物源变化的 K₂O/Al₂O₃, SiO₂/Al₂O₃, Zr/Ti,Th/Sc,Th/Co,Th/Cr,Nb/Co等元素比值都发生由高到低的显著变化,而3.1Ma之后元素比值变化不大。化学风化A-CN-K图解也进一步说明在3.1Ma前后,沉积物具有不同的化学风化趋势。以上特征说明,在晚上新世时期本区物源曾发生重大变化,表现为沉积物来源由近源转变为远源,源岩由酸性长英质矿物为主转变为基性矿物为主。这次物源变化很可能说明最早在晚上新世长江上游物质已经通过长江三峡输送到现代长江三角洲地区。     

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.     

东海陆架SFK 1孔微量元素地球化学特征与物源意义

为研究东海陆架微量元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,对东海陆架西湖凹陷区SFK 1孔沉积物作了微量元素地球化学分析和物源判别。根据微量元素含量及比值的变化,可将SFK 1孔(孔深82.90 m)岩心划分为8层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来东海海面波动以及沉积物物源的变化。运用因子分析、U /Th与( Zr + Hf) /(Al2O3 + TiO2 )和Th/Co与TiO2/Zr的散点图等方法分析了SFK 1孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于长江,黄河物质对该孔中部沉积物有较明显影响。不同指标散点图研究表明,在沉积物物质来源不变的情况下,气候和沉积环境的变化对该区域沉积物化学元素组成进行的改造和再分配影响不大。     

囊谦古近纪盆地砂岩地球化学特征及其对物源和沉积环境的指示作用

砂岩地球化学特征对物质来源、古气候和沉积环境具有十分重要的示踪和指示作用。通过分析砂岩的微量元素和稀土元素含量的变化,研究了囊谦盆地沉积环境、古气候及物源特征。结果表明:囊谦古近纪盆地的古环境为气候干旱炎热、氧化环境;微量元素中的深源元素低于地壳粘土岩中的平均值,说明物源为陆源物质,而陆源元素则与地壳粘土岩中的平均值相当,反映沉积速度快;砂岩的REE北美页岩和球粒陨石标准化配分模式表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损但变化平缓,反映典型的沉积成因特征;Th/Sc、Th/U、La/Th元素比值和La/Sc-Co/Th、Th-Hf-Co、La/Yb-∑REE以及砂岩函数判别图解显示囊谦古近纪盆地碎屑岩物源具有多样性,主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为沉积岩、酸性火山岩和拉斑玄武岩的混合。     

距今7Ma以来甘肃灵台剖面 Nd和 Sr同位素特征

测定了 7 Ma B.P.以来灵台剖面红粘土和黄土-古土壤序列的酸不溶物 Sr和 Nd同位素组成.样品酸不溶物 87Sr/86Sr变化可明显分为两个阶段.第一个阶段,从 7 Ma B.P.到 2.5 Ma B.P.,为红粘土层,酸不溶物 87Sr/86Sr稳定位于高值,反映了东亚冬季风处于相对平稳的弱势.第二个阶段,从 2.5 Ma B.P.到现在,酸不溶物 87Sr/86Sr呈下降趋势,波动加强,反映了东亚冬季风不断增强,并且冬季风和夏季风交替变化加强. 7 Ma B.P.以来灵台剖面红粘土和上覆的黄土-古土壤的 Nd同位素组成一致,并揭示 7 Ma B.P.以来,北太平洋中部沉积物与黄土高原黄土都来自相同的物源区.     

临兴地区煤系泥岩微量元素特征及其地质意义

为了研究鄂尔多斯盆地东缘临兴地区煤系泥岩微量元素特征及其对沉积、物源及古气候方面的指示意义,采用ICP-MS和ICP-AES对18个泥岩样品做微量元素分析。结果表明:微量元素中Li、Sc、Nb和Th等相对富集,而Sr、Rb、Ba和Cs等相对亏损,Be、Co、Zn和Mo等元素和地壳黏土岩中元素的平均含量相当;聚类距离选择为25和11时,微量元素的"Q"型聚类结果与沉积相划分结果吻合;Th/Sc、Th/U-Th、K₂O-Rb以及多元素物源判别图等表明,研究区物源来自上地壳,以长英质物源和再旋回沉积物为主,有少量中基性物质的加入,且含砂率变化和重矿物组合的分布特征表明物源来自于临兴地区北部;利用泥岩Sr/Cu值及Sr、Ti和P等特征元素的含量变化推测,临兴地区从晚石炭世到早二叠世气候以湿润为主,且向干热转变。      

