黄河流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨北大核心CSCD

在系统搜集与分析前人发表的现代黄河碎屑锆石U-Pb年龄及黄河流域内岩体锆石U-Pb年龄的基础上,对黄河上游到入海口6个站位及黄河支流2个站位现代沉积物样品碎屑锆石U-Pb年龄进行对比,结果发现200～350、350～500、700～1 000、1 000～1 800、1 800～2 000和2 000～2 600Ma这6个年龄组是黄河流域沉积物U-Pb年龄的主要组成,其中又以200～350、350～500、1 800～2 000和2 000～2 600 Ma占主体,与黄河流域各可能物源区的U-Pb年龄对比,认为黄河上游物质主要来自松潘-甘孜造山带和很多近缘河水侵蚀的黄土,其可能源区包括华北板块、扬子板块、秦岭造山带、东昆仑造山带、柴达木板块北缘及祁连造山带,由于松潘-甘孜造山带和黄土高原黄土来源的复杂性其源区判别还需要借助其他指标加以确定,黄河中下游则有大量华北板块和大别-苏鲁造山带物质的加入。鉴于当前综合运用多种物源分析方法,对长江三角洲盆地若干钻孔地层研究取得的进展及黄河三角洲钻孔研究现状,提出对黄河三角洲钻孔沉积物开展精细物源示踪对黄河时空演化研究的重要性。     

黄河流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨

在系统搜集与分析前人发表的现代黄河碎屑锆石U-Pb年龄及黄河流域内岩体锆石U-Pb年龄的基础上,对黄河上游到入海口6个站位及黄河支流2个站位现代沉积物样品碎屑锆石U-Pb年龄进行对比,结果发现200~350、350~500、700~1 000、1 000~1 800、1 800~2 000和2 000~2 600Ma这6个年龄组是黄河流域沉积物U-Pb年龄的主要组成,其中又以200~350、350~500、1 800~2 000和2 000~2 600 Ma占主体,与黄河流域各可能物源区的U-Pb年龄对比,认为黄河上游物质主要来自松潘-甘孜造山带和很多近缘河水侵蚀的黄土,其可能源区包括华北板块、扬子板块、秦岭造山带、东昆仑造山带、柴达木板块北缘及祁连造山带,由于松潘-甘孜造山带和黄土高原黄土来源的复杂性其源区判别还需要借助其他指标加以确定,黄河中下游则有大量华北板块和大别-苏鲁造山带物质的加入。鉴于当前综合运用多种物源分析方法,对长江三角洲盆地若干钻孔地层研究取得的进展及黄河三角洲钻孔研究现状,提出对黄河三角洲钻孔沉积物开展精细物源示踪对黄河时空演化研究的重要性。     

渭河流域沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪

渭河盆地是秦岭山前新生代陆内断陷盆地,接受大量秦岭造山带的沉积。建立渭河盆地沉积物物源示踪体系,对了解渭河盆地和秦岭的盆山耦合关系及其周缘构造-沉积演化均具有重要的意义。对渭河流域干流及主要支流沉积物进行碎屑锆石U-Pb年龄测试。结果表明:渭河干流沉积物碎屑锆石主要呈现五组年龄区间,分别为100~300、300~500、700~1000、1700~2000和2100~2500 Ma,其中以100~300 Ma和300~500 Ma的锆石为主,判别渭河干流沉积物主要来自北秦岭造山带。渭河上游与中下游沉积物在1700~2000 Ma和2100~2500 Ma的年龄组成存在差异,主要与上游出露的元古代岩体相关。渭河支流沉积物碎屑锆石年龄分布存在显著差异。泾河和洛河流经黄土高原,沉积物碎屑锆石U-Pb年龄与黄土高原相似,主要表现为200~300、400~500、800~1100、1800~2000和2400~2550 Ma五组年龄;灞河沉积物继承了北秦岭造山带的特征。通过对渭河流域沉积物的物源分析可知:泾河对渭河干流沉积物贡献较大,灞河对渭河干流沉积物贡献较小,洛河对渭河干流沉积物有一定贡献。渭河汇入黄河前后,黄河沉积物碎屑锆石年龄峰分布及各年龄区间锆石含量比例有明显变化,反映渭河对黄河沉积物有较大影响。     

