长江三角洲晚第四纪地层锆石U-Pb年龄谱时序变化研究
锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约
较规则的外形,内部分带特征为无明显分带到面形分 带(图10)弘2,4 71,部分深熔增生锆石具有典型岩浆锆石 的环带特征.受热液作用影响明显的锆石,在锆石颗 粒的边部(图1 1(a))和/或不同生长阶段锆石的边部(图 11(b))会出现晶棱圆化、港湾状结构等外形特征,且这 些区域阴极发光强度较强、无明显分带,为热液溶蚀 作用形成的变质锆石[24,25,53】.当热液蚀变作用进一步 增强时,在锆石的周围会出现较宽的白色蚀变边(图 1 l(c)),对这些热液蚀变作用较为彻底的锆石区域进 行微区定年,可以得到热液蚀变作用的准确年龄M引.
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万方数据
1589
钭学屯苏 第49卷第16期2004年8月
评述
。
图1 HF酸蚀刻、BSE和CL图像显示的锆石内部结构
(a)HF酸蚀刻图像;(b)BSE图像;(c)CL图像.(a)引自Pidgeon等人…,(b)引自Nasdala等人‘3”,(c)引自Vavra等人o”
变质锆石是指在变质作用过程中形成的锆石.变 质锆石的形成主要有如下五种机制:(1)深熔过程中
从熔体中结晶嘶,42,431;(2)固相矿物分解产生的zr和 si,成核和结引44’451;(3)从变质流体中结晶[20,23,46,471; (4)原岩锆石的变质重结晶作用[36,48~521;(5)热液蚀变 作用对原有锆石的淋滤和溶蚀[26,34,51,53,54].因此,变质 锆石的形成既可以是变质过程中新生长的锆石(图3(a), (b)),又可以是变质作用对岩石中原有锆石不同程度 的改造(图3(c)),其中变质增生锆石既可以形成独立 的新生颗粒(图3(a)),还可以在原有锆石基础上形成 变质新生边(图3(b)).此外,锆石的蜕晶质化或蜕晶质 化锆石的重新愈合作用同样会对原有锆石产生不同程 度的影响"l'”J.
长江三角洲地区TZK3孔碎屑锆石U-Pb年龄及其物源意义
长江三角洲地区TZK3孔碎屑锆石U-Pb年龄及其物源意义程瑜;李向前;赵增玉;张祥云;郭刚【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2018(24)5【摘要】以TZK3孔的磁性地层学为基础,结合沉积物的岩性、结构构造及锆石年龄谱系特征,探讨沉积物的物质来源及长江贯通的时限。
古地磁结果表明:96.7 m、263.3 m、603.75 m分别对应B/M界线、M/G界线、晚上新世/早上新世的界线(3.58 Ma)。
锆石年龄谱系数据显示,TZK3孔的U-Pb锆石年龄主要分为5组:100~300 Ma,400~500 Ma,700~850 Ma,1800~2000 Ma,2400~2600 Ma。
其中3.7 Ma的锆石年龄谱相对简单,以白垩纪(100~150 Ma)为主,物质主要来自于长江中下游的火山盆地,为近源沉积。
TZK3孔3.04 Ma以来,锆石年龄谱变得复杂且主峰相对较多,表明物源区更广且加入了远源的成分。
3.04 Ma的锆石年龄谱中开始出现峨眉山玄武岩年龄段(251~260 Ma)的锆石,表明在此时期长江上游的物质就已到达了长江三角洲地区,即长江贯通的时限为3.04~3.7 Ma。
【总页数】10页(P635-644)【关键词】长江贯通时限;U-Pb锆石年龄谱;磁性地层;长江三角洲【作者】程瑜;李向前;赵增玉;张祥云;郭刚【作者单位】江苏省地质调查研究院【正文语种】中文【中图分类】P539.3;P534.63【相关文献】1.珠江沉积物碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义 [J], 赵梦;邵磊;乔培军2.鄂尔多斯盆地东南部延长组长6沉积碎屑锆石U-Pb年龄物源、构造指示意义——来自黄龙县、铜川市金锁关地区延长组碎屑锆石年代学证据 [J], 乔向阳;林进;朱晴;弓虎军;王娟;李忠峰3.罗布泊第四纪湖盆物源与盆地构造演化特征:来自LDK01孔碎屑锆石U-Pb年龄证据 [J], 吕凤琳;刘成林;焦鹏程;张华;孙小虹4.漠河盆地西部二十二站组碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其物源意义 [J], 段明新;周传芳;杨华本;蔡艳龙;魏小勇;徐建鑫;赵佳琪5.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 [J], 林旭;刘静;吴中海;岳保静;董延钰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
SIMS锆石U-Pb定年方法-中国科学院地质与地球物理研究所
SIMS锆石U-Pb定年方法用于U-Pb年龄测定的样品(号码)用常规的重选和磁选技术分选出锆石。
将锆石样品颗粒和锆石标样Plésovice (Sláma et al., 2008) (或TEMORA, Black et al., 2004)和Qinghu (Li et al., 2009)粘贴在环氧树脂靶上,然后抛光使其曝露一半晶面。
对锆石进行透射光和反射光显微照相以及阴极发光图象分析,以检查锆石的内部结构、帮助选择适宜的测试点位。
样品靶在真空下镀金以备分析。
U、Th、Pb的测定在中国科学院地质与地球物理研究所CAMECA IMS-1280二次离子质谱仪(SIMS)上进行,详细分析方法见Li et al. (2009)。
锆石标样与锆石样品以1:3比例交替测定。
U-Th-Pb同位素比值用标准锆石Plésovice (337Ma, Sláma et al., 2008(或TEMORA (417Ma, Black et al., 2004))校正获得,U含量采用标准锆石91500 (81 ppm, Wiedenbeck et al., 1995) 校正获得,以长期监测标准样品获得的标准偏差(1SD = 1.5%, Li et al., 2010)和单点测试内部精度共同传递得到样品单点误差,以标准样品Qinghu (159.5 Ma, Li et al., 2009) 作为未知样监测数据的精确度。
普通Pb校正采用实测204Pb值。
由于测得的普通Pb含量非常低,假定普通Pb主要来源于制样过程中带入的表面Pb污染,以现代地壳的平均Pb同位素组成(Stacey and Kramers, 1975)作为普通Pb组成进行校正。
同位素比值及年龄误差均为1σ。
数据结果处理采用ISOPLOT软件(文献)。
参考文献Black, L.P., Kamo, S.L., Allen, C.M., Davis, D.W., Aleinikoff, J.N., Valley, J.W., Mundil, R., Campbel, I.H., Korsch, R.J., Williams, I.S., Foudoulis, Chris., 2004.Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of atrace-element-related matrix effect; SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS andoxygen isotope documentation for a series of zircon standards. Chem. Geol.,205: 115-140.Jiří Sláma, Jan Košler, Daniel J. Condon, James L. Crowley, Axel Gerdes, John M.Hanchar, Matthew S.A. Horstwood, George A. Morris, Lutz Nasdala, Nicholas Norberg, Urs Schaltegger, Blair Schoene, Michael N. Tubrett , Martin J.Whitehouse, 2008. Plešovice z ircon —A new natural reference material for U–Pb and Hf isotopic microanalysis. Chemical Geology 249, 1–35Li, Q.L., Li, X.H., Liu, Y., Tang, G.Q., Yang, J.H., Zhu, W.G., 2010. Precise U-Pb and Pb-Pb dating of Phanerozoic baddeleyite by SIMS with oxygen floodingtechnique. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 25, 1107-1113.Li, X.-H., Y. Liu, Q.-L. Li, C.-H. Guo, and K. R. Chamberlain (2009), Precise determination of Phanerozoic zircon Pb/Pb ageby multicollector SIMS without external standardization, Geochem. Geophys. Geosyst., 10, Q04010,doi:10.1029/2009GC002400.Ludwig, K.R., 2001. Users manual for Isoplot/Ex rev. 2.49. Berkeley Geochronology Centre Special Publication. No. 1a, 56 pp.Stacey, J.S., Kramers, J.D., 1975. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth Planet. Sci. Lett., 26, 207-221.Wiedenbeck, M., Alle, P., Corfu, F., Griffin, W.L., Meier, M., Oberli, F., V onquadt, A., Roddick, J.C., Speigel, W., 1995. Three natural zircon standards for U-Th-Pb,Lu-Hf, trace-element and REE analyses. Geostand. Newsl. 