山地蚀源区的沉积类型及其相关概念的系统梳理与厘定

通过对国内外近100多年来山地蚀源区沉积类型的研究成果系统梳理,结合第四系现代沉积的野外考察,根据沉积物是否发生搬运、搬运机制、沉积位置、沉积部位的坡度以及地貌特征等,将山地蚀源区沉积类型划分为残积物、坡积物、坠(崩/塌)积物、山间河流沉积物、洪积物和冲积物等6种类型,各种类型在基本概念及其内涵上存在明显差异。残积物是母岩风化的产物在较平缓的地貌上(3°)形成的原地堆积;坡积物是母岩风化后形成的产物在坡面流水或重力作用下沿着具有一定坡度(3°,但一般不超过30°)的斜坡滑动或滚动至斜坡坡脚(即山麓)形成的堆积物;坠积物是仅在重力作用下以坠落或崩落或崩塌的方式沿着较陡峭的坡地(30°)滑动或滚动至坡脚形成的沉积物;山区河流沉积物是残积物、坡积物和坠积物被坡面流水带到沟谷或山间河道中形成的沉积物;洪积物是洪水期山间洪流携带的大量母岩风化产物在出山口形成的沉积物;冲积物是平水期山间河流携带的大量母岩风化产物在出山口形成的沉积物。此外,山地蚀源区还存在滑坡、滑塌、泥石流等几种重力流沉积物。     

沉积型铝土矿的陆表淋滤成矿作用: 兼论铝土矿床的成因分类*

铝土矿是化学风化作用的细粒终极产物,与强烈的化学风化作用密切相关。根据母岩的类别及作用过程,风化作用进一步分为铝硅酸盐岩强化学风化形成的红土化作用和碳酸盐岩强化学风化形成的钙红土化作用。在强烈的化学风化过程中,地表的原始沉积物(母岩)的原生矿物发生溶蚀、水解、水化、碳酸化、氧化,破坏原始的矿物结构,形成新的细粒矿物(主要是黏土质矿物)。在适合的地质条件下,持续的强烈化学风化作用会造成大部分活动的元素(如K、Na、Ca、Mg、Si)的流失与Al的残留富集从而形成铝土矿。现在观察到的沉积型铝土矿,虽然与古风化壳具有密切联系,但沉积型铝土矿多数是由沉积过程搬运到沉积盆地中所形成的强化学风化产物的沉积层,与古风化壳的残坡积层具有显著差别,只有少数工业价值不大(品位低、品质差)的残坡积相铝土矿。铝土矿含矿岩系的沉积环境与铝土矿(尤其是高品位、高品质的铝土矿)的成矿环境不尽相同。铝土矿主要形成于暴露于大气中的陆表环境(而非水下环境),由地下水淋滤作用形成(在渗流带由活动元素流失、Al等稳定元素残留富集而成)。本研究在铝土矿成矿作用分析等基础上,提出了以铝土矿沉积物等物源和沉积、成矿作用为依据的中国铝土矿床分类方案,包括原地或准原地残坡积物成因的红土型和喀斯特型,和异地物源沉积成因的沉积型。     

中国沙漠物源研究:回顾与展望

沙漠物源研究不仅在风沙地貌学上有重大的理论和实践意义,而且对联结大气粉尘排放、黄土堆积、气候系统和海洋生物地球化学循环也有重要价值。在简要回顾中国沙漠研究的基础上,梳理了中国沙漠物源研究的理论、方法和主要成果,结合国际上沉积物物源分析的趋向,指出目前世界沙漠物源的研究都是基于沉积物组份属性统计的反演模型,这种研究范式在数据获取、处理与解释方面存在缺陷,如沉积物的取样设计与测试分析、未消除"粒级依赖"对沉积物组份影响、数据未进行对数变换、忽视Dickinson图解应用的前提条件等。提出今后中国沙漠物源研究的方向:①采用正确统一的取样设计和分析方法对各沙漠的沉积物组份属性进行系统研究,建立中国沙漠沉积物组份的属性数据库;②选择若干典型沙漠,利用其周边山地详尽的地质构造、母岩和气候数据,定量构建沉积物生成的正演模型,模拟源区生成沉积物的数量、成分和结构,并用建成的沉积物组份属性数据验证和校正;③定量评估河流冲积物、冲积-湖积物、洪积-冲积物和基岩风化的残积、坡积物对中国各沙漠物源的贡献率与迁移路径,研究中国各沙漠中细颗粒物质的形成机制,对比中国沙漠与低纬度沙漠物源的形成机制;④定量研究历史和地质时间尺度沙漠-黄土-深海沉积物物源的内在联系及其驱动因素,建立陆地-大气-海洋物质循环的机理模型。     