长江流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨

长江流域上游到入海口共10个现代沉积物样品碎屑锆石U-Pb年龄分析表明,200～300、400～500、750～850和1800～2000Ma这4组年龄是长江流域沉积物U-Pb年龄的主要组成,出现在大多数样品中,其中又以200～300、750～850Ma占主体。10个样品中大多数锆石颗粒Th/U0.3,说明这些锆石多是岩浆成因的锆石。所有样品锆石年龄的重叠度和相似度都在0.6以上,说明长江流域现代沉积物在不同河段,其锆石U-Pb年龄相近。通过与长江流域可能物源区羌塘地块、义敦岛弧、松潘甘孜复理石盆地、扬子克拉通、秦岭造山带、大别造山带几个构造单元锆石U-Pb年龄对比发现,除了羌塘地块和义顿岛弧之外,其他几个构造单元几乎都包括200～300、400～500、750～850和1800～2000Ma这4组年龄,因此,由锆石U-Pb年龄判别不出具体的物源供给。在青藏高原东部的红河和湄公河沉积物中反映出与长江流域相似的U-Pb年龄谱,从而进一步证实由于长江流域可能物源区锆石U-Pb年龄的相似性,单一碎屑锆石U-Pb年龄方法不能把各个物源区区分开来,有必要与其他物源分析方法相结合。     

建湖冈西剖面全新世沉积物物源示踪及其对苏北盆地水系调整的指示

建湖冈西剖面全新世陆相沉积保存了区域水系调整的记录,对其进行物源示踪研究对了解全新世以来苏北盆地水系变迁、盆地演化以及我国东部陆海相互作用均具有重要意义。通过对建湖冈西剖面全新世以来的陆相沉积物进行了碎屑锆石U—Pb年龄测试,并将其与区域可能物源端元水系对比,结果表明:建湖冈西剖面沉积物碎屑锆石年龄分布较一致,主要表现为7组年龄区间:分别为200、200~350、350~550、700~1 100、1 300~1 600、1 700~2 100和2 400~2 600 Ma。长江、黄河、淮河及废黄河作为可能物源端元,其沉积物碎屑锆石U—Pb年龄分布存在较明显的差异。通过剖面与水系沉积物碎屑锆石U—Pb年龄组成的对比认为,自建湖地区成陆作用以来,该区域受到淮河流域的影响较大,废黄河对其有一定的影响,长江、黄河流域对该地区的物质贡献较少。     

晚更新世以来南黄海陆架沉积物源分析

南黄海陆架地区物源研究备受关注, 到底是长江还是黄河源至今尚未有定论。通过对长江和黄河流域锆石 U-Pb 测 年数据集混合模拟分析以及结合 YZ08 孔沉积相和锆石 U-Pb 的年龄图谱分析, 结果表明： 晚更新世以来, 南黄海陆架地区 存在长江古河道, MIs5 时期长江可能在苏北弶港入海; 在物源方面, MIs5 时期弶港地区主要受长江物源影响, MIs1λMIs2 时期则为长江主导的混合源, 随着黄河夺淮入海带来泥沙物质, 近代以来转为黄河主导的混合源。基于 Bootstrap 随机抽样 方法抓取了长江和黄河的锆石 U-Pb 测年数据集, 并结合统计学原理模拟出长江和黄河不同比例混合物源的锆石年龄图谱, 对锆石物源判别方法做出了改进, 弥补了传统锆石 U-Pb 年龄图谱在混合源判别分析上的不足, 对南黄海物源研究具有一定 的意义。     

