南海北部深水区渐新-中新世沉积地球化学特征及物源演变

Geochemical and detrital zircon U-Pb dating data for drilled sediments from the Baiyun deepwater area of the northern South China Sea demonstrate a change of sedimentary sources from the Oligocene to the Miocene.Zircon ages of the pre-rift Eocene sequences are dominated by Yanshanian ages with various peak values(110–115 Ma for U1435 and L21; 150 Ma for H1), indicating local sediment supply from the pre-existing Mesozoic magmatic belt. For the Oligocene sediments in the northern part of the basin, the rare earth elements show different distribution characteristics, indicating sediment supply from the paleo-Zhujiang River(Pearl River), as also confirmed by the multimodal zircon age spectra of the Lower Oligocene strata in Well X28. By contrast, a positive Eu anomaly characterizes sediments from the western and southern parts of the basin, indicating potential provenances from intermediate to basic volcanic rock materials. The Baiyun Movement at the end of the Oligocene contributed to a large-scale subsidence in the deepwater area and also a northward retreat of continental shelf break, leading to deepening depositional environment in the basin. As a result, all the detrital zircon ages of the Upper Oligocene strata from Wells X28, L13, and L21 share a similar distribution, implying the possible control of a common source like the Zhujiang River. During the Miocene, whereas sediments in the northern area were mainly sourced from the Zhujiang River Delta, and those in the southern deepwater area continued to be affected by basic volcanic activities, the Dongsha Uplift could have contributed as the main source to the eastern area.     

随机波浪下斯托克司漂移速度是否引起水面漂移物离散的研究

漂浮于自由水面的污染物的的迁移、扩散会受到天然随机海浪的影响。之前的研究（以Herterich和Hasselmann（1982）为代表）普遍认为,随机波浪作用下的斯托克司漂移速度会引起水面污染物的离散,这个离散甚至有可能跟风和海流引起的离散同一量级。本研究就随机波浪作用下的斯托克司漂移速度是否会引起水面漂移物的离散进行理论和试验探讨。从理论推导可知,随机波浪下的质量输移速度是个定常分量,因此它不会随时间变化而引起水面漂移物的离散。随后我们在实验室水槽中进行了漂移物在随机波浪（P-M谱）作用下的漂移过程的测量。试验结果也印证了随机波浪作用下的斯托克司漂移速度不会引起水面漂移物离散的结论。     

琼东南盆地深水区钻井岩屑稀土元素地球化学特征及其对沉积物源和环境的指示

对琼东南盆地深水区YL19A钻井岩屑样品进行了稀土元素(REE)地球化学特征分析,旨在研究琼东南盆地深水区的沉积物源及古环境变化。钻井岩屑样品的球粒陨石标准化REE配分模式总体呈轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)亏损的右倾式,但在各时代地层之间表现出一定的差异。崖城组和陵水组岩屑呈明显的Eu正异常,而梅山组、三亚组和黄流组岩屑呈Eu的弱负异常,指示了沉积环境和沉积物源上的变化。在早渐新世时期,研究区物源以来自周边凸起的火山碎屑和陆源碎屑为主,沉积环境为海陆过渡相;自渐新世晚期开始,随着琼东南盆地全区发生海侵,研究区水深逐渐加大,沉积环境由海陆过渡相变为浅海相,物源变为远源陆源物质,并具有红河与海南岛多物源混合的特征,红河沉积物对物源的贡献相对较大,基性火山物质对物源的贡献减弱。YL19A钻井岩屑的REE地球化学特征在距今30、28.5、25.5和23.8Ma等地层界面处均发生明显的突变,对区域性构造运动事件有明显的响应。     

西南印度洋龙旂、断桥热液区沉积物中重矿物空间分布特征及其意义

以中国大洋第34航次在西南印度洋龙旂与断桥热液区采集的洋底表层沉积物样品为研究对象,为洋中脊热液硫化物勘查重砂找矿工作提供一定的理论与工作基础,开展了沉积物自然重砂矿物的相关研究。绘制了研究区重砂矿物分布图,并根据研究区已探明热液矿体(喷口)的位置,对沉积物重分散晕的形成与分布规律进行了分析;从研究区沉积物的34种矿物中,筛选出3种沉积物重砂找矿的指示性矿物(重砂总量、黄铜矿、黄铁矿)及5种参考性矿物指标(帘石类矿物、透闪石、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿);运用统计学方法,建立了沉积物中指标矿物含量与矿源距离之间的线性方程,提出了根据测站沉积物中指标矿物含量,初步推算矿源距离的方法。     