19: 1-23.SIMS U-Pb dating methodsSamples XXX for U-Pb analysis were processed by conventional magnetic and density techniques to concentrate non-magnetic, heavy fractions. Zircon grains, together with zircon standard 91500 were mounted in epoxy mounts which were then polished to section the crystals in half for analysis. All zircons were documented with transmitted and reflected light micrographs as well as cathodoluminescence (CL) images to reveal their internal structures, and the mount was vacuum-coated with high-purity gold prior to secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis.Measurements of U, Th and Pb were conducted using the Cameca IMS-1280 SIMS at the Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences in Beijing. U-Th-Pb ratios and absolute abundances were determined relative to the standard zircon 91500 (Wiedenbeck et al., 1995), analyses of which were interspersed with those of unknown grains, using operating and data processing procedures similar to those described by Li et al. (2009). A long-term uncertainty of 1.5% (1 RSD) for 206Pb/238U measurements of the standard zircons was propagated to the unknowns (Li et al., 2010), despite that the measured 206Pb/238U error in a specific session is generally around 1% (1 RSD) or less. Measured compositions were corrected for common Pb using non-radiogenic 204Pb. Corrections are sufficiently small to be insensitive to the choice of common Pb composition, and an average of present-day crustal composition (Stacey and Kramers, 1975) is used for the common Pb assuming that the common Pb is largely surface contamination introduced during sample preparation. Uncertainties on individual analyses in data tables are reported at a 1 level; mean ages for pooled U/Pb (and Pb/Pb) analyses are quoted with 95% confidence interval. Data reduction was carried out using the Isoplot/Ex v. 2.49 program (Ludwig, 2001).。
长江三角洲前缘晚第四纪层序特征及冰后期海平面波动沉积响应
长江三角洲前缘晚第四纪层序特征及冰后期海平面波动沉积响应赵宝成【摘要】利用位于长江三角洲前缘南汇边滩水下砂体的HYK16钻孔的测年、岩性、微体古生物化石资料,分析末次冰期长江下切河谷阶地的晚第四纪层序特征及冰后期海平面波动控制下的沉积环境演变。
钻孔沉积物自下而上记录了末次冰期以来的发育的3套沉积体系:河流体系(海拔-47~-31m,晚更新世晚期低水位体系域)、河口湾体系(海拔-31~-21m,早全新世海侵体系域)和三角洲体系(海拔-21~-3.6m,中晚全新世高水位体系域)。
岩性、有孔虫、花粉记录共同揭示了10~7.7ka BP在海平面快速上升作用下钻孔所在地经历了滨海湖沼至滨海的快速转变,尤其是9~8.5ka BP期间,海面的大幅度上升使得河口快速向陆移动,导致钻孔所在地水深明显变大。
钻孔所在地约7.7ka BP开始发育水下三角洲,约1.07ka BP开始变为潮滩。
% Late Quaternary stratigraphic sequences control ed by postglacial sea level fluctuations are examined in the last glacial terrace of the paleo-Yangtze River incised val ey. The sedimentary evolution of the sequences is revealed by dating and analysis of sediments and microfossils from borehole HYK16 located in the Nanhui shoal in the Yangtze River delta-front. The borehole sediment records three depositional systems since the last glacial, which in ascending orderare:fluvial (to sea level 47–31m, Late Pleistocene regression system tract and lowstand);estuarine (to sea level 31–21m, early Holocene transgression system tract);and deltaic (to sea level 21–3.6m, mid–late Holocene highstand). The sedimentary environment changed remarkably from marshto near-shore during~10–7.7 ka BP as a result of rapid stepped sea-level rise. In particular, a very rapid rise in sea level during~9–8.5 ka BP caused the paleoestuary to shift quickly landward and be immersed under deeper water, and a possible hiatus (several hundred years long) occurred at the studied depositional site. The subaqueous delta was initiated at ca. 7.7 ka BP and the tidal flat developed at ca. 1.07 ka BP at the depositional site.【期刊名称】《上海国土资源》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】6页(P50-54,63)【关键词】长江三角洲前缘;层序地层;古海平面;第四纪地质;沉积环境【作者】赵宝成【作者单位】上海市地质调查研究院,上海200072【正文语种】中文【中图分类】P534.63随着海洋经济的发展,近年来海岸带地质环境调查成为上海市基础地质调查的重要工作内容[1]。
长江三角洲河口地区晚第四纪下切河谷层序特征与生物气成藏有利地
旋 回( P G ) , 亦 即五六万年来的记录。前者相 当于氧 同位素 第 2期 的大部 和第 3期 即末 次 盛冰期 和末 次
2 0 1 5年 4月 2 9日收到 中国地质调查局调查工作项 目 ( 资[ 2 0 1 4] 0 3 - 0 2 9 - 0 0 5 ) 资助
第一作者简介 : 徐 振宇 ( 1 9 7 8 一) , 男, 工 程 师 。研 究 方 向 : 沉 积 学 与 岩 相 古 地 理 。E - m a i l : x z y ~ n j @f o x m a i l . c o n。
长江 三角洲 河 口地 区发育 的下切 河谷 由于其下 切 的
深度深 、 规模 大 , 历 来 受 到 人 们 的关 注 。前 人 研究 了从 亚间 冰期开 始到末 次盛 冰期 结束 长 江下切 河谷 的充填 过程 以及其 对应 的沉 积环 境特 征 ¨ j 。 但 对 下切 河谷 的 内部结 构 、 层 序 特 征 与 浅 层 生物 气 藏 的关 系并 未开 展 系统 研 究 , 这 也 是 长 江 三 角洲 地
1 地 质 背景
长 江 三角 洲 地 区是 一 片广 阔 的 冲积平 原 , 趋 势
西 高东 低 , 面积 5 . 2×1 0 k m , 该 区域 可 以划 分 为三
角洲 主体 和南北 两翼 。所 述 的长江 晚第 四纪河 口地
层, 是指 末次 亚 问冰期 海侵 旋 回( L G) 和 冰后 期海 侵
期海 侵 与河 口湾发 育 阶段 和 河 口湾 充填 及三 角洲 发
重视 ¨ J , 下切 河谷 充 填 层 序 因其 往往 具 有 丰 富 的 油气 资源 , 成 为油 气 勘 探 过 程 中重 要 的 目标 层 ; 同时 它还 蕴藏着 丰 富 的沉 积 环 境 和 地 质事 件 信 息 。
基于锆石U-Pb年龄的黄土高原红黏土沉积序列物源示踪
