發(fā)布時(shí)間：2017-12-23 06:16

  本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江水系晚新生代沉積物碎屑鉀長(zhǎng)石Pb同位素組成　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 長(zhǎng)江 鉀長(zhǎng)石Pb同位素 物源示蹤 水系演化

【摘要】：長(zhǎng)江是我國(guó)第一大河,發(fā)源于世界屋脊-青藏高原,注入世界最深的大洋-太平洋。長(zhǎng)江流域幅員遼闊,是中華民族棲息繁衍和開拓發(fā)展的精華地區(qū)。然而,關(guān)于長(zhǎng)江形成和演化的具體時(shí)限和過程,歷經(jīng)百余年研究,在學(xué)術(shù)界依然存在很大的爭(zhēng)議。長(zhǎng)江攜帶的大量物質(zhì)深刻地影響著中下游及邊緣海的沉積過程,其沉積物源-匯過程也是地學(xué)研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。大陸規(guī)模的大河匯水面積巨大,流域內(nèi)構(gòu)造歷史及巖石類型復(fù)雜,物質(zhì)多旋回沉積現(xiàn)象常見。因此,在巨型水系開展沉積物“源-匯”研究時(shí),選擇合適的物源示蹤工具就顯得尤為重要。作為地殼中最主要的造巖礦物之一,長(zhǎng)石在沉積過程中經(jīng)歷兩次以上旋回的可能性不大。同位素填圖研究顯示中國(guó)大陸不同構(gòu)造板塊在Pb同位素組成上有較大的差異,暗示著Pb-in-K-feldspar或許是示蹤長(zhǎng)江沉積物的有效物源工具�；趶脑吹絽R的研究思路,本研究采用碎屑鉀長(zhǎng)石Pb同位素組成物源示蹤方法,對(duì)長(zhǎng)江水系晚新生代以來的沉積物進(jìn)行物源示蹤。研究?jī)?nèi)容包含以下三個(gè)方面：一、系統(tǒng)地測(cè)定了長(zhǎng)江主要支流及典型干流段現(xiàn)代沉積物的長(zhǎng)石Pb同位素組成,確定了各個(gè)源區(qū)的Pb同位素組成背景值,并重建現(xiàn)代長(zhǎng)江的源-匯過程；測(cè)定了長(zhǎng)江流域內(nèi)典型晚新生代沉積物的長(zhǎng)石Pb同位素組成,通過與現(xiàn)代支流的對(duì)比來追溯其物源；三、將二者結(jié)合反演晚新生代以來長(zhǎng)江水系的演化過程,尤其是金沙江的東流及三峽貫通等長(zhǎng)江演化過程中的關(guān)鍵問題。本研究主要得到以下初步結(jié)論：一、長(zhǎng)江現(xiàn)代沉積物長(zhǎng)石Pb同位素組成①金沙江、漢江和湘江與羌塘塊體、南秦嶺和華南板塊有很好的對(duì)應(yīng)性；而雅礱江與岷江則與它們的主要源區(qū)松潘-甘孜地體有很大的區(qū)別,可能與青藏東緣沉積物供給率較大有關(guān)；嘉陵江含有很多未圈定源區(qū)的顆粒,暗示著四川盆地內(nèi)部也是其重要的物源供給區(qū)。②長(zhǎng)江不同干流河段具有相似的長(zhǎng)石Pb同位素組成特征,表明該物源信號(hào)在長(zhǎng)江這樣一個(gè)大陸規(guī)模水系的搬運(yùn)過程中是穩(wěn)定的。長(zhǎng)江上游流域主要由深切峽谷組成,沉積作用較少,主要支流匯入對(duì)干流的Pb同位素組成有較大的影響,雅礱江、岷江和嘉陵江的匯入均使干流的物質(zhì)組成發(fā)生了明顯的變化。