崇明岛H12孔百年来长江入海沉积物来源变化及原因

地质历史时期长江入海沉积物的来源和组成特征是探讨东亚边缘海地区沉积物“从源到汇”过程的核心问题之一。崇明岛H12钻孔沉积物元素与同位素地球化学分析揭示,Nd同位素、Eu异常、Cr/Th、Sc/Th等指标在1858—1906年间明显波动,波动的年份与文献记载的洪水事件发生时间基本一致;而在1906年之后沉积物中以上各地球化学指标趋于稳定。结合长江不同支流的沉积地球化学组成特征,运用物源混合模型进行判别,结果显示过去150年来长江入海沉积物主要来自上游支流及汉江,不同支流的洪水信号可以通过入海沉积物通量和化学组成来提取。20世纪以来H12钻孔沉积的各物源指标波动明显减小,推测与崇明岛当地的人类活动逐渐增强有关,防护堤、海塘等工程修建改变了长江入海沉积物在崇明岛的沉积方式,使得洪水时期沉积物无法在岛上淤积,因而钻孔记录中很难再发现洪水事件信号,沉积地球化学物源指标趋于稳定。     

长江三角洲地区TZK3孔碎屑锆石U-Pb年龄及其物源意义

以TZK3孔的磁性地层学为基础,结合沉积物的岩性、结构构造及锆石年龄谱系特征,探讨沉积物的物质来源及长江贯通的时限。古地磁结果表明:96.7 m、263.3 m、603.75 m分别对应B/M界线、M/G界线、晚上新世/早上新世的界线（3.58 Ma）。锆石年龄谱系数据显示,TZK3孔的U-Pb锆石年龄主要分为5组:100~300 Ma,400~500 Ma,700~850 Ma,1800~2000 Ma,2400~2600 Ma。其中3.7 Ma的锆石年龄谱相对简单,以白垩纪（100~150 Ma）为主,物质主要来自于长江中下游的火山盆地,为近源沉积。TZK3孔3.04 Ma以来,锆石年龄谱变得复杂且主峰相对较多,表明物源区更广且加入了远源的成分。3.04 Ma的锆石年龄谱中开始出现峨眉山玄武岩年龄段（251~260 Ma）的锆石,表明在此时期长江上游的物质就已到达了长江三角洲地区,即长江贯通的时限为3.04~3.7 Ma。      

The Uplift of the Longmenshan Thrust Belt and Subsidence of the West Sichuan Foreland Basin

Based on fission track dating of apatite, and measurement of vitrinite reflectance of rock samples from the Longmenshan (Longmen Mountain)area and the West Sichuan foreland basin and computer modelling it is concluded that (l)the Songpan-Garze fold belt has uplifted at least by 3-4 km with an uplift rate of no less than 0.3-0.4 mm/a since 10 Ma B.P.; (2) the Longmenshan thrust nappe belt has uplifted at least by 5-6 km with an uplift rate of more than 0.5- 0.6 mm /a since 10 Ma B.P.; (3) the Longmenshan detachment belt has uplifted by 1 - 2 km at a rate of 0.016-0.032 mm/a since 60 Ma B.P.; (4) the West Sichuan foreland basin has uplifted by 1.7-3 km at a rate of 0.028-0.05 mm/a since 60 Ma B.P.; (5) the uplift rate of the area on the west side of the Beichuan-Yingxiu-Xiaoguanzi fault for the last 10 Ma is 40 times as much as that on its east side; (6) the uplifting of the the Songpan - Garze fold belt and the subsidence of the West Sichuan foreland basin 60 Ma ago exhibit a mirro-image correlation, i.e     

中上扬子北缘二叠纪碎屑岩组分和地球化学特征

对中上扬子北缘二叠纪碎屑岩成分和地球化学特征进行了分析.结果表明,本次研究的碎屑岩物源主要来自上部大陆壳,沉积旋回不高,大部分样品来自基性岩和长英质火山源区.主元素受到风化作用和沉积后作用的影响,对区分构造环境意义不大;几种非迁移性微量元素,如Cr、Co、Th、Sc、La和Zr,较主元素有区分构造环境意义.本次研究的碎...     

Provenance and tectonic setting of the Lower Cambrian Niutitang formation shales in the Yangtze platform,South China: Implications for depositional setting of shales