山溪性河流锆石年代学对比及对东部海区物源示踪意义

碎屑锆石年代学常被用于示踪物源、重建源区古地理以及揭示区域构造-沉积演化历史。分析和收集了台湾山溪性河流及大陆东南部中小河流的碎屑锆石U-Pb年龄,探究了山溪性中小河流碎屑锆石年代学的主要控制因素,及对东部海区沉积物源的示踪意义。河流碎屑锆石年龄组成与流域基岩性质比较研究揭示,大陆东南部中小河流碎屑锆石年代学与流域基岩所经历的构造-岩浆活动对应,而台湾山溪性小河流的碎屑锆石年代学与流域沉积岩的构造-沉积演化历史密切相关。中国东南部山溪性中小河流的碎屑锆石年龄组成揭示出三类不同的物源端元:(1)东南沿岸的小河流具有极高的燕山期锆石峰值;(2)东南部中等流域规模的河流以明显的加里东期锆石峰值为特征;(3)台湾西部山溪小河具有较高比例的前寒武纪锆石以及明显的晋宁期和吕梁期峰值年龄。这些物源端元特征的确立为今后示踪末次冰期阶段东海内陆架和台湾海峡的粗粒沉积物来源提供重要参考。     

邙山黄土地层再研究

邙山黄土位于郑州西北方向约25km的黄河南岸,以赵下峪剖面最为典型。在野外地层观察的基础上,结合磁性地层、磁化率和粒度测量结果,对赵下峪剖面进行了重新划分。该剖面总厚度为172m,出露地层为全新世古土壤S0到第11层古土壤S11。磁性地层测量结果显示,B／M界限位于L8底部(149．3m深处),与黄土高原内部及南部极性转换带的位置基本一致,证明了野外地层划分结果的正确性。剖面磁化率和粒度曲线与黄土高原其他剖面的对比研究进一步证实了本次地层划分的准确性。赵下峪剖面97m以上的地层包括S2、L2、S1、L1和SO,其中97～87m之间的古土壤层为S2,而不是前人认为的S1。赵下峪剖面与黄土高原其他剖面对比还发现,邙山黄土自S2发育以来,粒度和沉积速率同时变大,是由于黄河在此时期贯通三门峡段基岩山地,古三门湖水外泄,在三门峡以东形成冲积扇和三角洲,成为邙山黄土沉积的新物源。     

屺坶岛“蓬莱群”SHRIMP锆石U-Pb定年结果对胶西北早白垩世盆地格局的启示

1∶20万地质图和早期的研究认为胶北西北部的屺坶岛出露的是震旦纪或早古生代的蓬莱群。本文对此处地层中的石英粉砂岩和位于其下的火山凝灰岩开展了SHRIMP锆石U-Pb定年工作。火山凝灰岩中12个点的U-Pb分析给出了124.2±2.3Ma的结晶年龄,表明出露在屺坶岛的这套地层属于下白垩统,而不是地质图上标注的震旦系。石英粉砂岩的碎屑锆石分析进一步验证了其沉积时代为早白垩世:通过对石英粉砂岩50个点的分析,获得了430Ma、1.1Ga、1.6Ga、1.8Ga和2.45Ga共5个峰值,其中430Ma的峰值由两个岩浆锆石给出,可能来源于鲁西下常庄三叠纪磁铁角闪岩岩体中的继承锆石。石英粉砂岩的碎屑锆石的其他峰值年龄和长岛石英岩的碎屑锆石的峰值吻合,暗示其碎屑主要来源于周边蓬莱群。此外,屺坶岛的石英砂岩和胶莱盆地下白垩统莱阳群的碎屑锆石年龄图谱明显不同,暗示它们来源于不同的源区。结合区域正断层活动历史,推测在胶北地区屺坶岛可能存在一个早白垩世伸展盆地,与胶莱盆地之间由玲珑和郭家岭岩体构成的隆起分隔。     