基于锆石U-Pb年龄的黄土高原红黏土沉积序列物源示踪谢文斌;弓虎军【摘要】黄土高原广泛沉积的新近纪红黏土序列对东亚古气候具有重要的指示意义.通过甘肃灵台红黏土剖面7.0、6.5、5.5、3.2 Ma沉积物和山西保德红黏土剖面6.56、5.24、3.50 Ma沉积物碎屑锆石U-Pb 年龄的对比,表明黄土高原不同区域红黏土沉积物物源在空间上具有一致性,而在时间上具有差异性.通过与周缘潜在物源区碎屑锆石 U-Pb 年龄对比,可将黄土高原红黏土沉积物物源的差异划分为3个沉积阶段:第一阶段(5.7~7.0 Ma)物源主要为西昆仑山、帕米尔高原;第二阶段(3.4~5.7 Ma)物源主要来自塔克拉玛干沙漠;第三阶段(2.6~3.4 Ma)物源主要为阿拉善区域.红黏土沉积物物源的变化表明2.6~7.0 Ma 处于西风逐渐减弱伴随东亚季风逐渐增强的过程,物源的两次变化对应于约5.7 Ma墨西拿盐度危机和约3.4 Ma青藏高原的隆升,说明青藏高原以及中国西部山脉的隆升和板块运动控制下的特提斯洋演化是影响黄土高原风成沉积的重要因素.%The widely deposited Neogene red clay sequence in Loess Plateau has important directive significance on East Asian paleoclimate.The comparison of the detrital zircon U-Pb ages of 7.0,6.5,5.5,3.2 Ma from Lingtai red clay section in Gansu and 6.56,5.24,3.50 Ma from Baode red clay section in Shanxi was studied;the comparison of the detrital zircon U-Pb ages from red clay in Loess Plateau and the peripheral potential provenance regions was also studied. The results show that the sedimentary source of red clay in Loess Plateau has a spatial homogeneity and temporal variation.According to the difference of sedimentary sources,the red clay sediment in Loess Plateau can be divided into three stages:the first stage (5.7-7.0 Ma),the mainsources are West Kunlun Mountain and Pamir Plateau;the second stage (3.4-5.7 Ma),the main source is Taklimakan desert;the third stage (2.6-3.4 Ma),the main source is Alxa area.The variation of provenance from red clay sediment shows that the west wind weakens and monsoon grows at 2.6-7.0 Ma,and the two changes of provenances correspond to Messina salinity crisis at ~5.7 Ma and the uplift of Qinghai-Tibet Plateau at ~3.4 Ma,respectively.In general,the important factors influencing the eolian deposition in Loess Plateau are the uplift of Qinghai-Tibet Plateau and the western mountains of China,and the Tethys ocean evolution under the control of plate motion.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】10页(P101-110)【关键词】红黏土;沉积序列;物源示踪;锆石U-Pb年龄;古气候;黄土高原【作者】谢文斌;弓虎军【作者单位】西北大学地质学系,陕西西安 710069;西北大学地质学系,陕西西安710069【正文语种】中文【中图分类】P660 引言晚中新世以来,中国北方广泛发育红黏土沉积。
长江三角洲前缘晚第四纪层序特征及冰后期海平面波动沉积响应
( 上海市地质调查研究 院,上海 2 0 0 0 7 2 )
摘 要: 利用位于长江三角洲前缘南汇边滩水下砂体的H Y K1 6 钻孔的测年、岩性、微体古生物化石资料 , 分析末 次冰期长 江下切河谷阶地的晚第 四纪层序特征 及冰后期海平面 波动控制下的沉积环境演变 。钻孔 沉积 物自下而上 记 录了末 次冰期 以来的发育的3 套沉积体系 :河流体系 ( 海拔一 4 7 ~3 l m,晚更新世晚 期低水位体系域 )、河 口湾体 系 ( 海拔. 3 1  ̄ 一 2 1 m,早 全新世 海侵体 系域)和三角洲体系 ( 海拔一 2 1 ~3 . 6 m,中晚全新世高水位体系域 )。岩性 、 有 孔虫 、花粉记 录共 同揭 示了 1 0 - 7 . 7 k a B P 在 海平面快速 上升作用 下钻孔所在地 经历了滨海 湖沼至滨海 的快速转 变 ,尤其是9 ~ 8 . 5 k a B P 期 间 ,海面的大幅度上 升使得 河 口快速向陆移 动 ,导致钻孔所在地水深明 显变大 。钻孔所
随着海洋经济的发展 ,近年来海岸带地质环境调查 成为上海市基础地质调查的重要工作 内容 - 一 。过去几 十 年来 ,基于长江三角洲陆域 的大量第四纪钻孔 ,确立 了 地层与沉积环境格架 ,尤其是具有精确地质年龄约束的
晚第四纪地层层 序和沉积演化模 式。李从先等利用长江
规律 以及估算历 史时期长江泥沙 “ 从源到汇”和 “ 从汇
5 0 i 2 0 1 3 年第3 4 卷第2 期
S h a n g h a i L a n d&R e s o u r c e s上 海 国 土 资 源 《 仅有 孔虫丰度 、分异度略有波动和优势花粉的含量有所
降低 。
潮 流的作用 ,根据 长江三 角洲主体 进积 、长江河道 和 南翼平原岸 线演变历史 ] ,推断沉积环境为水下分流河 道 。顶部 块状层理状细砂、中砂且含量大量 贝壳碎屑 , 反映了潮 流、波浪的强烈淘洗 ,属于河 口砂坝相环境。 根据S U 4 的AMS C日历年龄和沉积速率估算 ,该层底部
长江三角洲地区晚第四纪年代地层框架及两次海侵问题的初步探讨
长江三角洲地区晚第四纪年代地层框架及两次海侵问题的初步探讨王张华;赵宝成;陈静;李晓【期刊名称】《古地理学报》【年(卷),期】2008(10)1【摘要】根据对长江三角洲地区两个以细颗粒沉积为主的晚第四纪钻孔进行OSL 测年、U系测年、孢粉分析和微体古生物分析,试图建立高分辨率气候地层,从而建立本区晚第四纪的年代地层框架,并探讨本区晚第四纪的标志层和期间发生的两次海侵及其机制.研究结果显示,两孔记录的古气候波动可与深海氧同位素曲线进行对比:对应于深海氧同位素曲线第6阶段(MIS 6),堆积厚层的河道相粗颗粒沉积及第3硬土层,反映当时气候寒冷;第5阶段(MIS 5),为滨海湖沼沉积,沉积物的颗粒显著变细;第4阶段(MIS 4),本区形成第2硬土层;第3阶段(MIS 3)的早期,本区也发育滨海湖沼沉积,中晚期则形成漏湖-砂坝体系,在滨海平原区普遍发育粉、细砂层;第2阶段(MIS 2),地层由下粗上细的沉积序列构成,下部为黄灰、棕黄色粉砂,上部则为棕黄色或暗绿色硬粘土.其中MIS 6、MIS 4和MIS 2期间发育的3层硬土层可作为本区晚第四纪沉积的标志层.在MIS 5和MIS 3期间,本区均发生海侵,MIS 5时期由于古地势较高、淡水径流和陆源物质输入丰富,因此海水影响微弱;MIS 3时期的中晚期为缺乏淡水输入的潟湖-砂坝环境,从而形成广泛的海侵层.【总页数】12页(P99-110)【作者】王张华;赵宝成;陈静;李晓【作者单位】华东师范大学地理系,上海,200062;华东师范大学地理系,上海,200062;华东师范大学地理系,上海,200062;上海市地质调查研究院,上海,200072【正文语种】中文【中图分类】P534.63【相关文献】1.晚第四纪长江和钱塘江河口三角洲地区的层序界面和沉积间断 [J], 李从先;张桂甲2.福建沿海地区晚第四纪海侵研究进展及存在的问题 [J], 马明明;刘秀铭;周国华;刘庚余;车柏林3.长江三角洲地区晚第四纪古土壤中的植物硅酸体及其古环境意义 [J], 刘宝柱;李从先;业治铮4.晚第四纪长江三角洲高分辨率层序地层学的初步研究 [J], 李从先;张桂甲5.长江三角洲地区晚第四纪地层及潜在环境问题 [J], 李从先;范代读;张家强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长江三角洲晚新生代沉积物碎屑锆石U_Pb年龄及其对长江贯通的指示
2010年第55卷第4-5期:350~358 英文版见: Jia J T, Zheng H B, Huang X T, et al. Detrital zircon U-Pb ages of late Cenozoic sediments from the Yangtze delta: Implication for the evolution of the Yangtze River. Chinese Sci Bull, 2010, 55, doi: 10.1007/s11434-010-0091-9论文《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 长江三角洲晚新生代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及其对长江贯通的指示贾军涛①, 郑洪波②*, 黄湘通①, 吴福元③, 杨守业①, 王可②, 何梦颖①①同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092;②南京大学地球科学与工程学院, 南京 210093;③中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029*联系人, E-mail: zhenghb@2009-05-19收稿, 2009-09-07接受国家自然科学基金重点项目(批准号: 40830107)和联合国教育科学文化组织地球科学项目(编号: IGCP-581)资助摘要对长江三角洲DY03孔3.6 Ma以来的沉积物碎屑锆石样品利用LA-ICP-MS进行了U-Pb年龄测定. 结果表明, DY03孔189.8~215.8 m 之间(磁性地层年龄3.2~3.5 Ma)沉积物碎屑锆石年龄以100~150 Ma占优势, 沉积物主要来自长江下游地区的白垩纪岩体, 物源区比较局限; 189.8 m(~3.2 Ma)以上沉积物碎屑锆石年龄呈现多峰态分布的特征, 主要分布于100~300,350~550, 600~1000, 1400~2000和2200~2800 Ma, 表明沉积物源区显著扩大. 