大兴安岭南段兴-蒙草原区二叠纪砂岩物源分析

对大兴安岭南部兴-蒙草原区二叠纪砂岩的统计研究表明,本区二叠纪砂岩主要为长石岩屑砂岩,大量非成熟组分为该区二叠纪砂岩的形成提供了物源。主量、微量和稀土元素特征指示,二叠纪砂岩物源区的构造背景主要为大陆岛弧环境,砂岩碎屑来自上地壳长英质源区。二叠纪砂岩的时代由老到新表现出由再旋回造山带向切割岩浆弧源区过渡的特征。结合沉积学特征,反映中、晚二叠世构造背景由活动陆缘逐渐趋于稳定,该时期记录了中亚造山带东段最终闭合的过程。     

渐新世以来南海北部陆坡区沉积演化及其对构造的响应

通过对南海北部陆坡下部ODP1148站位沉积物中陆源矿物组分的含量、堆积速率、粒度、石英氧同位素及石英扫描电镜的分析,探讨南海沉积演化及其构造响应.结果显示,根据综合指标的变化特征可将南海海盆的沉积演化划分为5个阶段:扩张初期 (34~28.5 Ma)、构造活动剧烈期(28.5~23 Ma)、构造活动减弱期(23~16.5 Ma)、热沉降期(16.5~3.5 Ma)和台湾隆升形成期(3.5 Ma~现今).其中28.5~23 Ma为物源转换期,陆源矿物组成和石英氧同位素值发生了明显改变,对应南海渐新世以来演化过程中构造活动最为活跃的时期.在此之前的渐新世南海扩张初期,研究区的沉积物主要来源于南部(很可能来自巴拉望陆块);随着南海的不断扩张,尤其是南海扩张轴在25~23 Ma发生向南跳跃后,南部巴拉望陆块不断远去,而此时由于青藏高原隆升导致的区域地貌变化还没有波及到云贵高原和华南地区,珠江等大河尚未发育,因此研究区以北的华南大陆的影响还很小或根本没有影响到研究区,结果陆源矿物沉积速率极低.随后由于青藏高原隆升的高度不断增加,河流发育,溯源侵蚀增加,华南内陆古老的沉积岩区成为南海北部主要物源区,南海北部转为以远源沉积为主,直到3.5 Ma前后由于台湾岛的抬升,大量物质进入南海北部,成为主要物源.物源转换期间在南海不断扩张的构造运动背景下由于物源供应匮乏,加上海平面的上升和较强的底流作用导致了ODP1148站位渐新世晚期的沉积间断.     

内蒙古索伦地区晚古生代沉积构造背景——来自上二叠统哲斯组碎屑锆石年代学的制约

上二叠统哲斯组广泛出露于东北地区南部,主要由砂岩、泥岩、灰岩、页岩组成,含腕足、苔藓虫和腹足化石. 对内蒙古索伦地区的哲斯组中粗粒长石岩屑砂岩和中细粒长石砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,数据记录了4个年龄区间：（265±2）~（348±8）Ma,峰值年龄为（272±2）Ma;（358±3）~（453±4）Ma,峰值年龄（403±3）Ma;（470±6）~（555±4）Ma,峰值年龄为（511±3）Ma;剩余的前寒武纪锆石（693±7）Ma,（834±9）Ma,（854±6）Ma,（886±5）Ma,（1 175±7）Ma,（1 440±8）Ma,（1 748±17）Ma和（2 150±13）Ma. 其中峰值年龄为272 Ma的锆石年龄占绝对优势（达到51%）,并与大石寨组火山岩和北侧的岛弧岩浆岩一致,403 Ma和511 Ma峰值年龄为东北地区泛非期变质杂岩的年龄范围,其余古老年龄也均为大兴安岭变质基底的年龄范围. 上述年龄特征显示,哲斯组物源主要来自相邻地区分布的早古生代岛弧火山岩,少量来自东北相邻地块的变质基底. 鉴于东北地区哲斯组分布范围广,岩性多为碳酸岩和碎屑岩,古生物化石保存完整,沉积环境稳定,证明哲斯组应为大陆边缘沉积.     

