长江三角洲晚第四纪地层锆石U-Pb年龄谱时序变化研究

长江三角洲晚第四纪地层锆石U-Pb年龄谱时序变化研

究

长江三角洲晚第四纪地层锆石 U-Pb 年龄谱时序变化研究#

10 15 20 25 30 35 40

摘要：河流系统受构造运动、气候变化与海平面升降等的影响，通过物源分析可以反演上述

过程的演化历史。选择长江三角洲现代表层沉积和钻孔（YQ03 与 HM03）中全新世与末次

盛冰期沉积等三个层位，进行重矿物组合特征、锆石 U-Pb 年龄谱系研究，发现全新世与末

次盛冰期沉积物源有较大的差别，前者的重矿物成熟度 ZTR 指数较小，来自长江支流涪江

与湘江的特征矿物榍石和锆石含量较低，见较多的古元古代锆石，但白垩纪、新元古代锆石

含量较少。可见，冰期－间冰期旋回长江沉积物源区发生了较大变化，冰期沉积物更多源自

中、下流区域，随着间冰期气候回暖，尤其是中全新受强烈的夏季风降雨影响，径流增强可

携带更多的上游的物质入海．

关键词：沉积地球化学；物源分析；锆石 U-Pb 年龄；气候变化

中图分类号：P737

Changes in zircon U-Pb Age in the late Quaternary strata of

Yangtze River Delta

Wang Yangyang, Fan Daidu

School of Ocean and Earth Science, Tongji University, Shanghai

200092

Abstract: Fluvial systems are particularly sensivite to climatic and tectonic change, and these

process could be reversed by provenance analysis. On the basis of heavy mineral and zircon U

-Pb age of modern surface sediments from Yantze River delta, Holocene and late Quaternary

sediments from YQ03 hole and HM03 hole, the research shows that there is a big difference

between Holocene sediments and late Quaternry sediments: there are fewer titanites and zircons

which are character mineral of Peijiang River and Xiangjiang River, less ZTR value, less

Cretaceous and Neoproterozoic zircons but more Paleoproterozoic zircons from estuary sediments

in Holocene. It suggests that the estuary sediments provenance changed during Holocene, which is

related to more sediments influx from upper reaches of Yangtze River due to strong summer

monsoon.

Key words: Sedimentary Geochemistry; provenance analyses; Zircon U-Pb age; climate change

0 引言

流域的形成与演化、河流沉积物的输运与沉积过程等受流域构造运动、气候变化与海平

面升降等的共同影响。近 2 万年内，全球经历了末次盛冰期大幅降温、降雨减少和海平面下

降，以及末次冰消期以来气温快速回暖、降雨增多和海平面上升的强烈变化，河流沉积物的

源－汇过程因应发生较大改变。该问题已引起河流地貌学与沉积学、古气候与古环境研究的

广泛关注。目前在南亚、东南亚大河流域已开展较系统的研究，运用锆石U-Pb 年龄、Nd

同位素、白云母 Ar-Ar 定年、 14C 定年、层序地层学等方法，对晚第四纪印度河、恒河与红

河等三角洲沉积物源、沉积速率变化及其影响因素的分析表明，全新世夏季风增强、降雨

-1-

增多是导致河流侵蚀增强、入海物质通量增多的主导因素[1]。

长江作为中国第一大河，其流域演化与青藏高原隆升、新生代东亚地形宏观演变和东亚

季风演化有密切关系，成为中外地质学家的重要研究热点[2~5]。晚第四纪流域构造活动较平

静，冰期－间冰期气候显著变化对长江流域源－汇过程的影响尚未有系统研究。本文拟通过

取自长江三角洲现代表层、中全新世和末次盛冰期的三个层位共六个沉积物样品，进行重矿

物组合和碎屑锆石 U-Pb 年代学的研究，探讨冰期－间冰期旋回长江流域物源区的变化和气

候变化对沉积物源－汇过程的影响。

1 样品来源、分析测试与数据处理方法

50

1.1

样品来源

本文采集现代表层沉积物 2 个，其中 M-RC 采自长兴岛振华港机石边新围滩上，填沙来

自相邻的河道，通过水泵抽至岸上；M-SF 采自横沙东滩中高潮滩的贝壳沙堤。末次盛冰期

和中全新世沉积物样分别采自钻孔岩芯表 1，图 1 。HQ03、HM03 孔分别位于长江三角洲

发育过程中形成的黄桥期、海门期河口沙坝之上，MH-HQ 与 MH-HM 分别采自 HQ03 孔