从DY03孔3.2 Ma以来沉积物碎屑锆石中识别出大量来自长江上游的年龄信息, 表明当时长江沉积物已开始影响到三角洲地区. 考虑到古长江在上新世以前有可能没有流经现在的长江三角洲,而是流向苏北盆地, 长江贯通的时限应不晚于3.2 Ma.关键词晚新生代碎屑锆石U-Pb定年物源示踪长江大河是构造与气候共同作用的产物, 是地球动力系统中重要的组成部分, 在地球表层系统中扮演着非常重要的角色[1]. 作为亚洲最长的河流, 长江贯穿了多个构造体系, 其演化历史与青藏高原隆升和亚洲地形格局的演化密切相关, 同时长江流域的大部分地区处于东亚季风和南亚季风的影响之下, 研究长江的演化对于理解青藏高原隆升、亚洲地形演化和季风演化具有重要意义, 因而长江的演化历史一直是百余年来地学界关注的一个热点问题[2~19].近代从地质学的角度研究长江的演化始于Willis等人[2]对长江三峡成因的探讨. 经过百余年的研究,当前普遍认为云南石鼓第一弯的形成[3~5]和三峡的贯通[6,7]是长江演化过程中的关键环节. 然而对第一弯形成和三峡贯通的时限还存在较大争议. 对第一弯形成的时限存在始新世[8]、中新世[5,9]和更新世[6,10,11]的争论. 对长江三峡贯通的时限也有中新世[5], 早更新世[7,11~14], 中更新世[6,15]和晚更新世[16]等不同的认识. 长江演化的核心问题在于长江上游物质到达下游地区时限的确定, 在长江中下游地区准确示踪长江上游的物质并标定其沉积时代是研究长江演化的关键.在长江三角洲地区, 近年来利用钻孔沉积物重矿物组合[16]、元素地球化学[17,18]、同位素地球化学[18]和单颗粒碎屑独居石年代学[12,19]等研究, 结合磁性地层定年, 为研究长江演化提供了新的研究思路. 然而, 前已提及, 利用这些不同指标获得的对于长江贯通时限的认识差别很大, 原因在于长江流域面积广,源岩岩石类型和矿物组成复杂, 在岩体风化、剥蚀、351论 文搬运和沉积过程中经过了复杂的变化, 只有对整个流域内源岩及其矿物组成有充分的把握, 对沉积物受沉积分选作用的影响有了充分的了解的情况下才能准确地进行物源示踪.锆石是最为稳定的矿物之一, 抗风化能力强, 受沉积分选过程影响小, 其U-Th-Pb 同位素体系封闭温度高, 受后期构造热事件影响较小,碎屑锆石年龄谱系特征可直接反映沉积物源区岩石的年龄组成[20,21], 碎屑锆石U-Pb 定年是当前沉积物物源示踪最为成熟的方法. 本文旨在通过对长江三角洲晚新生代沉积物碎屑锆石U-Pb 年代学的研究, 结合磁性地层定年的结果, 追踪长江上游物质到达长江三角洲地区的时限, 探讨长江的演化历史.1 钻孔地层序列与年代框架长江三角洲是长江中下游地区几个主要沉积盆地之一, 在构造区划上处于扬子地块东南缘, 北与苏北盆地相邻, 东南以江-绍深断裂和浙闽隆起带与东海陆架盆地分隔[22](图1). 过去几十年, 在长江三角洲地区钻至基岩的钻孔已达数百个, 研究程度比较高的钻孔有上海浦东机场PD 孔[16], 上海浦东PD-99孔[12]和上海南汇SK7孔[23](图1). 本次新获得DY03孔位于上海市奉贤区 (30°58.2′N, 121°25.8′E)(图1), 孔深249.2 m, 晚新生代沉积层厚222.2 m.对DY03孔按照10~20 cm 的取样间距进行了古地磁样品采集, 共采集样品280个, 在荷兰Utrecht 大学古地磁实验室进行了古地磁测试[24]. 根据古地磁测试结果与标准磁性地层对比, 建立了长江三角洲DY03孔年代框架(图2). 上新世和更新世界线在孔深157.3 m 处, 与古地磁M/G 界线相对应; 早更新世和中更新世界线在孔深103.7 m 处, 与古地磁B/M 界线吻合; 中更新世与晚更新世界线在61.8 m 处; 更新世与全新世界线在24.8 m 处.DY03孔全新统(0~24.8 m)主要是粉细砂和黏土, 见贝壳, 为河口滨海沉积环境. 上更新统(24.8~61.8 m)以中细砂和粉砂互层为主夹黏土层, 为滨海-河湖相沉积; 中更新统(61.8~103.7 m)底部见薄层砾石层, 往上由中细砂逐渐过渡为细粉砂, 为曲流河沉积; 下更新统上部(103.7~140.2 m)以细砂、粉砂为主, 往上黏土逐渐增多, 属河流相沉积; 下更新统下部(140.2~157.3 m)以含砾中细砂为主, 顶部有薄层黏土层, 为河流相. 上新统上部(157.3~166 m)为硬质黏土层, 属湖相沉积; 中部(166~206.4 m)以泥质粉砂和细砂互层为主, 属河流相沉积; 下部(206.4~222.2 m)沉积物粒度较粗, 以杂色砾石与泥质混杂而成, 具有冲积扇沉积特征.2 材料和方法对DY03孔共选取了9个碎屑锆石样品用于锆石U-Pb 年龄测定, 样品编号为Zr1~9, 取样位置按照地层单元划分并结合元素比值发生变化处(图2), 对应深度为22 m(~9 ka), 61.6 m(~125 ka), 102 m (~750 ka), 137 m(~1.6 Ma), 153 m(~2.3 Ma), 182.2 m (~3.1 Ma), 189.8 m(~3.2 Ma), 200.6 m(~3.3 Ma)和215.8 m (~3.5 Ma).图1 长江流域水系、新生代沉积盆地(a )及钻孔分布(b )简图2010年2月第55卷第4-5期352图2 DY03孔地层、元素地球化学特征及碎屑锆石取样位置图每个样品挑选出的碎屑锆石数目均大于500粒, 随机选取约200颗锆石颗粒, 在双目显微镜下整齐地粘在双面胶上, 灌入按比例配制的环氧树脂和凝固剂进行制靶, 详细的制靶流程参见文献[25]. 将靶抛光后在偏光显微镜上进行透射光和反射光照相, 以便了解锆石颗粒的形态特征; 之后, 在中国科学院地质与地球物理研究所进行阴极发光(CL)图像扫描, 以便了解锆石的内部结构. 碎屑锆石大部分粒径多集中在60~100 μm, 以无色透明和浅褐色为主, 多具有明显的密集振荡环带, 表明为岩浆成因锆石, 少部分锆石不具有明显的密集振荡环带. 锆石多呈浑圆状, 表明在远距离搬运过程中经历过强烈的磨蚀, 少部分锆石自形晶保留很好(Zr7~9相对较多), 表明部分锆石源区较近. 测试过程中, 激光剥蚀位置主要选择在锆石形态均一、无裂隙、无包裹体和继承核发育的部位.锆石U-Pb 年龄测试在中国科学院地质与地球物理研究所多接收等离子质谱仪实验室利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)进行. 样品测试过程中采用激光束斑直径为40 μm, 频率8 Hz, 能量密度15 J/cm 2. 用美国国家标准技术研究院合成的硅酸盐玻璃参考标准NIST610进行仪器最佳化校正, 采用91500标准锆石作为外标, GJ-1作为内标对测试结果进行监控, 详细的实验流程参照文献[26]. 测试数据利用Glitter(ver 4.0) 软件处理, 普通铅校正采用Andersen [27]的方法, 年龄计算及谐和图利用Isoplot 程序(ver 3.0)[28]处理. 标样91500, GJ-1的分析结果与各自的推荐值(1062.4±0.6) Ma(2σ)[29], (608.53±0.37) Ma(2σ) [30]在误差范围内一致.当前对获得具有数理统计意义的碎屑锆石U-Pb 年龄所需的锆石数目还存在争论, Dodson 等人[31]认为随机分析60粒锆石即可满足数理统计的需要, Vermeesch [32]认为至少需要117粒, Anderson [33]认为随机分析不少于35~70粒即可. 本次研究对每个样品随机选择90~110粒进行测试, 颗粒数量介于诸多研究所选颗粒之间, 具有数理统计意义.353论 文3 结果与讨论3.1 碎屑锆石U-Pb 年龄Compston 等人[34]提出由于207Pb/206Pb 年龄误差较大, 对于年轻锆石使用206Pb/238U 年龄, 而对于古老的锆石使用 207Pb/206Pb 年龄, 这样结果更可靠. 本文在年龄选取时对于<1000 Ma 的锆石选取206Pb/238U 计算的年龄, 年龄>1000 Ma 的锆石选取207Pb/206Pb计算的年龄. 在舍弃了不谐和度大于10%的年龄后, 样品Zr1~9分别获得76, 90, 93, 82, 62, 87, 82, 85和66个有效数据. 限于篇幅, 选取了Zr6~9共4个样品碎屑锆石U-Pb 年龄谐和图展示于图3, 全部9个样品碎屑锆石年龄谱系图展示于图4.3.2 碎屑锆石U-Pb 年龄谱系特征图3和4显示DY03孔碎屑锆石年龄分布具有一定的相似性, 锆石年龄大致可以分为5组: 100~300, 350~550, 600~1000, 1400~2000和2200~2800 Ma. 为探讨这些年龄信息的物源意义, 笔者综合已有地质资料及最新发表的同位素年龄数据, 系统总结了长江流域太古宙-新生代岩体分布特征(图5). DY03孔碎屑锆石年龄分布特征与长江流域区域构造-岩浆事件具有密切的对应关系. 考虑到碎屑锆石中即使存在沉积锆石再旋回, 这些再旋回锆石的年龄特征也与区域构造-岩浆事件相对应[19], 下文将结合长江流域主要区域构造-岩浆事件及相应岩体分布特征来探讨DY03孔碎屑锆石年龄分布特征代表的物源意义.图3 DY03孔碎屑锆石U-Pb 年龄谐和图2010年2月第55卷第4-5期354图4 DY03孔碎屑锆石U-Pb 年龄谱系随深度变化图2500~2800 Ma 及一些零星分布的大于2800 Ma 的年龄信息, 对应于中晚太古代, 此期是长江流域主体华南板块陆壳生长的重要时期[35]. 太古宙岩体在长江流域主要是黄陵背斜区的崆岭杂岩[36], 南秦岭的鱼洞子群变质岩[37]和大别山地区的黄土岭麻粒岩[38]. 