青藏高原典型地区沉积物地球化学特征与矿物组成的粒度效应

地表松散沉积物中不同粒级的颗粒蕴含着不同的信息,这种差异与其物质来源、搬运和沉积过程中的分选作用以及沉积后的风化作用等有关。因此,可根据沉积物中不同粒级颗粒地球化学特征与矿物组成的差异,进行沉积物物源追踪或沉积环境重建。选择青藏高原在气候和地貌方面具有典型意义的柴达木盆地、错那湖、雅鲁藏布江流域作为研究区,分别采集了这几个地区的沙丘沙、黄土、湖积物、冲积物、洪积物、残坡积物等地表松散沉积物样品,用干筛法将沉积物样品分为两个部分,粗颗粒部分粒径范围为≥75~500 μm,细颗粒部分粒径<75 μm。对上述粗、细颗粒分别进行稀土与微量元素、Sr-Nd同位素、轻矿物组成的实验室分析测试,并对沉积物中粗、细颗粒的测试结果采用古典多维尺度方法进行相似性分析。结果表明：青藏高原松散沉积物中粗、细颗粒在轻矿物组成、微量和稀土元素含量、稀土特征、元素参数等方面存在差异;细颗粒部分蕴含了更多的环境信息,富含容易受化学风化影响的黏土矿物以及硬度较小、容易被磨蚀的方解石等矿物。在物源示踪中不同气候区的沉积物细颗粒不宜进行直接比较,应根据样品的粒度分布情况优先选择合适的粗颗粒组分进行物源示踪。     

川藏公路培龙沟路段堆积物的分形特征及其地质意义

川藏公路培龙沟路段有多种不同类型的堆积物。本文应用分形理论,探讨了培龙沟路段泥石流堆积物、冰碛堆积物、冲洪积堆积物以及坡积或者残坡积物的分形特征。通过粒度分析法计算出不同类型堆积物的粒度分维,得到泥石流堆积物分维最大,冰碛堆积物分维较大,坡积或者残坡积堆积物较小,冲积物或者洪积物分维最小的规律。最后系统论述了堆积物粒度分维的地质意义,认为堆积物粒度分维是对堆积物物质组成的复杂性和自组织性、堆积物形成过程和形成时间以及泥石流、冰川、河流和洪水等搬运能力和运动过程的反映和度量。该研究为野外不同类型堆积物的区分、成因、形成过程等研究提供了一种新的方法,具有一定参考价值。     

云南省腾冲市小龙河锡稀土多金属矿田新知及其稀土矿的发现

通过对云南省腾冲市小龙河地区古永复式岩体原生构造、蚀变和矿化的类比、对比,结合构造地球化学、年代学研究和初步预查,新发现与之有关的热液弥散状蚀变、侵入角砾岩和大型稀土金属矿体,并伴生稀有金属铷(Rb)、铌(Nb)和稀散金属镓(Ga),存在晚期同岩浆断裂。花岗蚀变岩独居石、锆石和未蚀变黑云钾长花岗岩锡石、锆石U-Pb年龄分别为(75.61±0.47)Ma、(75.68±0.72)Ma、(76.3±3.2)Ma和(77.29±0.54)Ma,年龄相近,反映它们可能是岩浆晚期同构造活动的产物。     

珠江口盆地荔湾凹陷上渐新统—早中新统物源特征及其对沉积充填的影响

利用化学蚀变指数法恢复物源区的风化历史及沉积物通量是一种经济实用、行之有效的方法。前人对珠江口盆地荔湾凹陷对应物源区的研究相对薄弱。本文通过对区内岩心测试数据进行化学蚀变指数分析,恢复晚渐新世—早中新世物源区的风化历史,并进行沉积物通量的估算,在此基础上探讨物源特征对研究区内沉积充填的控制作用。研究表明,晚渐新世研究区对应物源区经历了强烈风化阶段,该阶段产生的丰富的沉积物供给是研究区西北部快速进积、规模壮观的陆架边缘三角洲及斜坡重力流沉积体系发育的重要控制因素之一;早中新世,西北物源区风化减弱,沉积供给减少,但研究区东部沉积物供应较西部要充分得多,表明早中新世,研究区南部除了来自西北部的主要物源外,局部物源对该时期的沉积具有重要影响;推测东部物源(东部古隆起、兴宁古隆起)的突然复活是促进研究区东部早中新世沟槽形成发育的重要原因之一。在超深水区进行沉积物源区的研究中,这种半定量的方法对盆内局部物源的确定具有重要的指示意义。     