Geochemical compositions of the Lower Cambrian Niutitang Formation shales in the southeastern Yangtze Platform margin were investigated for provenance, tectonic setting, and depositional environment. The shale samples are characterized by higher abundances of large ion lithophile elements (Cs, Ba, and Pb), lower abundances of high field strength elements (Cr, Sc, and Co) and transition elements (Th, Zr, Hf, Nb, and Ta) relative to average shale. North American shale composition (NASC) -normalized rare earth element (REE) patterns are observed, with negative Ce anomalies, negative Eu anomalies, and positive Y anomalies. The chemical index of alteration (CIA) varies from 68.67–74.93. Alkali and alkaline element contents and CIA values suggest that the source rocks have undergone moderate weathering. The index of compositional variability (ICV), Zr/Sc and Th/Sc ratios vary from 0.53 to 1.07, 5.31 to 8.18 and 0.52–1.02, respectively. ICV values and relationships between Zr/Sc and Th/Sc ratios indicate negligible sedimentary recycling. The Al₂O₃/TiO₂ (14–26) and TiO₂/Zr (56–77) ratios imply that the source rocks of the investigated shales had intermediate igneous compositions. However, Cr/V ratios and a La/Th–Hf discrimination diagram suggest that the intermediate compositional signal of the source rocks was derived from a mixture of 75% mafic and 25% felsic igneous rocks rather than intermediate igneous rocks. The major source was the Jiangnan continental island arc with bimodal igneous rocks, lying to the south of the study area, together with a contribution from granites and gneisses uplifted and eroded in the Yangtze Block. Discrimination of tectonic setting using major and trace elements indicates that the source rocks originated in a transitional setting from active continental to passive margin, consistent with the failed intracontinental rift model for the evolution of the South China plate. The Niutitang Formation shales were deposited in a rift basin setting under conditions of anoxic bottom water in a redox-stratified water column, with organic-rich shales prospective for shale-gas production being found in deep-water downslope and basin environments rather than the shallow-water shelf.     

黄河银川平原段河床沉积速率变化特征

黄河银川平原河段近几十年来面临较大的洪灾威胁,几次大洪水造成了很大的经济损失,人们常常将这归结为黄河上游修建大坝导致该河段河床沉积增强所引起的结果。为了分析该河段河床的沉积速率的历史变化特征,用地质尺度时段平均方法、90万年以来不同时段的相关性分析方法以及当前河道断面实测方法分别对其沉积速率进行了估算。结果表明,相关性分析方法中的脉冲函数关系可以很好地估算其历史沉积速率的变化趋势,并且自距今90万年以来其沉积速率大致具有增大的趋势,在2万年左右达到峰值3.43 cm/a;自距今2万年以来其沉积速率有减小的趋势;根据该关系式估算的目前河床沉积速率数值为0.51 cm/a,这与河道断面实测方法估算的该河段河床的平均沉积速率为0.3 cm/a比较接近。显然,该河段的现代河床沉积速率远小于历史上最高的沉积速率,近年来水土保持、大坝建设等人类活动使得进入银川平原河段的粗泥沙明显减少,从而降低了该河段的河床沉积速率。     

北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

云南兰坪盆地古近系细碎屑岩地球化学特征及其地质意义

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法对兰坪盆地古近系104件细碎屑岩样品进行了稀土元素及微量元素分析,结果显示∑LEE含量较高,轻稀土含量较富集、重稀土含量较亏损,显示出明显的"右倾"型配分模式。根据稀土元素和微量元素特征、w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10等多种沉积构造背景判别图解及多种交叉分析方法,对兰坪盆地古近系细碎屑源岩构造背景进行了详细研究。利用La/Th-Hf和La/Yb-∑REE判别图解对兰坪盆地古近系源岩属性进行了分析,结果表明:兰坪盆地古近系碎屑源岩主要以上地壳长英质岩石为主,并混有少量基性岩,反映其物源区构造背景为早期为大陆岛弧构造背景,至晚期逐渐过渡为被动大陆边缘构造背景。     

宁芜盆地闪长玢岩的形成时代及对成矿的指示意义

宁芜盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分和玢岩型铁矿床的主要产地,盆地内广泛产出闪长玢岩,这类岩体与铁矿床的形成关系密切,但其精确的成岩成矿时代及其形成构造背景的研究仍十分薄弱。本次工作在详细野外地质工作的基础上,系统开展了盆地内与铁矿床有关的7个闪长玢岩体的年代学研究,通过对闪长玢岩锆石LA-ICP-MS同位素定年方法,确定了盆地内主要闪长玢岩体,凹山岩体、陶村岩体、和尚桥岩体、东山岩体、白象山岩体、和睦山岩体和姑山岩体的成岩时代分别为130.2±2.0Ma、130.7±1.8Ma、131.1±1.5Ma、131.1±3.1Ma、130.0±1.4Ma、131.1±1.9Ma和129.2±1.7Ma。定年结果表明盆地内闪长玢岩成岩年龄均为130Ma左右,其成岩年龄可以近似代表铁矿床的成矿年龄。长江中下游地区存在145～136Ma、135～127Ma、126～123Ma三期成岩(成矿)作用,宁芜盆地内闪长玢岩是第二期岩浆活动的产物,其形成时代明显晚于长江中下游成矿带断隆区内与斑岩型-矽卡岩型铜(铁)、金矿床有关的高钾钙碱性岩体。宁芜盆地内闪长玢岩及玢岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展构造环境。