中原邙山黄土及构造与气候耦合作用

位于黄土高原与华北平原过渡带上的中原邙山黄土地层,以厚层Ｓ１古土壤（１５．７ｍ）和巨厚Ｌ１黄土（７７．３ｍ）为其特色。对赵下峪剖面Ｓ１０以上总厚１７２．１ｍ的黄土－古土壤序列的研究表明：（１）邙山黄土是一种风成近源砂黄土,其源区就在黄河下游冲积扇的扇顶部位;（２）约１５０ｋａＢ．Ｐ．（Ｌ２上部）开始,风尘沉积速率突然加快,Ｌ１ＬＬ１层段高达３．４５ｍｍ／ａ,其原因是黄河贯通三门峡东流给源区带来丰富的物质;（３）粒度和磁化率分别指示的冬季风与夏季风变迁存在四种强弱对应关系,与黄土高原的情况不完全一致;（４）邙山黄土－古土壤序列是黄土高原侵蚀与华北平原堆积的镜像反映,因而记录了构造与气候的耦合作用及其环境效应     

用锆石U/Pb测年技术追踪黄土红黏土物源:进展与展望

黄土高原的黄土和红黏土沉积序列蕴藏着丰富的古气候和古环境信息,为理解黄土高原地区的气候历史和气候演化机制提供了良好载体。然而,跟古气候信息相比,地学家对于黄土物源的演化历史还存在较大争论。单颗粒锆石U/Pb测年是一种新兴的物源示踪方法,因为这种方法能提供样品里单颗粒锆石的年代,能够最大限度地恢复物源信息,具有较高的可信度。因此,这种方法可能能够帮助解决地学家关于黄土红黏土物源演化历史的争论。比较了锆石U/Pb方法与其他传统示踪方法在构造尺度和轨道尺度上指示的黄土物源的异同,并根据这些结果提出了今后利用锆石U/Pb测年研究黄土物源的重点方向。     

台湾海峡西岸闽江口和九龙江口沉积物中碎屑锆石铀-铅定年及物源意义

碎屑锆石能较好保存源区岩石组成的信息,其铀-铅年龄是沉积物源区示踪有效的方法。利用激光剥蚀等离子体质谱和多接收器等离子体质谱联机(LA-MC-ICPMS)技术,对台湾海峡西部闽江口和九龙江口沉积物中的碎屑锆石进行原位铀-铅测年,同时获得锆石的微量元素。研究表明大部分碎屑锆石的钍与铀含量之比值大于0.1,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈左倾型,并具有明显的铈含量正异常和铕含量负异常,结合阴极发光图像表明这些锆石绝大部分为岩浆成因。闽江口和九龙江口的碎屑锆石具有相同的印支期(峰值为236 Ma)、燕山早期(峰值为155 Ma)和燕山晚期(峰值为110 Ma)等3个峰值,这三期碎屑锆石占主要部分,反映闽江口和九龙江口碎屑沉积物主要来自各流域上游印支期和中下游燕山期岩体,而闽江口碎屑锆石具有明显的加里东期峰(峰值为465 Ma)和前寒武纪(553~2 765 Ma)较多的碎屑锆石,这些碎屑物质可能来自上游武夷山地区加里东期和前寒武纪基底的物质。对比闽江口碎屑锆石铀-铅年龄与台湾岛西部海滨沙滩(苗栗-新竹、嘉义-台南)中的独居石年龄具有相似的谱峰特征,表明台湾岛西部海滨沙滩碎屑物质可能有部分来自闽江。闽江口碎屑物质明显区别于福建的九龙江和浙江的瓯江,这为判别台湾海峡沉积物的物质来源提供可靠的依据。     