古鄱阳湖陆相盆地沉积与物源相关性特征的研究

本文以古鄱阳湖东北缘陆相盆地与基底母岩物质来源为例,阐述陆相盆地源区的输送和盆地沉积过程存在的紧密相关性。这种相关性最直接的特征是基底母岩区的岩性往往直接控制了盆内沉积物的类型,可以说,有什么样的母岩成份和风化剥蚀的方式,就会在盆内形成什么样类型的沉积物。母岩的风化剥蚀作用始终是盆内沉积源源不断的物质来源,因而根据盆地陆源碎屑岩来自母岩的陆源碎屑组合可以推断源区的母岩类型。研究这种风化与沉积、剥蚀与堆积的相关性特征是陆相盆地供给和充填作用的一大特色。这种相关性研究的深入,不但大大提高地层划分的精度,而且也     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组重力流沉积特征及其模式

利用岩心、测井资料和重力流沉积理论,系统研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组重力流沉积特征及其沉积模式。该区重力流沉积物可分为浊积岩、砂质碎屑流沉积物、泥质碎屑流沉积物和滑塌岩。其中,浊积岩发育正粒序;砂质碎屑流沉积物以冻结块状沉积为特征;泥质碎屑流沉积物以泥质为主,内部含少量砂质颗粒和砂质团块;滑塌岩发育包卷层理等液化构造。不同重力流沉积物发育程度差异明显,浊积岩和砂质碎屑流沉积物的钻遇井数最多,泥质碎屑流沉积物最少。在重力流单期沉积厚度方面,砂质碎屑流沉积物单期沉积厚度平均为0.986m,明显高于其他类型;浊流沉积厚度最低,平均厚度为0.414m。本区重力流是由三角洲前缘沉积物失稳滑塌所致,砂质碎屑流沉积物和浊积岩是主要的重力流沉积类型,其次为滑塌岩和泥质碎屑流沉积物。砂质碎屑流沉积物主要发育于北东向曲流河三角洲前缘前方的深水区;浊积岩主要发育于西部、西南部和南部物源形成的辫状河三角洲前缘前方的深水区域;泥质碎屑流沉积物和富含泥砾砂质碎屑流沉积物在平面分布极少,且规律不明显。     

内蒙古索伦地区上二叠统林西组碎屑岩地球化学特征及其对物源的指示意义

内蒙古索伦地区上二叠统林西组沉积物源受控于晚古生代古亚洲洋的闭合事件。本文通过分析碎屑岩元素地球化学特征,对林西组母岩类型和古构造环境进行了探讨。常量元素分布特征表明,林西组早期属于风化程度较弱的第一次旋回沉积物,后期属于中等风化的第一次旋回沉积或再旋回沉积物,母岩类型以火成岩为主;微量元素和稀土元素分布特征表明,林西组母岩沉积环境为大陆岛弧背景下切割的岩浆弧,以上地壳碱性-中性火成岩为主,伴有钙质-泥质沉积岩,（Gd/Yb）_n表明早期沉积母岩为太古宙碱性火成岩。综合分析表明,林西组沉积同时接受南侧华北板块北缘和北侧苏尼特左旗-锡林浩特-西乌旗南岩浆弧的共同物源供给,早期沉积有华北板块北缘太古宙基底母岩的参与。     

Subaerial leaching process of sedimentary bauxite and the discussion on classifications of bauxite deposits

Bauxite is the ultimate fine-grained products of chemical weathering,and thus it is closely linked with the intense chemical weathering. Based on variations of parent rock and weathering processes,the weathering products can be subdivided into laterite and terra rossa,of which the former is formed by weathering of aluminosilicates and the latter is produced by the weathering of carbonates. During the intense chemical weathering,minerals in original subaerial sediments(parent rocks)would suffer a series of processes(dissolution,hydrolyzation,hydration,carbonation,and oxidation)and be destroyed or transformed,leading to formation of new minerals. In the favorable environment,continuously intense chemical weathering would cause the loss of most mobile elements(e.g., K,Na,Ca,Mg,Si)and the enrichment of Al,resulting in the formation of bauxite. Although sedimentary bauxites are closely linked with the weathering curst,they show obvious differences in formation processes. Sedimentary bauxites are composed of intense chemical weathering products that are transported from outside of the basin and re-deposited in the basin,while most weathering crusts are transformed from saprolite and/or deluvium in-situ,and they can only form low-grade bauxites. Sedimentary environments also differ in bauxite ore layers and bauxitic claystone layers. Bauxite ore layers are formed in the subaerial environment and controlled by the leaching process of groundwater in the vadose zone. Based on the analysis of bauxitization,this study proposes to use multiple parameters,such as provenance,sedimentation and mineralization,to build the new classification of Chinese bauxite deposits. In this classification,lateritic and karstic types of bauxite deposits are autochthonous or parautochthonous saprolite and/or deluvium,while sedimentary type is dominated by heterochthonous provenance.     

