黄土碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪研究新进展 V1

锆石结构在(100)面上的投影
x m
锆石晶形
p x
m
尖锥柱状
四方短柱状
双锥状（新疆，2.5cm）
锆石U-Pb年龄在物源研究中的的优势
锆石具有极好的抗风 化、抗磨蚀和热蚀变 的能力，使得它在沉 积循环中不易被破坏
广泛形成于中、酸性 岩浆岩和中、高变质 岩中，记录了地壳主 要的岩浆和变质事件， 因此，沉积物碎屑锆 石较好的保存了源区
相对于单一的青藏高原 物质，来自于阿拉善的 物质的锆石年龄分布与 冰期黄土吻合的更好
故黄土高原黄土中的锆 石可能主要来自阿拉善 干旱区，支持此前Sr-Nb 同位素研究得到的结论。
4.进一步研究方向
1.对南京、北京、山东、山西黄土的锆石年龄进行研究， 探究这些地区与黄土高原物质源区的差异
2.测定间冰期古土壤的锆石年龄，反映冰期-间冰期源区 的变化
3.结合锆石形态学以及锆石的Hf同位素数据，推测潜在 源区的岩浆构造活动进一步估计不同源区的物质贡献
结果表明，祁连山冲积物、西宁黄土 与黄土高原黄土的锆石年龄分布基本 一致，，均可观察到5个主峰，分别 集 中于260Ma、440Ma、850Ma、 1850M a与2500Ma。 。
来自柴达木盆地的锆石也有这5个主 峰。 表明青藏高原北部确实为黄土高原黄 土 的主要最终物源
西宁黄土与黄土高原黄土的锆石年龄分布存在3处明显不同：
（1）西宁黄土基本不含年龄 为360Ma左右的锆石； （2）西宁黄土不含年龄 <100Ma的锆石； （3）西宁黄土年龄为 440Ma左右的锆石比例更高。
戈壁阿尔泰山的物质加入可以解释这些差异
戈壁阿尔泰山冲积物的碎屑 锆石年龄主要以200400Ma为主，存在可观的 ＜100Ma的锆石。
青藏高原北部物质混合了戈 壁阿尔泰山物质之后， 440Ma的主峰也将显著降 低。
柴达木盆地及青藏高原北部作为风尘源区的分析
黄土高原及可能源区锆石年龄分布图(Pullen et al.2011)
阿拉善干旱区同时接受来自青藏高原北部与中亚造山带的物质。锆石U-Pb年龄证据并不能排 除阿拉善干旱区作为主要风尘物源的可能。
为了检验黄土高原黄土是间接来自阿拉善干旱区还是直接来自青藏高原本身，我 们测试了西宁黄土、祁连山和戈壁阿尔泰山冲积物的锆石U-Pb年龄。
的相似程度
ห้องสมุดไป่ตู้
3.锆石U-Pb年龄对物源研究问题的进展
此前Sr-Nb同位素研究认为阿拉善干旱区是黄土高原的 主要源区
但是Pullen等（2011， Geology, 39, 1031-1034）发 现黄土高原黄土具有与青藏高原北部物质相似的锆石 年龄分布。认为预示黄土高原风尘主要以西风搬运的 方式来自青藏高原北部，特别是柴达木盆地。
岩石组成的信息
U-Pb定年技术非常 成熟
怎样利用锆石U-Pb年龄研究物源问题？
对样品中一定数量的 锆石进行定年分析， 得到整个样品的锆石 年龄概率分布谱图。 通过对研究地区与推 测源区锆石谱图中年 龄峰的对比，推测源
区
另一种是两组样品的
KolmogorovSmirnov(K-S)检验法 , 用来比较沉积物和 潜在源区锆石年龄谱
黄土碎屑锆石U-Pb年龄 物源示踪研究新进展
1.引言
基于稳定的物源或者物源随气候变化而规律 变化的基本假设
黄土高原蕴含着极为 丰富的古环境信息。
利用磁化率、粒径、 元素比率等古环境指 标对黄土做了详细研
究。
物源问题值得深入研究
黄土高原的黄土物质本身产生于西部山区和高原, 然后在沙漠环境下由风力搬运至黄 土高原或更远的区域. 但这只是粗线条的刻画, 对诸如不同物源区的相对贡献、黄土 物质的搬运路径等问题还缺少有效的评估手段。
BULK versus SINGLE-GRAIN analyses
塔里木盆地 戈壁沙漠 柴达木盆地 弱水河 祁连山 。。。。。。
搬运过程： 混合均匀
地球化学 矿物学 沉积学
2.锆石U-Pb年龄在物源研究中的的优势
锆石（Zircon）
化学成分：Zr[SiO4]
晶体结构：四方晶系岛状硅酸盐矿物； 孤立的硅氧四面体间借8次配位的ZrO8 变形配位立方体而相互联系。