琼东南盆地深水区中央峡谷黄流组物源特征

物源分析作为岩相-古地理研究的前提和基础,物源体系决定了砂体的展布和储集性能。为明确中央峡谷体系黄流组储集体展布规律及下一步勘探方向,本文应用中央峡谷最新钻井资料,采用重矿物组合、锆石U-Pb测年等分析方法,结合地震反射特征,对中央峡谷黄流组物源体系特征进行分析。地震反射特征表明来自海南隆起和昆嵩隆起物源的三角洲体系,通过二次搬运沉积了陆架斜坡区和盆底的低位海底扇,为中央峡谷的沉积充填提供了充足的粗碎屑沉积物;新钻井黄流组样品中重矿物组合以白钛矿、石榴石、磁铁矿含量较高为主要特征,与莺歌海盆地受蓝江物源影响和琼东南盆地受丽水-秋滨河物源影响的地层重矿物组合相似;锆石U-Pb测年分析表明,中央峡谷黄流组地层中样品年龄图谱具有30~2 000Ma变化范围,与莺歌海盆地受昆嵩隆起物源影响的钻井以及越南现代河流采集的沙样具有非常一致的年龄段和丰度。综上所述,中央峡谷受多物源的影响,越南昆嵩隆起为主的琼东南盆地西部物源体系,是琼东南盆地乐东凹陷晚中新世深水扇以及中央峡谷粗碎屑物质的主要沉积物供给来源区。     

白云凹陷恩平组南部物源研究及其油气地质意义

恩平组是珠江口盆地白云凹陷已经获得勘探证实的主要烃源层系。对其物源的清晰认识是潜力烃源和有利储层发育研究的重要基础。基于大量的三维地震解释和有限的钻井资料分析,提出白云凹陷恩平组时期不仅有来自北部盆外物源的输入,同时存在来自南部隆起的物源贡献。已钻井岩石学特征、古地貌分析、地震剖面特征和碎屑锆石年代学特征表明,白云凹陷西南部恩平组具有砂地比超过80%、粒度较粗、发育NE向大规模高角度"S"型前积地震相、具有物源通道的古地貌以及碎屑锆石以中生代岩浆锆石为主的特征,这与凹陷北部盆外具有NW向较平缓的"叠瓦状"前积地震相和较老的前寒武纪—古生代的碎屑锆石年龄的特征截然不同。综合分析认为,恩平组时期白云凹陷的南部隆起物源为白云凹陷西南部提供了充足的陆源物质供给,对白云西南部的优质陆源海相烃源岩的发育有重要作用;同时云开低凸起恩平组砂体埋深浅,粒度粗,是重要的潜在优质储层,具有重要的勘探意义。     

环渤海湾盆地主要河流碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义

在环渤海湾盆地的汇入河流碎屑沉积中寻找理想的物源示踪指标,对理解和认识渤海湾盆地以及中国东部陆架海的物质扩散均具有重要意义.利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)对渤海湾盆地周缘主要河流的碎屑锆石进行微区原位U-Pb年龄分析,对比前人已经报道的研究结果,发现辽河和滦河同时接受中亚造山带和燕山山脉的物质供...     

冲绳海槽南部沉积物碎屑锆石U-Pb年代学特征及物源示踪意义

冲绳海槽南部作为冲绳海槽全新世以来沉积速率最快的区域,其沉积物记录了物源区、黑潮及东亚季风演化等多方面的信息.通过碎屑锆石年代学,对冲绳海槽南部H4-S2孔沉积物开展了物源示踪研究.结合核密度估计图解(Kernel Density Estimation,KDE)、累积年龄分布(Cumulative Age Distri...     

渤海海域黄河口凹陷渤中29-6构造火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了厘定渤海海域黄河口凹陷北部渤中29-6构造钻遇的90.5m火山岩系地层层位,对该套火山岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年分析。薄片结果表明,该套火山岩可分为3段,自上而下分别是顶部玄武岩(2 880.5～2 910.5m)、中部煌斑岩(2 910.5～2 959.5m)和底部凝灰岩(2 959.5～2 971m)。锆石U-Pb年龄结果显示,中部煌斑岩和底部凝灰岩均形成于早白垩世时期,地层年龄晚于124Ma,而顶部玄武岩形成于新生代岩浆活动,地层年龄晚于45.2Ma,结合玄武岩上部和玄武岩中泥岩的古生物分析结果,认为该套玄武岩指示了沙河街组三段沉积期的岩浆喷出事件。本研究落实了渤中29-6构造底部连续钻遇的火山岩系地层实为中生界、新生界2套不同时期的火山岩系,对进一步理解、认识黄河口凹陷的中生代、新生代火山活动及相应的火山岩油气勘探具有重要意义。     