茂县牟托泉群水文地质条件及成因分析

牟托村位于茂县最南端,是山间河谷阶地地貌、洪积扇地貌及泥石流侵蚀地貌综合作用而成,分布有带状泉群,通过水文地质调查工作,结合Piper图和指印图探讨分析了该泉的成因,认为该泉是一个受多向补给的下降泉.泉水的补给来源是牟托沟上游的补给和基岩裂隙水及孔隙水的侧向补给.     

云南腾冲山寨盆地水下冲积扇特征及对砂锡的控矿作用

水下冲积扇是山间谷地被堵截堰塞,山麓堆积进入水盆地的一种特殊“相”,以重力流堆积为主体,间夹湖沼和上迭河流沉积。熔岩流多次堵塞增高,堰塞坝的侵蚀和盆地的沉积充填,这三种因素综合作用的结果,形成了具有一定厚度的不同沉积类型组合。各类沉积因其搬运分选机制不同而形成不同的聚锡能力,决定了对砂锡的控矿作用。     

贺兰山—六盘山地区中侏罗统直罗组地球化学特征及其地质意义*

贺兰山—六盘山地区是研究华北板块西部大地构造背景的关键区域。在研究区内中侏罗统直罗组地层采集了20件样品,应用全岩分析和ICP-MS方法对采集的样品进行主、微量及稀土元素测试并对其地球化学特征做出分析。测试结果显示,样品中Al₂O₃/SiO₂值介于0.17~0.31之间,平均值为0.25;K₂O/Na₂O值介于0.77~73.77之间,平均值为9.78;Al₂O₃ /(Na₂O+CaO)值介于0.49~96.00之间,平均值为15.68。上述含量和比值与样品成分成熟度、元素迁移、热液流体影响和风化程度有关。部分元素之间存在良好的相关性,能够反映物源及环境的变化。稀土元素值总和(ΣREE)变化较大(132.16~394.47μg·g^-1),其球粒陨石标准化配分模式与大陆上地壳(UCC)极为相似,表现为轻稀土富集、重稀土平坦、Eu负异常,Ce异常不明显等特征。结合UCC标准化曲线、La/Yb值、Gd_N/Yb_N值、La/Th值和Hf含量,认为直罗组源岩主要为长英质岩石,混杂了少量古老沉积岩和基性岩或者特殊矿物,且后太古界地层提供主要物源。微量元素构造背景判别图揭示研究区中侏罗统直罗组地层的物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘的特征,物源可能来自于兴蒙造山带和祁连造山带。化学蚀变指数(CIA)值和A-CN-K图反映源岩经历了较强的风化作用,但不同区域之间的风化程度存在差异。     

江西信江盆地白垩系沉积体系及其与丹霞地貌的关系

根据野外沉积层序、岩石学特征、古生物资料和地貌景观特征,本文对江西信江盆地白垩系沉积相进行了初步分析,首次探讨了沉积体系与丹霞地貌发育特征之间的内在联系。信江盆地白垩系主要发育4种沉积体系,即冲（洪）积、三角洲、湖泊和扇三角洲。早白垩世主要发育半深湖-深湖、扇三角洲相沉积,晚白垩世从盆地南缘到北缘大致为洪冲积相→辫状河流→三角洲→滨浅湖→三角洲→辫状河流→洪冲积相的展布方式。研究表明,该区丹霞地貌形成的物质基础主要是上白垩统冲积扇、辫状河相沉积产物,丹霞地貌的空间分布与盆地冲积扇、辫状河沉积相的平面展布具有较好的一致性,同时,沉积亚相、微相类型对丹霞地貌的发育起到一定的控制作用。     