此外, 在长江流域有多处报道存在太古宙继承锆石[38~41]或碎屑锆石[42]年龄信息.1600~2000和2200~2500 Ma 对应古元古代, 此期是华南板块陆壳再造时期, 在长江流域出露很多[35], 此期岩体主要出露在扬子西缘康滇地区[43], 秦岭-大别山[43]和江西庐山[44].1400~1600 Ma 对应中元古代, 此期岩体主要为论文出露在南秦岭的武当群火山岩[45], 碧口群火山岩[46], 龙门山断裂带的酸性侵入岩及沿扬子地块与华夏地块边界分布的变质岩[43].600~1000 Ma对应于新元古代, 这是华南板块地壳生长和再造的重要时期[35], 该期岩体在扬子地块边缘、秦岭-大别山及华夏地块广布[43,47,48].350~550 Ma对应于早古生代(加里东期), 岩体在长江流域出露不多, 主要出露在湘江-赣江流域, 在扬子西缘康滇地区、龙门山、贵州武陵山、秦岭-大别山等地有零星出露[43].100~300 Ma对应于晚古生代-中生代, 其中250~ 300 Ma对应二叠纪(晚海西期), 此期扬子地块西缘发生裂解, 形成峨眉山玄武岩及后期伴生酸性侵入岩[49], 玄武岩喷发时间年龄为257~263 Ma, 酸性岩侵入时间为251~255 Ma, 遍布川滇贵高原, 其他地区如秦岭-大别山、南岭、江西武功山和武夷山也有零星出露; 200~250 Ma的三叠纪(印支期), 在长江流域出露比较多, 主要出露在川西北龙门山和秦岭, 在大别山、湘江和赣江流域、武夷山和天目山也有零星出露[43], 也包括峨眉山大火成岩省晚期形成的酸性岩[49]; 100~200 Ma对应于侏罗纪-白垩纪(燕山期), 此期岩体在长江流域广布, 尤其是在下游地区(包括东大别)出露很多[43].DY03孔几个碎屑锆石样品U-Pb年龄谱系最显著的差异发生在Zr6 (182.2 m) 和Zr7(189.8 m) 之间, Zr7之下的3个样品(189.8~215.8 m) 碎屑锆石年龄谱系具有相似的特征, 白垩纪碎屑锆石颗粒占锆石颗粒总数的43%~55%, 占明显优势, 而其他年龄区间锆石数目相对较少, 说明当时长江三角洲地区物源供应相对简单, 以局部物源为主, 沉积物粒度粗, 沉积环境为冲积扇也证明当时沉积物供应较近, 源岩可能主要是在长江下游地区出露较广的白垩纪中酸性岩体[43]; 而Zr7之上的6个样品 (22~182.2 m) 具有相似的特征, 碎屑锆石年龄呈现出多峰态分布的特点, 100~300, 350~550, 600~1000, 1400~2000和2200~2800 Ma 这几组年龄区间都有相当数量的碎屑锆石年龄值, 表明长江三角洲地区物源供应发生了变化, 物源区明显扩大.前已论及, 二叠纪岩体主要出露在长江上游地区, 高精度锆石U-Pb年龄值在251~255和257~263 Ma对应二叠纪的岩体信息在长江流域除峨眉山大火成岩省之外, 只有长江北源楚玛尔河源区可可西里地区有报道[43,50]. Zr7~9(189.8 m以下)没有二叠纪年龄信息, 而在189.8 m往上的6个样品中, 二叠纪年龄信息开始出现, 其他年龄段锆石除100~150 Ma外含量明显增高(图4), 表明长江上游的物质开始到达长江三角洲地区, 指示长江三峡可能已经贯通.本项研究9个样品共880个碎屑锆石年龄中没有追踪到如长江三角洲PD-99孔报道的碎屑独居石U-Pb年龄[12]中存在<25 Ma的年龄信息, 这可能是因为无论是长江上游青藏高原新生代花岗岩还是下游新生代玄武岩出露规模都很有限[43], 一方面玄武岩中锆石含量较少, 另一方面, 根据宇宙成因核素10Be估算长江上游青藏高原陆壳侵蚀速率较低[51], 剥蚀下来的新生代物质可能很有限, 这得到了王节涛等人[14]在江汉盆地沉积物碎屑锆石结果的证实. 加之经过数千千米长距离搬运, 经过沿途江汉盆地、洞庭湖盆地等沉积盆地的拦截作用, 到达长江三角洲地区的新生代物质在沉积物中的比率可能就非常低了.至于为什么在碎屑独居石中发现了年轻的年龄信息,可能与独居石封闭温度相对较低[52], 易受到后期构造热事件的影响有关.3.3元素地球化学证据研究表明一些微量元素受沉积物搬运、分选、沉积环境以及成岩作用的影响小, 尤其是一些微量元素比值, 如Zr/Ti, Zr/Sc, Th/Sc和Th/Cr的比值能很大程度上消除粒级效应的影响, 可以很好地指示源岩组成的信息[53,54]. DY03孔沉积物常量元素SiO2/Al2O3和微量元素Zr/Ti, Zr/Sc, Th/Sc和Th/Cr比值在上新统下部较高, 且波动较大, 而从188.4 m往上元素比值变小且趋于稳定(图2)[55], 指示DY03孔在188.4 m, 对应古地磁年龄约3.2 Ma时, 物源供应发生了明显变化. DY03孔元素地球化学反映的沉积物源变化与碎屑锆石年龄谱指示的物源变化特征吻合.3.4碎屑锆石年龄谱对长江贯通的指示意义从水系发育和流域地貌的角度, 长江通常被划分为上、中、下游三段. 若从长江地质历史演化的角度, 尤其是从青藏高原、四川盆地以及中下游盆地的演化角度, 长江可以分为4部分, 其中的关键点是石鼓和三峡. 石鼓以上主要是青藏高原的物质, 三峡以上主要是青藏高原东缘、云贵北部和四川盆地的物3552010年2月第55卷第4-5期356图5 长江流域太古宙-新生代(变)火成岩分布图底图据中国地质科学院地质研究所, 2002, 1:5000000中国地质图; 依据最新同位素年龄数据, 对一些岩体时代进行了重新定义论文质. 江汉盆地及其周缘可以认为是中部, 江西湖口之下则为下游(图1).前已述及, 长江上游物质到达下游的关键是长江三峡的贯通, 而对于长江三峡贯通的时限有中新世[5]、早更新世[7,11~14]、中更新世[6,15]和晚更新世[16]不同的认识, 大多数中国学者倾向于更新世的观点[6,10~19]. 而本文对DY03孔碎屑锆石U-Pb年龄谱系特征的分析及元素地球化学[55]的研究表明, 长江三角洲地区物源的供应在上新世中期发生了显著变化, 来自长江上游的物质开始到达长江三角洲地区. 过去对长江三角洲地区沉积物的研究, 往往将长江上游物质的到达作为长江三峡贯通的标志[12~17]. 其实长江物质没有到达现今的长江三角洲地区, 并不意味着长江不存在, 很可能是因为长江三角洲地区从上新世中期才开始盆地发育, 因而缺失了更老的沉积记录. 而临近的苏北盆地则不同, 在新生代, 苏北盆地在继承晚白垩世盆地的基础上, 发育了数千米的沉积地层[56]. 早期的长江(如果存在的话)有可能通过苏北盆地向东输送[57], 因此关于长江更老的演化历史可能需要到苏北盆地沉积物中寻找.4结论对DY03孔的碎屑锆石年龄谱和元素地球化学的分析表明, 长江三角洲地区的沉积物源在 3.2 Ma 前后发生了显著变化. 之前, 碎屑锆石年龄以白垩纪为主, 沉积物来源主要局限于长江下游地区的白垩纪岩体. 而之后, 碎屑锆石年龄呈现出多峰态分布的特点, 沉积物源区明显扩大, 长江三角洲开始接受来自上游的物质, 这就意味着长江在3.2 Ma前后已经到达长江三角洲地区. 考虑到中上新世以前的古长江有可能会流向苏北盆地, 古长江携带下来的沉积物可能会保存在苏北盆地而不是在长江三角洲地区, 长江三角洲地区晚新生代沉积物记录的三峡贯通时限, 可能只是代表了长江贯通的上限.致谢本文实验工作得到中国科学院地质与地球物理研究所杨进辉研究员、杨岳衡、张艳斌和谢烈文博士的帮助, 河北省区域地质矿产研究所廊坊实验室李林庆先生帮助进行了锆石分选工作, 在此深表谢意.参考文献1郑洪波, 贾军涛. 大河的地质演化与构造控制. 第四纪研究, 2009, 29: 268—2752Willis B, Blackwelder E, Sargent R H, et al. 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长江中下游宁镇矿集区非含矿岩体的锆石U-Pb年龄及其意义
Zi r c o n U- Pb Age s of Or e - f r e e I nt r us i o ns i n t he Ni ngz he n Me t a l l o g e ni c Di s t r i c t o f t he Mi ddl e - Cam br i an Ya ngt z e Ri v e r Me t al l o g e ni c Be l t a nd The i r Ge ol o g i c a l Si gn i ic f a nc e s
矿 物 岩 石 地 球 化 学 通 报
・
研究成果 ・
Bu l l e t i n o f Mi n e r a l o g y,Pe t r o l o g y a n d Ge o c h e mi s t r y
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Vo 1 . 3 6 No . 1 ,J a n. ,2 01 7
关 键 词 : 非含 矿 岩 体 ;锆 石u - P b 定 年 ;宁 镇 地 区 ; 长 江中下游 中 图分 类 号 : P 5 9 7 文章编号 : 1 0 0 7 . 2 8 0 2 ( 2 0 1 7 ) 0 1 — 0 1 7 1 . 0 8 d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 . 2 8 0 2 . 2 0 1 7 . 0 1 . 0 2 0
长 江 中下游 宁镇 矿 集 区非含 矿 岩体 的锆 石 U — P b 年 龄 及 其 意 义
陈志洪, 赵玲 , 李亚楠
南京地质矿产研究所 , 南京 2 1 0 0 1 6
摘
要: 为 探 讨 宁镇 矿 集 区 晚 中 生代 岩 浆 活 动 的 时 限及 其 所 形 成 的 大 地 构 造 背 景 , 对 该 区 出露 的 3个 非 含 矿 岩 体 板 仓 、 麒 麟
长江河口及其水下三角洲晚第四纪地层和环境变迁
长江河口及其水下三角洲晚第四纪地层和环境变迁
吴立成;刘苍字;杨蕉文;华棣
【期刊名称】《第四纪研究》
【年(卷),期】1996(000)001
【摘要】笔者系统地研究了长江河口地区的晚第四纪地层。
长江三角洲前缘区晚第四纪地层可划分为上更新统上段中部、全新统下部、全新统中部和全新统上部。
上更新统顶部地层缺失。
前三角洲区晚第四民地层齐全,无缺失。
武木冰期晚期,现今的长江河口和大陆架均出露成陆,古长江在大陆架外缘入海。
【总页数】1页(P59)
【作者】吴立成;刘苍字;杨蕉文;华棣
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P534.63
【相关文献】
1.基于多重地层对比研究还原长江三角洲北翼晚第四纪古环境演变 [J], 于俊杰;劳金秀;蒋仁;曾剑威;彭博;马雪;赵玲;杨祝良
2.长江三角洲晚第四纪陆-海交互地层的光释光年代学 [J], 高磊;隆浩
3.埕岛及现代黄河三角洲海域晚第四纪地层与环境演变 [J], 刘升发;庄振业;吕海青;范德江
4.东亚和南亚典型大河三角洲晚第四纪地层结构及成因对比 [J], 潘大东;王张华
5.长江三角洲地区晚第四纪地层及潜在环境问题 [J], 李从先;范代读;张家强
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沉积再循环碎屑锆石的地质意义及其识别——以长江流域的碎屑物源研究为例
沉积再循环碎屑锆石的地质意义及其识别——以长江流域的碎屑物源研究为例宋仁龙;秦拯纬;周光颜;鲍波【期刊名称】《华南地质》【年(卷),期】2024(40)1【摘要】碎屑锆石U-Pb年代学分析被广泛应用于限定地层沉积时代、重建沉积物源和古地理格局,结合Lu-Hf-O同位素的分析可以进一步制约地壳生长演化历史。
锆石在地表过程中具有极强的稳定性,沉积再循环的碎屑锆石长期以来被认为广泛存在于各类碎屑沉积岩中,对碎屑锆石的数据解读产生重要影响,但是目前还没有简单直接的方式进行有效识别。
本文对沉积再循环作用和再循环碎屑锆石判别手段的原理和相关地质应用做了简要总结,包括碎屑矿物结构、岩石化学成分、锆石多同位素年代学分析、多种碎屑副矿物联合示踪和放射性损伤评估等方法,评述了不同方法的优劣和适用条件。