渤海湾碎屑矿物特征及其物源和沉积动力环境指示意义

对渤海湾307个表层沉积物样品的碎屑矿物进行分析,研究了矿物组合及含量分布特征,并探讨其对物源和沉积动力环境的指示。渤海湾可划分为4个碎屑矿物物源分区:I黄河矿物区,受黄河碎屑控制,以高含量的黑云母、白云母、赤褐铁矿为主要特征,石英/长石成熟度最高;Ⅱ海河矿物区,受海河碎屑控制,以高含量的普通角闪石为主要特征,石英/长石成熟度中等;Ⅲ滦河矿物区,受滦河碎屑控制,以高含量的钛铁矿、石榴石为主要特征,石英/长石成熟度最低;Ⅳ渤海湾中部矿物区,为多物源供应。黄河碎屑物质的影响力最强,控制着渤海湾的整个南半部;滦河虽然输沙量远低于黄河,但滦河碎屑的影响力并不弱,控制着渤海湾的北部和东北部;海河碎屑物质的影响力较弱,仅局限在渤海湾西北部的海河口附近。水文动力环境影响了矿物组合含量的分布。Ⅰ-1区和Ⅲ-1区为波浪长期作用下的高能扰动环境;Ⅰ-2区和Ⅲ-2区为高速潮流环境;Ⅰ-3区和Ⅲ-3区为潮流减弱区易起动组分富集下的扰动环境;Ⅳ区为弱潮流影响下的平静环境。     

长江流域风成黄土研究进展与展望

中国黄土是第四纪古气候–古环境研究的重要载体,除黄土高原外,中国其他地区还零星分布有风成黄土堆积。在长江流域,从上游到下游,分布有川西、金沙江、巫山和下蜀黄土,探讨这些湿润区风成黄土的风尘来源、动力传输过程以及沉积后土壤化过程等可为研究长江流域东亚季风环流特点提供证据,对探究过去湿润区风尘风化固碳过程和效益也具有重要意义。虽然对长江流域各地区黄土已有较多的研究,但是不同地区黄土物源、物质传输过程等方面的相互联系及其在风化固碳中的作用还不清楚。本文在综述了川西、金沙江、巫山、下蜀风尘黄土的形成年代、物源等最新研究进展的基础上,提出川西、巫山、下蜀三地黄土的发育与青藏高原在青藏运动B幕、昆仑-黄河运动和共和运动3个阶段的隆升有重要对应关系;并且发现在冰期和间冰期,长江流域风成黄土的风化程度均比黄土高原黄土强,且在古土壤发育期更强;认为长江流域黄土风化过程对陆地固碳的影响及其与古气候变化的相互关系是今后湿润区黄土研究的重点。     

舞阳凹陷始新统核桃园组物源示踪与砂体展布模式

依据砂岩阴极发光、碎屑锆石形态及锆石U-Pb测年等资料,对舞阳凹陷核桃园组的物源进行了综合分析,认为舞3和舞8井核二段的物源来自于舞阳凹陷的南缘隆起区,与前人认识完全不同。根据这一认识,对舞阳凹陷核桃园组沉积体系与砂体分布进行了重新编图,并提出了新的砂体展布模式。核桃园组沉积时期舞阳凹陷内部砂体展布呈现明显的不对称性:凹陷南部斜坡带辫状河三角洲砂体向凹陷内部推进距离远,分布面积大,而凹陷北部陡坡带扇三角洲砂体沿边界断裂呈小朵状分布,砂体面积小。