沉积学研究热点与进展:第32届国际沉积学会议综述*

第32届国际沉积学会议(32nd IAS Meeting of Sedimentology)于2016年5月23—25日在摩洛哥马拉喀什召开, 来自43个国家和地区的360余名学者参加了本次会议。综述研究表明, 会议研究热点为陆相沉积环境、浅水沉积与滨岸潮汐、深水沉积与事件沉积、碳酸盐与化学岩沉积、沉积过程与盆地分析、成岩作用与油气储集层等研究领域。会议主要研究进展表现为: 波浪再悬浮作用(wave resuspension)与异重流(hyperpycnal flows)是陆架边缘斜坡快速进积的主要因素;海啸发生周期为14~35, ka, 后积层理(backset-bedding)为海啸沉积识别标志;海底滑坡多由海底地震、天然气水合物泄露等触发, 其块状搬运沉积物(MTD)包括滑塌头部、滑动底面、滑塌主体以及滑塌后期浊流沉积;玄武岩等基岩的风化作用提供硅与富镁碱性水, 有利于菱沸石与白云石的形成;受构造作用影响, 隆起剥蚀区与沉积区可互为转化;物源性质、供给量及搬运或分散过程控制了沉积面貌(源汇系统);构造活动直接控制可容纳空间变化、地貌变化、源区剥蚀速率、沉积物供应速率等。最后, 本文对比了中外沉积学发展差异, 讨论了中国沉积学发展方向。     

"8.8"舟曲暴雨泥石流的成灾模式

通过对甘肃省舟曲县三眼峪沟和罗家峪沟"8.8"特大暴雨型泥石流的调查分析,认为突发性强降雨、高山峡谷地貌和丰富松散堆积物是该泥石流灾害发生的3个成因特征.就致灾特征而言,涉及到承灾对象,包括3个方面,首先是堆积区高密度建筑的挤占造成行洪能力不足,致使出谷口后的面状泥石流再次汇集,引起泥石流流量集中和过流断面不足,破坏性...     

南昌市梅岭花岗岩石蛋地貌的特征与发育机制初探

梅岭主要以新元古代花岗岩为地质基础,在长期的构造抬升和风化侵蚀作用下,形成了以垄状山脊/锯状山脊和侵蚀沟谷为组合的地貌特征,其代表性地貌为大小不同和圆度各异的石块堆积,广泛分布于山顶、山谷和缓山坡上,对于其形成机制,过去常被认为是冰川遗迹或倒石堆。通过研究这些石块堆积的形态特征和分布规律,笔者认为属石蛋地貌,可分为裸露型石蛋地貌和埋藏型石蛋地貌。二者的广泛分布,表明梅岭处于花岗岩地貌演化的幼年期晚期—青年期早期阶段,发育机制与当地的地质构造背景和湿热气候环境密切相关,其中的裸露型石蛋主要与埋藏型石蛋剥露、裸露岩石的球状风化和倒石堆的球状风化有关,沟谷中的石蛋流主要形成于裸露岩石崩解破碎后顺坡滚动、土体崩塌导致埋藏型石蛋出露和顺坡滚动、洪水搬运、季节性冻融作用使岩石顺坡蠕动等方式的综合作用下。埋藏型石蛋主要是在花岗岩内部裂隙和节理的控制下,形成于温度和降水对不同深度花岗岩的差异性风化作用。     

Geomorphological-sedimentological studies of landform types and modern placer deposits in the savanna (Southern Malawi)

Semi-arid climatic conditions were responsible for the evolution of the vast savanna that stretches across central Africa and for the evolution of placers in this area that carry gemstones, rare earth element minerals and zircon- and titanium-bearing minerals. In combination with a polystage peneplanation, chemical weathering contributed to the emplacement of four different types of placer deposits during the Cenozoic in Malawi. Eight landform types have been defined by their geomorphological form, geometry, grain size parameters, stratification, fabric and rock contacts. Each type describes the landscape of the savanna and can be related to the emplacement of placer types within this morphoclimatic zone. Residual to eluvial placers, represented geomorphologically by landform type V, came into existence under strong chemical weathering during a period of alternating peneplanation and valley incision into soil and saprolite. Gentle valley-side slopes or elongated interfluves have a low gradient favorable for the formation and preservation of eluvial to colluvial placers (landform type Ic). Fluvial placers become economic only on outwash plains of tributaries near the confluence with their trunk rivers, beyond the point of inflection (landform types III, II). In the lower reaches of fluvial drainage systems around shallow lakes, fluvio-deltaic placers evolved during periods of rapid uplift and regression of the lake (landform type IV). Other landform types established throughout this study are cast in the role of ‘ore guides’ or, alternatively, have a negative impact on the likelihood of placer formation. The key associations of landforms discussed in this paper may be used as a geomorphological-sedimentological tool in search of modern continental placer deposits in areas where semi-arid climatic conditions occur(red) during the Cenozoic.