90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物来源及沉积过程

通过对阿拉伯海中部AS06-13岩芯的地球化学特征、黏土矿物组成特征分析,结合有孔虫壳体AMS¹⁴C年龄和氧同位素数据建立的年代框架,探讨了阿拉伯海中部海域沉积物的来源及沉积过程。结果显示：AS06-13岩芯涵盖了阿拉伯海90 kaBP以来的沉积序列,平均沉积速率为2.34 cm/ka;稀土元素含量为64～194μg/g,平均值为114μg/g,δEu(平均值为0.71)负异常显著;黏土矿物主要由伊利石(平均含量为56%)、坡缕石(平均含量为18%)、绿泥石(平均含量为15%)、高岭石(平均含量为8%)和蒙脱石(平均含量为2%)组成。球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的右倾模式,表明研究区沉积物以陆源碎屑为主,通过δEu UCC-(La/Yb)UCC判别图进一步将90 kaBP以来阿拉伯海中部海域沉积物来源变化划分为3个阶段：S1阶段(90～73 kaBP)研究区主要接受印度河入海物质和阿拉伯半岛风尘物质的输入;S2阶段(73～11 kaBP)仍然以印度河和阿拉伯半岛风尘的物质输入为主,但逐渐受到印度半岛的片麻岩区物质的影响;S3...     

早更新世晚期松花江水系袭夺：地球化学和沉积学记录

水系演化重建是恢复区域构造历史及古环境变化的重要方法。松花江作为中国七大水系之一,其水系演化的相关研究目前还比较薄弱,尤其是第四纪松花江中- 上游是否存在流向反转尚无准确结论。沉积物是河流地质过程的直接产物,是水系演化研究的关键。为此,本研究对哈尔滨荒山钻孔岩芯(HS)进行了磁化率、古地磁和元素地球化学组成分析。结果表明,岩芯62. 3 m(0. 94 Ma B. P. )处,沉积物的岩性、磁化率及元素地球化学组成均发生显著变化。岩芯沉积物岩性在62. 3 m上下发生明显变化,是河流沉积两个沉积旋回的转折点。62. 3 m以下地层的磁化率极低,基本为0,且变化幅度极低,元素地球化学组成则急剧波动,并表现出与现在松花江哈尔滨段下游水系(岔林河、蚂蜒河和牡丹江)相近的地球化学组成;然而,62. 3 m以上地层的磁化率突然升高(99. 673×10-8 m3 kg-1),并具有周期性的高低变化。元素组成呈现稳定的小幅变化,并表现出与拉林河、嫩江和松花江吉林段相近的地球化学组成。0. 94 Ma B. P. 沉积物物源的变化表明河流流向发生了显著变化,松花江中上游河段流向曾在此时发生反转。地球化学记录的水系反转也得到了河流阶地地貌和沉积学证据(砾石的粒径和排列方向)的支持。早更新世早- 中期,以佳- 依分水岭为界,松花江中上游(肇源- 依兰河段)河流自东向西流入松嫩湖盆,松花江下游向东流经三江平原;早更新世晚期,受构造- 地貌- 气候耦合作用的影响,佳- 依分水岭持续抬升,而三江平原一侧不断下沉,佳- 依分水岭两侧河流发生溯源侵蚀,最终导致佳- 依分水岭在0. 94 Ma B. P. 被切穿,松花江中上游水系被下游水系所袭夺,河流流向发生反向,自西向东流经依佳峡谷进入三江平原,现代松花江水系逐渐建立。本研究有助于我们加深对松嫩平原水系演化的理解,为探索东亚水系演化的一致性和区域差异性提供研究证实,同时对松花江流域自然资源禀赋的调查乃至国土空间开发利用具有重要实践意义。     

长江远端三角洲多源沉积分异作用及其动力机制

长江是亚洲第一大河,具有丰沛的水沙通量,其形成的长江三角洲和陆架沉积中心一直是学者的研究重点,但对受到多种物质来源供给的长江远端三角洲涉及较少。针对长江远端三角洲南部的海底表层沉积物和河流沉积物,对该地区的表层沉积物性质和分布特征等进行了分析。研究表明,该地区表层沉积物类型主要为泥、粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂等类型,零星分布含砾沉积物,沉积物粒度自西北向东南方向逐渐变粗,与海岸带呈平行分布;该地区沉积物主体为长江源物质,近岸南北两区域主要受到闽江和瓯江河流物质混合作用,东南区域主要为台湾河流物质影响;该区沉积分异模式主要受到东海环流体系的控制影响,浙闽沿岸流与台湾暖流形成的切变锋起到"水障"作用,使长江物质主要存在于中西部地区,同时西部近岸由于受到浙闽沿岸流的季节变化,带来了近岸闽江和瓯江等中小河流物质的混合影响,而东南部则主要受到台湾暖流带来的台湾物质混合作用。该研究对研究区沉积物的物质来源和动力因素等现代过程进行了细致划分,对长江远端三角洲地质时期的形成演化具有一定的辅助作用。     