本文以长江流域的碎屑物源研究为例,使用源归一化的辐射剂量(α-dose)评估流域内再循环碎屑锆石的存在及其对物源重建的意义。
我们强调基于碎屑锆石的研究应该综合区域的沉积记录和岩浆构造历史,考虑沉积再循环作用对数据解读的可能影响,为碎屑锆石数据赋予更加合理的地质解释。
【总页数】27页(P1-27)【作者】宋仁龙;秦拯纬;周光颜;鲍波【作者单位】中国地质大学(武汉);中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心);中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心【正文语种】中文【中图分类】P597【相关文献】1.珠江沉积物碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义2.鄂尔多斯盆地东南部延长组长6沉积碎屑锆石U-Pb年龄物源、构造指示意义——来自黄龙县、铜川市金锁关地区延长组碎屑锆石年代学证据3.长江流域现代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源探讨4.新疆南天山克孜尔河沉积物碎屑锆石U‐Pb年代学研究及其地质意义5.陇山杂岩变沉积岩的沉积时代、物源及构造意义:来自地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素的证据因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长江三角洲(江苏)地区第四纪地层沉积分区及沉积特征
长江三角洲(江苏)地区第四纪地层沉积分区及沉积特征苗巧银;宗开红;陈火根;骆丁【摘要】This study of the Yangtze River Delta region (Jiangsu) Quaternary Period, covering the late Pleistocene, early Pleistocene, middle Pleistocene, and Holocene epochs, reviews the lithofacies paleogeographic evolution characteristics of each period. Using the lithologic deposit distributions and proifles of the vertical and horizontal distribution characteristics, the Yangtze River Delta region is divided into three sedimentary units with nine partitions:the Huanghuai basin accumulation zone (I), consisting of the Lixia River limnetic product plains (I); the Yangtze River Delta accumulation zone (II), including the new Yangtze Delta accumulation plain (II1), the Changzhou-Wuxi high plains (II2), the east coast of Taihu Lake limnetic product plains (II3, Suzhou key city area), and the eastern coastal sea product low plain (II4); and the mountain foothil s accumulation zone (III), covering the Pukou-Dayi low hil y land (III1), the Nanjing-Yixing low hil y land (III2), the ring Taihu lake hillside area in southern Jiangyin (III3), and the Zhenjiang low hilly land (III4). In this study, the basis for the nine sedimentary zones and the Quaternary sedimentary features are introduced in detail.%通过对长江三角洲(江苏)地区第四系早更新世、中更新世、晚更新世、全新世各时期岩相古地理演化特征并结合岩相沉积分布及剖面图纵横向展布规律的分析,将整个研究区划分为三大沉积单元9个沉积分区,即黄淮流域堆积区(Ι):里下河湖沼积平原区(Ι);长江三角洲堆积区(ΙΙ):新长江三角洲堆积平原区(ΙΙ1)、常州—无锡高亢平原区(ΙΙ2),太湖东岸湖沼积平原区(ΙΙ3—苏州重点城市区)、东部沿海冲海积低平原区(ΙΙ4);低山丘陵堆积区(ΙΙΙ):浦口—大仪低山丘陵区(ΙΙΙ1)、南京—宜兴低山丘陵区(ΙΙΙ2)、江阴南部环太湖丘陵区(ΙΙΙ3)、镇江低山丘陵区(ΙΙΙ4),阐述了9个沉积分区的划分依据和第四系沉积特征。
长江三角洲晚第四纪沉积地质学研究述评,王国庆等
关键科学问题长江三角洲晚第四纪沉积地质学研究已经取得了相当的成果,但也应该注意到仍有一些涉及长江三角洲沉积和演化的重要问题尚未得到很好的阐述。
根据已有成果的分析,晚第四纪长江三角洲沉积地质学研究主要有以下一些关键科学问题需要加大研究力度。
2.1末次冰盛期的长江三角洲在晚第四纪长江三角洲沉积演化的研究中,对末次冰盛期长江流路及长江三角洲的存在与否尚存在较大的分歧。
关于末次冰盛期时的长江,一类观点认为长江与海平面呈“双向后退”模式,最终成为内陆水系;另一类观点认为长江仍然为入海河流,或注入冲绳海槽北端,或注入东海。
有学者利用浅层地震剖面资料解译出黄东海和长江口末次冰盛期的巨型下切河谷,在东海的钻孔中也识别出末次冰盛期的三角洲沉积体。
另有资料显示,12万年以来有3期较大的长江三角洲存在。
这些见诸报道的末次冰盛期长江古河谷及相应的三角洲沉积体多是利用地球物理资料进行反演的结果,目前主要的分歧在于是否存在末次冰盛期长江古河谷,其三角洲体系又在何处?沉积层序和沉积地质学的综合证据是正确识别海区的下切河谷和三角洲体系的关键,他们的形成年代、演化序列以及它们之间的相互关系的等对从整体上把握晚第四纪长江三角洲沉积体系是至关重要的。
获取连续的钻孔岩心及高分辨率浅层地震和声学平剖面,并将二者结合起来就成为探索上述问题的重要途径。
2.2 古河口湾向三角洲的转换机制从沉积地质学的角度来看,河口湾是三角洲发育的前期,三角洲是河口湾充填的结果,只有河控型河口湾才能转化成三角洲。
阐明河口湾向三角洲转换的机制与过程是深入揭示三角洲时空演化规律的前提条件。
冰后期海平面上升和海侵过程中,下切河谷因溯源堆积而受到充填,被淹没而星星哼河口湾。
最大海侵之后,河口湾逐步转换为三角洲。
因此,包含三角洲沉积的下切河谷充填沉积体系是探讨下切河谷向河口湾的转化、河口湾向三角洲的转化、三角洲类型的转化等的重要依据,是三角洲研究中广为关住的问题,也是需要进一步研究的问题。
花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义
花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义吴俊奇;章邦桐;凌洪飞;陈培荣【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2007(13)2【摘要】对国内外32个花岗岩体的锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄之间差值(△t)进行的频数统计分析表明:△t呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.36;峰度系数CKU=2.99);年龄差(△t)既呈正值又有负值,其均值为2.08Ma;相对年龄差(Rt)小于5%.采用最小二乘法计算,花岗岩体锆石U-Pb年龄(tZr)对全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)拟合出相关系数很高(r=0.998),回归系数接近1(α=1.003)的线性回归方程(tRb=1.003tZr+1.258).这些统计特征表明,从总体来看,花岗岩体的Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,花岗岩全岩Rb-Sr等时线定年方法是成熟、可信的,同时也为花岗岩锆石U-Pb年龄代表结晶年龄而不代表花岗岩侵位年龄提供了依据.【总页数】10页(P272-281)【作者】吴俊奇;章邦桐;凌洪飞;陈培荣【作者单位】南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室及地球科学系,南京,210093;南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室及地球科学系,南京,210093;南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室及地球科学系,南京,210093;南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室及地球科学系,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】P588.121;P597【相关文献】1.甘肃大佛寺、金佛寺花岗岩体的锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素和全岩地球化学特征及地质意义 [J], 孙宝璐;钱青;张建新2.“花岗岩浆晶出锆石U-Pb体系的封闭温度≥850℃”质疑——基于元素扩散理论、锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr年龄对比的证据 [J], 章邦桐;凌洪飞;吴俊奇;陈培荣3."花岗岩锆石U-Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄"质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据 [J], 章邦桐;吴俊奇;凌洪飞;陈培荣4.花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄与锆石U-Pb年龄对比研究及其地球化学意义 [J], 章邦桐;凌洪飞;吴俊奇;陈培荣5.藏南错那洞淡色花岗岩成因:来自全岩地球化学和锆石U-Pb年龄的约束 [J], 黄春梅;李光明;张志;梁维;黄勇;张林奎;付建刚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