中下游以地勢(shì)低緩的沖積平原為主,砂質(zhì)物質(zhì)發(fā)生沉積,因此使得近源河流沉積物的貢獻(xiàn)率放大。如長(zhǎng)江三峽出口和武漢段的Pb同位素組成對(duì)比后明顯表明其組成發(fā)生了變化,很大程度上是由于受到了漢江的影響。二、長(zhǎng)江中上游流域內(nèi)主要晚新生代沉積匯的物源信息：①昔格達(dá)組及其下伏礫石層,測(cè)定了礫石層及湖相沉積的長(zhǎng)石Pb同位素組成,并將它們與金沙江干流及雅礱江進(jìn)行比較；結(jié)果顯示,攀枝花以西的昔格達(dá)組中未見雅礱江的物質(zhì),而攀枝花以南的金江鎮(zhèn)剖面則同時(shí)具有金沙江與雅礱江的物質(zhì)成分,這表明在上新世末-早更新世金沙江流域內(nèi)的源-匯過程已經(jīng)與現(xiàn)代基本一致。②三峽出口處巨型沖積扇：系統(tǒng)地分析了三峽地區(qū)東緣宜昌礫石層及其下伏始新統(tǒng)牌樓口組砂巖的長(zhǎng)石Pb同位素組成；結(jié)果顯示,始新世時(shí)三峽東緣主要由黃陵背斜及南秦嶺供給物源,未見青藏東緣松潘-甘孜地體的碎屑物質(zhì)；第四紀(jì)(新近紀(jì)?)時(shí)長(zhǎng)江上游地區(qū)已經(jīng)成為該區(qū)重要的源區(qū),表明至少在此時(shí)三峽已被長(zhǎng)江上游切穿。③江漢盆地沉積中心鉆孔沉積物：通過對(duì)江漢盆地沉積中心鉆孔沉積物沉積相及物源的分析,發(fā)現(xiàn)自上新世末期以來,青藏東緣就一直是江漢盆地的物源區(qū)；在1.8 Ma時(shí),漢江自北緣進(jìn)入江漢盆地,并于1.4-1.2 Ma之間流經(jīng)新溝孔和周老孔所在的位置；中更新世以來,盆地沉積物的物質(zhì)組成基本與現(xiàn)代長(zhǎng)江一致。④武漢地區(qū)陽邏礫石層：將陽邏礫石層的長(zhǎng)石Pb同位素組成與長(zhǎng)江(宜昌段)、漢江現(xiàn)代沉積物及大別山基巖區(qū)的進(jìn)行比較,顯示與前兩者存在較大的差異,大部分顆粒落入大別山基巖圈定的Pb同位素組成范圍內(nèi)。長(zhǎng)江中下游廣泛分布的新生代礫石層,在成因及物源上是否一致值得商榷。三、對(duì)長(zhǎng)江及東亞水系演化的指示意義①昔格達(dá)組長(zhǎng)石Pb同位素物源研究表明,晚上新世以來古金沙江就具有與現(xiàn)代金沙江類似的沉積物搬運(yùn)模式,據(jù)此我們推斷金沙江流域的水系格局自晚上新世以來就已定型。三峽出口處的宜昌巨型沖積扇及江漢盆地鉆孔沉積物Pb同位素物源,指示著在漸新世時(shí)未見青藏東緣物質(zhì)；晚上新世末期,已見松潘-甘孜地體的碎屑顆粒;這指示著長(zhǎng)江三峽的貫通時(shí)限在始新世-晚上新世之間。結(jié)合近期長(zhǎng)江三角洲晚新生代沉積物物源示蹤研究成果,我們認(rèn)為長(zhǎng)江東流水系至少在晚上新世以前就已經(jīng)形成。②河內(nèi)盆地,始新世時(shí)中揚(yáng)子江曾南流匯入古紅河,并在漸新世時(shí)脫離了古紅河水系；在鉆孔沉積物中并未發(fā)現(xiàn)松潘-甘孜的物質(zhì),因此始新世以來就沒有流經(jīng)該地體的水系加入古紅河,青藏高原東南緣是否存在包括現(xiàn)今雅魯藏布江,怒江,瀾滄江和金沙江的統(tǒng)一的古紅河水系依然值得商榷。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P597;P534.6

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