闽东南沿海老红砂物质来源分析

论文摘要

老红砂是在我国东部沿海的第四纪红色风沙沉积物,主要分布于福建、广东、海南等省,是研究第四纪古气候环境变化的良好记录载体。九十年代前,人们认为老红砂形成于（68-10 ka）末次冰期时期,其物质来源于低海面裸露大陆架。随着光释光测年技术的发展,近些年用于老红砂直接测年发现其形成年代早在120 ka的末次间冰期甚至更早,末次间冰期处于气候高温、高海面时期不存在大面积裸露的大陆架提供物质来源,这使得老红砂的形成期的气候和海面背景与先前的解释大相径庭,老红砂形成时期的物质来源成为一个需要重新讨论的科学问题。本文研究选取福建沿海平潭青峰、晋江科任、东山东沈三个老红砂典型剖面及其关联的区域作为研究区。研究内容包括两大部分:1.使用矿物组合、碎屑形态、石英阴极射线特征分析不同类型样品的物源相关性;用常、微量元素地球化学特征,稀土元素地球化学示踪探讨闽东南沿海多元泥沙,包括河口沙,沙丘沙、近岸海滩沙、岛屿海滩沙、远源沿岸流沙等与老红砂的源汇关系;2.选择晋江科任老红砂剖面做粒度、磁化率以及光释光测年,在重建老红砂沉积过程基础上,把剖面老红砂样品的物源参数与周边多元泥沙参数比较分析,研究老红砂旋回在不同气候、海面环境背景下的物源变化。研究结果表明:从矿物碎屑特征看,青峰老红砂、沙丘沙和闽江河口沙矿物组合均以石英碎屑为主,含斜长石、钾长石以及少量磁铁矿,碎屑形态均呈现次棱角状,青峰老红砂与闽江口外流泥沙碎屑特征有很大的相似性。从平潭、晋江、东山研究区主要矿物石英阴极射线发光特征看,沿海各类泥沙,包括入海河流沙、沿海风沙、海滩沙和老红砂石英发光特征以蓝、紫色为主,显示花岗岩物源特征,表明与闽东南沿海花岗岩流域入海泥沙有关,其次是灰、黑色,表明沉积岩来源,这些可能与沿岸流远源输运泥沙有关,少量红、棕色,表明变质岩来源。三个研究区的石英阴极发光特征显示老红砂、沙丘沙均以入海河流流域花岗岩物源为主,也含有沿岸流输运而来的异地变质岩、少量沉积岩物源。选用主、微量元素物源指标Sr/Ba、Al2O3/TiO2、Ti/Zr及稀土元素δEu、（La/Sm）N与（Gd/Yb）N作为物源指标并结合稀土元素配分模式对各类样品进行对比和示踪研究。Sr/Ba指标显示三个研究区为陆相沉积,Al2O3/TiO2、Ti/Zr指标显示主要物质来源于长英质岩石,可能与福建沿海流域的花岗岩、英安岩有关,Sr/Ba与Al2O3/TiO2相关图以及Sr/Ba与Ti/Zr相关图表现出老红砂与临近河流沙及沙丘沙亲近。稀土元素配分模式表明老红砂的主要物源是河流沙,近岸海滩沙、沙丘沙可能是河流沙搬运至老红砂沉积过程的中间状态,部分老红砂与岛屿海滩沙以及远源沿岸流沙相关。科任老红砂典型剖面的光释光年龄为（91.6±12.1）ka——（13.5±2.8）ka,记录了末次间冰期至盛冰期的沿海风沙沉积。在末次盛冰期阶段,物源参数Sr/Ba明显上升,Al2O3/TiO2、Ti/Zr值出现最低值,表明出现远源、铁镁质原岩物质的变化,（Gd/Yb）N、（La/Sm）N、及δEu值明显变化,代表物源受远源物质影响。将物源参数变化与剖面气候代用指标变化进行对比,发现剖面沉积过程气候参数、物源参数波动显示气候变冷,海平面下降阶段,物源离岸方向偏移;气候回暖阶段,物源向岸方向偏移。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 绪论
•   1 选题依据和研究意义
•   2 中国东南沿海老红砂研究现状
•     2.1 老红砂的形成与发育研究
•     2.2 老红砂的物源研究
•     2.3 小结
• 第一章 研究区概况
•   1 自然地理特征
•   2 样品采取及采样点分布
• 第二章 研究内容及实验方法
•   1 物源研究方法
•     1.1 矿物学示踪方法
•     1.2 元素地球化学示踪方法
•   2 实验方法简介
•     2.1 矿物学成分、形态及阴极发光实验
•     2.2 常量及微量元素实验方法
•     2.3 稀土元素实验方法
•     2.4 光释光年代实验方法
•     2.5 磁化率参数实验方法
•     2.6 粒度参数实验方法
• 第三章 样品矿物特征及其指示意义
•   1 样品矿物组合特征
•   2 碎屑形态特征
•   3 石英阴极射线发光特征
•   4 小结
• 第四章 元素地球化学示踪
•   1 常量元素及部分微量元素示踪
•     1.1 物源指标的选择
•     1.2 各研究区物质来源分析
•   2 稀土元素示踪
•     2.1 物源指标的选择
•     2.2 青峰老红砂物质来源分析
•     2.3 科任老红砂物质来源分析
•     2.4 东沈老红砂物质来源分析
•   3 小结
• 第五章 科任老红砂典型剖面物源变化分析
•   1 科任剖面沉积特征
•     1.1 科任剖面概况
•     1.2 光释光年代
•     1.3 老红砂典型剖面的化学蚀变指数（CIA）特征
•     1.4 剖面粒度特征
•     1.5 磁化率特征
•     1.6 剖面沉积环境分析
•   2 物源指标变化分析
• 第六章 结论
•   1 主要结论
•   2 问题与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 肖鑫豪

导师: 俞鸣同

关键词: 老红砂,矿物特征,常量,微量元素,稀土元素,物源分析,河口沙

来源: 福建师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 福建师范大学

分类号: P512.2;P57

DOI: 10.27019/d.cnki.gfjsu.2019.001250

总页数: 83

文件大小: 7649k

下载量: 8