江汉盆地河流碎屑锆石U-Pb年龄特征及其对物源研究的启示
2022年1月地 球 学 报 Jan. 2022第43卷 第1期: 73-81Acta Geoscientica SinicaVol.43No.1: 73-81本文由国家自然科学基金项目(编号: 41972212)资助。
收稿日期: 2021-07-30; 改回日期: 2021-09-10; 网络首发日期: 2021-09-23。
责任编辑: 魏乐军。
第一作者简介: 林旭, 男, 1984年生。
博士, 副教授, 硕士生导师。
长期从事青藏高原隆升和长江、黄河起源研究, 近年来重点探讨江汉盆地的盆山耦合和长江发育时间等问题。
通讯地址: 443002, 湖北省宜昌市西陵区三峡大学。
E-mail:********************。
*通讯作者: 张洋, 男, 1987年生。
博士研究生。
主要从事大河物源示踪研究。
E-mail:***************。
江汉盆地河流碎屑锆石U-Pb 年龄特征及其对物源研究的启示林 旭1), 吴中海2), 赵希涛3), 张 洋1)*, 陈济鑫1), 刘海金4)1)三峡大学土木与建筑学院, 湖北宜昌 443002; 2)中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081;3)中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029; 4)东华理工大学地球科学学院, 江西南昌 330013摘 要: 江汉盆地位于扬子板块北部, 是长江演化研究的关键地区。
锆石是河流沉积物中常见的副矿物, 其U-Pb 年龄谱对比被广泛用于物源示踪研究, 但在江汉盆地还未系统研究。
本文利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)分别对江汉盆地12条流入河流进行了922颗碎屑锆石U-Pb 年龄分析, 结合多维判别图(MDS)和已报道的河流碎屑锆石U-Pb 年龄结果, 探讨江汉盆地主要流入河流的碎屑锆石U-Pb 年龄异同性, 结果表明长江、沮漳河和清江的碎屑锆石U-Pb 峰值年龄组成存在差异; 作为江汉盆地输沙量最大的两条河流, 长江和汉江的碎屑锆石U-Pb 年龄组成存在明显不同; 大别山的河流同时与汉江和长江的碎屑锆石U-Pb 年龄组成存在差异; 发源于幕府山的陆水和汨罗江的碎屑锆石U-Pb 年龄组成与长江和湘江的不同; 武陵山的清江、澧水和沅江的碎屑锆石U-Pb 年龄组成与湘江、资江的存在差异。
长江三角洲南部地区晚更新世年代地层和海水进退
长江三角洲南部地区晚更新世年代地层和海水进退王张华;丘金波;冉莉华;严学新;李晓【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2004(24)4【摘要】根据长江三角洲晚第四纪 4个钻孔详细的测年和微体古生物分析结果 ,对该区约110kaBP来的地层进行了年代学划分,并且重建了晚更新世海侵海退过程。
研究发现 ,形成于 12 0~ 110kaBP的蓝灰色硬土是本区晚更新世底界的标志 ,而晚更新世顶界的标志是形成于 17~ 10kaBP的暗绿色或棕黄色硬土。
晚更新世早期 110~ 6 0kaBP间 ,本区主要发育河流相的含砾砂 ,但其中 10 0~ 80kaBP间发生一次较弱海侵 ,以溺谷相沉积为主。
晚更新世中期 6 0~ 2 2kaBP ,沉积物经历粗-细 -粗 3个阶段 ,分别是 6 0~ 4 0、4 0~ 34和 34~ 2 2kaBP。
其中第 2阶段在西部地区出现硬土层 ,而中东部地区 6 0~ 2 2kaBP期间海侵层连续 ,且在 4 3~4 0和 34~ 2【总页数】8页(P1-8)【关键词】晚更新世;海侵;年代地层;测年;晚第四纪;年代学;海水;微体古生物;BP;发育【作者】王张华;丘金波;冉莉华;严学新;李晓【作者单位】华东师范大学河口海岸国家重点实验室;上海市地质调查研究院;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P534;P532【相关文献】1.渤海湾西岸湾顶晚更新世--全新世年代地层序列与地磁极漂移 [J], 赵长荣;J.Hus;阎玉忠;王宏;张金起2.莱州湾南岸晚更新世后地层中沉积海水的特征及其形成环境 [J], 张永祥;陈鸿汉3.长江三角洲地区晚更新世地层中的古土壤特征 [J], 李萍;孙和平4.长江三角洲晚第四纪陆-海交互地层的光释光年代学 [J], 高磊;隆浩5.查格勒布鲁剖面──晚更新世以来东亚季风进退的地层记录 [J], 高全洲;董光荣;邹学勇;李保生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长江三角洲河口地区晚第四纪下切河谷层序特征与生物气成藏有利地质条件研究
长江三角洲河口地区晚第四纪下切河谷层序特征与生物气成藏有利地质条件研究徐振宇;方朝刚;殷启春;滕龙【摘要】依据对江苏省启东市和海门市钻孔地层岩心沉积特征的研究,结合两个钻孔83个有机碳含量样品、28个渗透率样品的测试值和钻孔周边18个静力触探孔试气效果统计,讨论了晚第四纪以来长江三角洲河口地区的层序地层特征及生物气的勘探前景。
研究表明,晚第四纪以来长江三角洲河口地区LG海侵旋回只保留了底部的河流相沉积,PG海侵旋回自下而上依次发育河流相、浅海相、三角洲相和河流相、强潮河口湾相两套不同的沉积组合。
亚间冰期( LG)海侵旋回只保留了底部侵蚀面,冰后期( PG)海侵旋回发育一套完整的海侵-海退旋回,底部侵蚀面为该层序的底界面,最大海泛面则发育在浅海相中沉积物最细、海相性最强的淤泥质黏土层中。
研究区生物气的生储盖条件优越、试气效果好,为后期的生物气勘探与开发提供了优越的条件。
%On the basis of analysis on the sedimentary characteristics of drilling cores located in Qidong city and Haimen city of Jiangsu province and test values of 83 organic carbon content samples and 28 permeability samples and gas production test effect statistics of 18 cone penetration test holes, the Changjiang delta estuary sequence stra-tigraphic character and the biogenic gas exploration prospect in later Quaternary are discussed.The research shows that only fluvial deposition reserved at the progressive cycle telophase of subinterglaciation( LG) , while the regres-sive cycle postglacial period( PG) contains two sets of depositional combination including fluvial facies, shallow se-aphase, delta phase and fluvial facies, strong tide estuarine facies from top tobottom.The erosion surface at the bottom is reserved only in the progressive cycle telophase of subinterglaciation( LG) while a set of complete trans-gression-regression cycle is developed in the regressive cycle postglacial period(PG).The erosion surface at the bottom is the bottom of the sedimentary sequence interface.The maximum flooding surface develops in the silt clay layer which has the finest sediments and the strongest marine resistance.The gas-producing zone, reservoir and overlying strata of the biogenic gas in the study area are superior, and the testing effect is good.It provides superior conditions for the exploration and development of biogas in the later.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(000)024【总页数】12页(P34-45)【关键词】生物气;沉积组合;海侵旋回;海退旋回;最大海泛面【作者】徐振宇;方朝刚;殷启春;滕龙【作者单位】中国地质调查局南京地质调查中心,南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TE122.115近30年来对下切河谷层序地层的研究越来越重视[1—5],下切河谷充填层序因其往往具有丰富的油气资源,成为油气勘探过程中重要的目标层[6];同时它还蕴藏着丰富的沉积环境和地质事件信息。
长江三角洲晚第四纪沉积地质学研究述评
长江三角洲晚第四纪沉积地质学研究述评
长江三角洲晚第四纪沉积地质学研究述评
长江三角洲已有的晚第四纪沉积地质学研究成果阐明了区域内晚第四纪沉积分区和沉积序列,建立了层序地层格架及其内部构型,对千年级和百年级事件沉积进行了初步探讨,总结出了长江三角洲发育模式和控制因素.但同时仍有一些涉及长江三角洲沉积和演化的重要问题尚未得到很好的阐述.目前,对末次冰盛期的长江三角洲存在与否尚存在较大分歧,长江古河口湾向三角洲的转换机制与模式尚不清楚,三角洲系统"源到汇"的研究尚未开展,长江三角洲对人类活动的响应也刚受到重视.对这些问题的探讨,需要以沉积地质学的手段对海区三角洲进行精细解剖.目前,长江三角洲沉积地质学研究中存在着陆区三角洲研究程度高、海区三角洲研究程度低的现状,因此,进一步的研究需在海区三角洲加大力度.