辽东湾表层沉积物粒度分布特征及其地质意义

对辽东湾140个表层沉积物进行了粒度分析,探讨了辽东湾表层沉积物的粒度分布特征和沉积物类型的分布格局,结合该区沉积物物源和沉积动力环境,探讨了两者对辽东湾海域沉积过程的控制作用。结果表明,研究区表层沉积物类型以砂质粉砂、砂质泥和泥质砂为主。研究区表层沉积物平均粒径变化范围较大(-0.06~7.42 Φ),大多数站位集中在4~6 Φ,平均粒径有两侧向中部逐渐变细的趋势。整体上,辽东湾东侧表层沉积物粒度比西侧粗,砂含量明显增加。研究区沉积物主要来源于沿岸河流携带的入海泥沙,而潮流和沿岸流对沉积物的分布起到控制作用。根据沉积物底质类型、物源及区域水动力强弱,将研究区划分为湾顶泥质、西岸砂质、渤海泥质、辽东浅滩砂质以及残留过渡沉积等5个沉积区。     

基于硅酸盐中磁性矿物包裹体的长江和黄河沉积物区分

环境磁学指标已被用来区分中国近海沉积物中长江和黄河物质来源,但是该方法会受到潜在的成岩作用影响。硅酸盐中的磁性矿物包裹体不受成岩作用影响,具有可靠区分物源的潜力。本研究将盐酸（10 mol/L）处理后样品的磁性特征视作硅酸盐中磁性矿物包裹体的贡献,以提供区分长江和黄河沉积物的新指标。结果表明,盐酸处理后样品中与磁性矿物含量有关的参数（χ、SIRM、χ_ARM、HIRM）不到处理前样品参数值的10%;硅酸盐中的磁性矿物包裹体以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主,相比原样中的亚铁磁性颗粒更细;盐酸处理后长江沉积物相比黄河,具有更高的SIRM、χ_ARM、HIRM值,表明前者包裹体中亚铁磁性矿物和不完整反铁磁性矿物含量更高。分粒级的磁学参数显示,两个河流沉积物磁性矿物包裹体SIRM与HIRM值随着粒级的增大而增大。由于长江支流众多,岩石类型复杂,包裹体磁性参数变化较大,而黄河物质主要来自于黄土高原的黄土,黄土由源区至高原的风力搬运过程中的分选和混合,使得包裹体磁性矿物含量较低,但磁性参数相对均一。本研究表明,利用硅酸盐中磁性矿物包裹体SIRM和S_-100散点图、磁性参数主成分分析和热磁曲线,可有效区分长江和黄河沉积物。

     

基于重矿物地球化学手段的南海东北部陆架沉积物物源研究

物源是研究大陆架沉积物搬运过程、重建陆架古环境以及海洋砂矿资源勘查的重要信息。然而,陆架砂质沉积物普遍经历过多次搬运、分选和混合,这给物源识别带来极大的困难。南海东北部陆架砂质沉积物分布广泛,本文首次采用单矿物化学方法对其物源进行了新的解析。研究区表层砂质沉积物中电气石与角闪石为优势重矿物,两者含量呈现此消彼长的关系。电气石和石榴子石的电子探针数据显示：珠江、韩江沉积物影响海域,火成岩成因的电气石占60%左右,其主要来源为区内广泛发育的燕山期花岗岩的风化产物;莲花山断裂带和长乐−南澳断裂带附近的南海东北部沿岸小河沉积物中变质岩成因的电气石含量显著增高,最高可达70%,其来源为区内与断裂带伴生的变质岩风化物;矽卡岩成因的钙铝榴石在南澳岛以东的陆架沉积物中发现最多,这与华南陆域矽卡岩的分布区吻合。综合分析认为,重矿物的矿物化学方法可以减少分选效应的影响,利用多种矿物的矿物化学分异可以获得多维的信息,为陆架沉积物的物源判定提供便利。     