松嫩沙地Sr?Nd同位素组成特征

作为亚洲风尘源区的中国北方干旱—半干旱地区的Sr?Nd同位素组成已得到很好的研究,但位于欧亚黄土带最东端的松嫩沙地尚是空白,这影响了对该地区风尘系统的深入理解。为此,系统采集了松嫩沙地19个区域90个河流沙和风成沙样品,并对这些样品进行了分粒级处理（<63 μm、63~30 μm、30~10 μm、<10 μm和<30 μm）。对116个分粒级子样的酸不溶物（硅酸盐组分）进行了Sr?Nd同位素组成的测定。研究结果表明,松嫩沙地可划分出两个大区（嫩江水系和松花江水系）和七个小区,嫩江水系沉积物的Nd同位素组成显著高于松花江水系,而Sr同位素组成明显偏低。松嫩沙地8个剖面纵向上的同位素特征显示,Sr?Nd同位素组成存在“时间效应”,即随时间发生了明显变化,表明了源区地球化学组成的不稳定性。分粒级组成表明,粒度对87Sr/86Sr比值的影响很小,但对Nd同位素组成有明显影响,且存在Nd同位素比值富集在粗颗粒组分中的趋势,这与以往的研究结果不同。无论是地质历史时期还是现在,嫩江水系沉积物（大庆、杜蒙、齐齐哈尔、泰来、白城）对哈尔滨粉尘的贡献都很小。哈尔滨黄土与现代尘暴粉尘有不同的物源,哈尔滨黄土是春季尘暴天气作用的产物,有一个混合源,松花江水系沉积物（扶余、德惠、榆树等地）是哈尔滨黄土的主要粉尘源区,内蒙古中东部的沙地也为哈尔滨黄土贡献了部分的细颗粒粉尘。     

下扬子地区下寒武统幕府山组黑色岩系地球化学特征及其地质意义

为探讨下扬子地区下寒武统幕府山组底部富有机质黑色岩系的物源属性及源区构造背景特征,在南京幕府山剖面幕府山组底部系统的采集样品,并对其进行地球化学测试与分析。Th/Sc?Zr/Sc图解表明幕府山组黑色岩系未曾经历沉积再循环;通过分析主量元素比值特征、稀土元素（REE）配分模式、δEu、（La/Yb）_N及La/Th?Hf和La/Yb?∑REE判别图解,认为幕府山组黑色岩系源岩主要是花岗岩和富含长英质矿物的沉积岩等上地壳长英质岩石,存在基性岩的混入。从物源属性、地质年代关系、华南大陆构造演化历程等多方面考虑,源岩中花岗岩成分主要为新元古时期岩浆活动形成的岩浆岩,物源区为江南古陆（江南造山带）。通过分析K₂O+Na₂O?SiO₂、K₂O/Na₂O?SiO₂/Al₂O₃、La?Th?Sc、Th?Co?Zr/10和Th?Sc?Zr/10图解,认为幕府山组黑色岩系源区构造背景为被动大陆边缘。     

黄河口和长江口沉积绿帘石地球化学特征及物源意义

为研究黄河口和长江口沉积物的物源特征,用电子探针对两地沉积物中的绿帘石进行了单矿物主要元素分析,用电感耦合等离子体光谱对长江口绿帘石群体矿物进行了主、微量元素分析。绿帘石单矿物分析结果表明,黄河口和长江口绿帘石的主要组成元素具有相似的地球化学特征,均表现为高铁、钠而低铝、钾。绿帘石群体矿物分析结果表明,长江口沉积绿帘石的主要元素成分与单矿物的一致,但其Sr、V、Cr、Zr、Pb、REE等元素富集显著。通过8个阳离子方法计算得到黄河口和长江口沉积绿帘石的化学式分别为Ca_((2.050-3.426))Fe_(0.106-0.606)~(3+)Al_((0.833-1.716))[Si_((3.486-4.300))O_(12)]OH,Ca_((1.908-3.336))Fe_(0.094-0.607)~(3+)Al_((0.911-1.691))[Si_((3.542-4.420))O_(12)]OH。计算得到两地绿帘石的X_(ps)值大多为0.19～0.30,并且TiO_2含量大都小于0.2%,表明绿帘石族矿物中主要为绿帘石、少量为斜黝帘石,并且成因以岩浆成因为主,热液蚀变成因次之,变质成因较少。不同成因绿帘石的多少与河流中上游地区的地质条件密切相关。统计发现,变质成因绿帘石黄河口较长江口高出2%左右,反映其物源区更为宽泛。沉积绿帘石的元素地球化学特征可用于黄河和长江沉积物的物源判识。