作者:王国庆石学法李从先 WANG Guo-qing SHI Xue-fa LI Cong-xian 作者单位:王国庆,石学法,WANG Guo-qing,SHI Xue-fa(海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室,青岛,266061) 李从先,LI Cong-xian(同济大学,海洋与地球科学学院,上海,200092)
刊名:海洋地质与第四纪地质ISTIC PKU英文刊名:MARINE GEOLOGY & QUATERNARY GEOLOGY 年,卷(期):2006 26(6) 分类号:P7 关键词:沉积地质学晚第四纪长江三角洲。
基于多重地层对比研究还原长江三角洲北翼晚第四纪古环境演变
基于多重地层对比研究还原长江三角洲北翼晚第四纪古环境演变于俊杰;劳金秀;蒋仁;曾剑威;彭博;马雪;赵玲;杨祝良【期刊名称】《地质通报》【年(卷),期】2016(35)10【摘要】对江苏省盐城市溱东镇CSJA3钻孔揭露的74m沉积物岩心进行了沉积学、年代学、生物学等多重地层研究,晚第四纪以来初步划分了3个有孔虫化石组合,分别对应长江三角洲的镇江海侵、滆湖海侵和太湖海侵,证实钻孔所在位置对3次海侵事件均有记录。
同一时期的7个孢粉组合反映了不同的气候条件和沉积环境,分别为(P8)莎草-禾本科组合(0~7.8m),气候暖湿,沉积环境自下而上为盐沼-潮上带;(P7)松-藜科-蒿属组合(7.8~11.0m),冷干,河漫滩;(P6)松-栎-禾本科-藜科-菊科组合(11.0~30.0m),温和略干,自下而上为河漫滩-潮间带;(P5)环纹藻-蒿组合(30.0~37.2m),冷干,河漫滩;(P4)松-菊科组合(37.2~43.55m),温凉偏冷干,潮间带-潮下带;(P3)栎-松-禾本科组合(43.55~50.0m),温暖湿润,潮间带;(P2)松-栎-菊科-环纹藻组合,50.0~65.0m,温凉偏干,河流边滩-河漫滩相沉积。
%A 74m core was obtained from Borehole CSJA3, drilled in Qindong Town, Yancheng City of Jiangsu Province. Multi⁃stratigraphic studies, which included sedimento-, chrono-and biostratigraphy, were carried out for its core sediments. Consequently, three foraminifera assemblages since the Late Quaternary were preliminarily distinguished, which corres ponded to‘Zhenjiang Trans⁃gression’,‘Gehu Transgression’and‘Taihu Transgression’,respectively. This correlation confirmed that such three transgressions all occupied the borehole area and the transgressive records were well preserved. Moreover, seven palynological assemblages, revealing variability of the climate and sedimentary environments in the same period, were composed of the following assemblages:(P 8) Cyper⁃us-Graminea assemblage, 0~7.8m, warm and humid, salt marsh to supratidal upwards;(P7) Pinus-Chenopodiaceae-Artemisia assem⁃blage, 7.8~11.0m, cold and dry, fluvial flood plain; (P6) Pinus-Quercus-Gramineae-Chenopodiaceae-Compositae assemblage, 11.0~30.0m, moderate warm and slightly dry, fluvial flood plain upward to intertidal; (P5) Ring algae-Artemisia assemblage, 30.0~37.2m, cold and dry, fluvial flood plain;(P4) Pinus-Compositae assemblage, 37.2~43.55m, warm-cool to cold-dry, intertidal to sub⁃tidal; (P3) Quercus-Pinus-Gramineae assemblage,43.55~50.0m, warm and humid, intertidal; (P2) Pinus-Quercus-Compositae-Concentricystes aseemblage, 50.0~65.0m, warm-cool to dry, bank-attached bar and fluvial-flood land facies.【总页数】13页(P1692-1704)【作者】于俊杰;劳金秀;蒋仁;曾剑威;彭博;马雪;赵玲;杨祝良【作者单位】中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016;中国地质调查局南京地质调查中心,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】P534.63【相关文献】1.长江三角洲北翼YBK1孔第四纪地层年代学研究 [J], 宗开红;宗雯;康丛轩;骆丁;白世彪2.长江三角洲北翼兴化-通州地区第四纪地层划分及古环境分析 [J], 蒋仁;杨祝良;于俊杰;劳金秀;柯学;曾剑威;彭博3.长江三角洲北翼ZKA4钻孔剖面第四纪磁性地层特征及其意义 [J], 蒋仁;于俊杰;劳金秀;曾建威;彭博4.长江三角洲平原BZK03孔更新世以来古环境演变及多重地层划分对比 [J], 林钟扬; 赵旭东; 金翔龙; 潘少军; 顾明光5.长江三角洲北翼后缘晚第四纪以来的沉积粒度特征及环境演化 [J], 丁大林;张训华;于俊杰;王丽艳;王丰;商守卫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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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:P737Changes in zircon U-Pb Age in the late Quaternary strata ofYangtze River DeltaWang Yangyang, Fan DaiduSchool of Ocean and Earth Science, Tongji University, Shanghai200092Abstract: Fluvial systems are particularly sensivite to climatic and tectonic change, and theseprocess 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 Quaternarysediments from YQ03 hole and HM03 hole, the research shows that there is a big differencebetween Holocene sediments and late Quaternry sediments: there are fewer titanites and zirconswhich are character mineral of Peijiang River and Xiangjiang River, less ZTR value, lessCretaceous and Neoproterozoic zircons but more Paleoproterozoic zircons from estuary sedimentsin Holocene. It suggests that the estuary sediments provenance changed during Holocene, which isrelated to more sediments influx from upper reaches of Yangtze River due to strong summermonsoon.Key words: Sedimentary Geochemistry; provenance analyses; Zircon U-Pb age; climate change0 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501.1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55(26.8-27.2m)、HM03 孔(22.6-22.9m)的中全新世河口沙坝相沉积,LGM-HQ 与 LGM-HM分别为 HQ03 孔(70.0-70.3m)、HM03 孔(77.7-78.0m)末次盛冰期的河床相沉积。
表 1沉积物样品信息表Tab.1Sediment sampling locations 601.2M-RCM-SF MH-HQ LGM-HQ MH-HM LGM-HM 实验方法现代表层沉积物现代表层沉积物HQ03 钻孔岩芯HM03 钻孔岩芯采样点或钻孔坐标121°38′E,31°24′N 121°32′E,31°18′N 121°24′E,31°37′N 121°09′E,31°53′N取样深度(m)026.8-27.2 70.0-70.3 22.6-22.9 77.7-78.0沉积相现代河床现代潮滩贝壳沙堤中全新世河口沙坝相末次盛冰期河床相中全新世河口沙坝相末次盛冰期河床相研究认为,选择 0.063~0.125 mm 粒级进行重矿物分析足以代表整个沉积物中的重矿物特征,而且还可以尽量减少水动力及光性矿物比例的影响[6,7]。
运用长江水系沉积物碎屑锆石 U-Pb 年龄进行物源示踪研究同样推荐该粒级范围[8]。
因此,本次实验流程首先是利用筛析法分选出六个沉积物中的 0.063~0.125 mm 粒级组份,然后利用三溴甲烷(2.89 g/cm3)65 70进行轻重矿物分离,之后进行轻重矿物组合鉴定,并从每件样品随机挑选出500 颗以上的锆石,以上重矿物分析是在河北廊坊地调院完成。
每个样品挑选出来的碎屑锆石颗粒单独制作成靶,表面喷碳后在中国科学院广州地球化学研究所进行阴极发光(CL)成像分析;锆石 U-Pb 年龄测试在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)进行。
样品测试过程中激光的束斑孔径设定为 32μm,激光脉冲为 10Hz,能量为70-80 mJ。
测试过程中以标准锆石 91500 为外标,校正仪器质量歧视与元素分馏;以标准锆石 GJ-1 与 Ple? ovice为盲样,检验 U-Pb 定年数据质量;以 NIST SRM 610 为外标,以 Si 为内标标定锆石中的Pb 元素含量,以 Zr 为内标标定锆石中其余微量元素含量。
-2-751.3数据分析处理图 1 Fig.1长江三角洲表层和钻孔沉积物采样位置Sampling locations in the Yangtze River delta原始的测试数据经过 ICPMSDataCal 软件离线处理完成,样品的加权平均年龄的计算80及谐和图的绘制采用 Isoplot 程序(ver 4.11)处理。
标样 91500、GJ-1 的分析结果与推荐值(1062.4±0.6)Ma(2σ)[9]、(608.53±0.37)Ma(2σ)[10]在误差范围内一致。
2 重矿物与锆石 U-Pb 年龄组成特征2.1重矿物组合特征六个样品中重矿物的颗粒百分比统计结果见表 1。
其中角闪石的含量普遍较高,均大于90 95 10045%,多数呈绿色或灰绿色,少数无色,为次棱角柱状或块状,玻璃光泽,透明-半透明,表面有少量胶结物。
绿帘石除在 MH-HM 样品中相对较少(4.21%)外,其他几个样品中含量均大于 8%,多数呈黄绿色,次棱角块状,透明-半透明,玻璃光泽。
多数样品硅灰石含量大于 5%,为无色,次滚圆、次棱角板状或柱状,透明,有金属光泽。
不同样品磁铁矿、钛铁矿和石榴石含量变化较大(0.23~9.88%),但有比较一致的变化趋势;磁铁矿与钛铁矿均呈黑色,不透明,金属光泽,前者多为半自形粒状或次棱角块状,后者多呈半自形次滚圆、扁粒状或厚板状;石榴石多呈粉色,次棱角块状,透明,玻璃光泽。
榍石含量介于 0.3~2.3%,主要呈黄色,半自形次滚圆扁粒状,透明,显弱金刚光泽。
每个样品都见少量的电气石与金红石,但含量普遍很低( 0.3%),前者为褐色,自形、半自形柱状,半透明,有玻璃光泽;后者呈棕色,黑红色或黑色,半自形次滚圆柱状或次棱角块状,半透明-微透明,有油脂光泽。
此外,每个样品都见一定量的赤褐铁矿、白钛矿、磷灰石和锆石等(表2)。
进一步分析各沉积物样品中重矿物颗粒百分含量,发现其主次重矿物组合存在一定的差别。
现代表层沉积(M-RC、M-SF)的主要重矿物组合均以角闪石-绿帘石-硅灰石为特征;中全新世沉积(MH-HQ、MH-HM)分别为角闪石-绿帘石和角闪石-硅灰石;末次盛冰期河床相沉积(LGM-HQ、LGM-HM)则分别以角闪石-绿帘石和角闪石-绿帘石-石榴石为特征(表 2,图 2)。
次要重矿物百分含量同时存在横向(相同层位不同钻孔间)和纵向(同-3-一钻孔不同层位)上的变化,但在比较同一时期不同钻孔的重矿物含量变化时,发现锆石、锐钛矿、磷灰石、榍石、电气石等具统一增高或减少的趁势,且变化的幅度小于同一钻孔不同时期之间的差异。
总之,两个代表同一沉积时期的样品由于实际采样地理位置的差异造成相应的重矿物组合上的变化,其变幅要小于三个大的不同沉积时期之间的变化,为了更好地105探讨不同气候期流域物源变化,在后面讨论部分常以同一层位的两个样品平均值(包括重矿物组合和 U-Pb 年龄统计参数)作为不同时期物源分析的依据。