雅浦海沟南缘海底表层矿物碎屑粒度特征及其物源指示

对取自雅浦海沟南缘海域的112个表层沉积物样品,进行了矿物碎屑粒度特征和粒度组分分离分析,探讨了矿物碎屑的来源。结果表明,研究区海底表层沉积物的矿物碎屑主要粒级是粉砂和黏土。使用粒度组分分离方法,由细到粗共分离出四个组分：M1、M2、M3和M4,其中M1和M2为风尘物质,遍布整个研究区;M3和M4为火山碎屑和硅质生物碎屑,主要分布在雅浦海沟和西加洛林海槽附近。雅浦海沟和西加洛林海槽内矿物碎屑偏粗,峰态值偏小,分选差,反映物源复杂;西加洛林海盆内矿物碎屑偏细,峰态值偏小,分选较差,物源多样;西加洛林海脊处矿物碎屑最细,峰态值普遍较大,分选好,优势粒级明显,物源相对单一。从海脊、海盆到海槽与海沟,矿物碎屑粒径变粗,分选变差,物源逐渐变得复杂,表明矿物碎屑分布与构造环境密切相关。     

铜陵红土石英颗粒特征及其环境意义

目前我国南方网纹红土的成因、物源存在争议,通过分析铜陵红土剖面石英粒度和石英颗粒表面形态特征,并结合已发表年代数据探讨了红土沉积物的搬运动力和物质来源。结果表明,铜陵剖面石英粒度表现出明显的风力搬运特征,粒径整体偏细,剖面自下而上粒径变粗,粗粉砂（10～50 μm）组分为众数粒组,粒度频率分布曲线总体呈现出双峰且主峰明显的特征,并在粗粒端含有隐峰,颗粒总体分选较差,呈正偏态,峰态尖锐;石英颗粒大多呈次棱角状或次圆状,颗粒表面既出现水下磨光面、V型坑、三角型坑等水成特征,也出现碟型坑、新月型坑、麻坑等风成特征,还具有两种特征叠加的现象。剖面自上而下颗粒磨圆度逐渐变好,风成特征更加明显。综合分析推测铜陵网纹红土是风力搬运近源与远源物质共同沉积,并随着东亚季风的变化,不同物源区物质的贡献程度也发生转变。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田北部下二叠统山1段和盒8段物源分析及其地质意义

随着苏里格气田北部山1段、盒8段碎屑岩气藏的不断发现,其物源引起了人们的重视。为了查明苏里格气田北部山1段、盒8段的物源问题,应用数理统计的方法,结合碎屑组分特征、重矿物分布特征、岩屑类型、石英颗粒的阴极发光等特征,对苏里格气田北部地区山1段、盒8段的物源进行了系统的研究。结果表明：苏里格气田北部地区在山1段、盒8段沉积时期,受到北部和东北部2个物源方向的影响,物源区为盆地北缘的阿拉善-阴山古陆。物源与苏里格气田北部地区沉积体系的展布格局和储集砂体的物性具有密切的关系     

8Ma以来黄土高原风尘堆积的物源变化与上地壳演化的关系

第三纪的红粘土和第四纪黄土同为风成沉积,二者是否有相同的物质来源?长尺度风尘的加积与上地壳演化之间有怎样的联系?二者均是非常重要的科学问题.由于Sr, Nd同位素可以有效示踪沉积岩的物质来源,我们近年研究了8Ma以来黄土高原泾川剖面红粘土-黄土序列《20靘的细粒硅酸盐组分的Sr, Nd同位素变化.结果表明:1)黄土高原的黄土与北太平洋中部的硅酸盐组分的Nd同位素组成非常接近,二者应在一定程度上具有相似的物质来源,即来自蒙古国南部及中国境内的戈壁、沙漠地区,所不同的是前者由近地面风搬运,而后者为远距离输送的风尘;2)Sr同位素在8.00～2.58Ma期间呈现略为增加的趋势,应当与红粘土的来源物质经受了较长时间的化学风化有关,而Sr同位素自2.58Ma以来的显著降低趋势与第四纪时期黄土-古土壤的物质来源和第三纪红粘土不同有关,新构造运动使更多相对年轻的造山带褶皱成山,第四纪冰期来临使更多高海拔的年轻造山带遭受剥蚀而成为黄土的来源物质,这是导致黄土、红粘土物源不同的重要原因.