渤海湾周缘主要河流钾长石物源示踪指标研究
发布时间：2021-11-26 11:21
渤海湾盆地碎屑物质的物源示踪研究,对于渤海湾盆地的自身演化,周缘造山带隆升和剥蚀过程,以及中国东部陆架海的物质扩散研究均具有重要意义,受到国内外学者的广泛关注,同时也存在诸多争议。钾长石是地壳中最主要的造岩矿物之一,在河流沉积物中广泛出现,在进行物源示踪研究时具有代表性。基于此,利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）对渤海湾盆地主要注入河流的碎屑钾长石进行了原位地球化学特征分析,结果表明,黄河干流碎屑钾长石的常量元素Na2O、Al2O3、SiO2、K2O的标准偏差与滹沱河、滦河、辽河和漳河4条河流存在差异。在钾长石常量元素Al2O3质量分数与Na2O和K2O质量分数二维散点图中,部分黄河样品的Al2O3值较之整体部分（其他4条河流和黄河样品）偏低;微量元素中Ba、Pb、Sr、Rb和Ca的质量分数占主体部分,尤其Ba、Pb、Sr、Rb...
【文章来源】：地质科技通报. 2020,39(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
渤海湾盆地位置示意图(据文献 [12]修改)
前期样品制靶以及单矿物原位微区微量元素分析在武汉上谱分析科技有限责任公司利用 LA-ICP-MS 完成,每个样品测试 40颗钾长石,详细的仪器参数和分析流程见文献[36]。GeolasPro 激光剥蚀系统由 COMPexPro 102 ArF 193 nm 准分子激光器和 MicroLas 光学系统组成,ICP-MS型号为Agilent 7700e。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度,二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合,激光剥蚀系统配置有信号平滑装置[37]。本次分析的激光束斑和频率分别为60 μm和5 Hz。单矿物微量元素含量处理中采用玻璃标准物质BHVO-2G、BCR-2G和BIR-1G进行多外标无内标校正[38]。每个时间分辨分析数据包括20～30 s空白信号和50 s样品信号。对分析数据的离线处理 (包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正以及元素含量计算) 采用软件ICPMSDataCal完成[38]。每个颗粒选取无包裹体区域进行打点测试,每个颗粒打点测试一次,测试误差为5%。2 实验结果
表2 渤海湾盆地主要注入河流钾长石常、微量元素组成Table 2 Major and trace element compositions of K-feldspars in the river sediments around the Bohai Bay Basin 样品 B Ni Sr Pb Ba wB/10-6 DM-1(黄河) 最大值 12.00 10.00 1 779 241.00 16 675 平均值 3.90 0.40 832 70.00 5 415 最小值 0.0 0.0 11 8.40 15 HTH-1(滹沱河) 最大值 5.58 2.50 990 100.00 13 721 平均值 3.30 0.10 337 44.00 3 711 最小值 0.0 0.0 23 10.00 660 LH-2(滦河) 最大值 11.30 2.60 1 154 186.00 7 163 平均值 4.02 0.14 410 72.00 3 529 最小值 0.0 0.0 73 28.3 674 TA-3(辽河) 最大值 11.10 2.20 948 132.00 7 635 平均值 4.09 0.11 305 63.40 2 283 最小值 0.0 0.0 2 7.49 3 ZHH-1(漳河) 最大值 21.10 4.42 1 015 121.00 9 625 平均值 3.43 0.13 366 41.10 2 901 最小值 0.0 0.0 3 1.64 5通常将两个常量或微量元素的质量分数或者比值做散点图,用于反映火成岩演化作用、判别构造环境、揭示源区性质等[39]。我们将钾长石的常量和微量元素两两一对制作二维散点图。从图4-a中可以看出:所有河流的碎屑钾长石Na2O与K2O质量分数出现明显的负相关关系,大部分颗粒重叠在一起,没有出现特征河流。但在辽河和黄河样品各自出现两颗低Na2O和K2O质量分数的钾长石;在SiO2与Al2O3质量分数二维散点图中(图4-b),二者存在弱负相关关系,在黄河样品出现3颗高SiO2的钾长石颗粒。在Al2O3质量分数分别与Na2O和K2O质量分数二维散点图中,可以发现有部分黄河的Al2O3质量分数较之整体部分偏低(图4-c,d)。在FeO质量分数和MgO质量分数(图4-e),FeO质量分数和MnO质量分数(图4-f)二维散点图中,除了漳河和黄河的个别颗粒异于整体部分外,其余颗粒重叠在一起,没有特征河流出现。而在TiO2质量分数和P2O5质量分数(图4-g),以及CaO和P2O5质量分数(图4-h)二维散点图中,除了大部分颗粒重叠、集中在一个区域外,还出现了部分偏离于集中区的异常点,但同样没有出现特征河流。
【参考文献】：
期刊论文
[1]莺歌海盆地中新世沉积体系演化特征及勘探意义[J]. 张建新,范彩伟,谭建财,陈杨,黄灿,罗威. 地质科技情报. 2019(06)
[2]西湖凹陷平湖斜坡带平湖组碎屑锆石U-Pb年龄及米兰科维奇旋回:对源-汇系统及沉积演化的约束[J]. 蒋一鸣. 地质科技情报. 2019(06)
[3]江汉和洞庭盆地与周缘造山带盆山耦合研究进展[J]. 林旭,刘静. 地震地质. 2019(02)
[4]构造地貌学:构造-气候-地表过程相互作用的交叉研究[J]. 刘静,张金玉,葛玉魁,王伟,曾令森,李根,林旭. 科学通报. 2018(30)
[5]微区原位LA-MC-ICP-MS铅同位素分析研究进展[J]. 张文,刘勇胜,胡兆初. 矿物岩石地球化学通报. 2018(05)
[6]The complexity of sediment recycling as revealed by common Pb isotopes in K-feldspar[J]. Simon P.Johnson,Christopher L.Kirkland,Noreen J.Evans,Brad J.Mc Donald,Huntly N.Cutten. Geoscience Frontiers. 2018(05)
[7]南堡凹陷物源体系发育特征与优质储层形成[J]. 赵迎冬,张永超,王全利,王建伟,刁帆,杜景霞,周贺. 地质科技情报. 2018(01)
[8]青藏高原周围河流基岩和碎屑矿物低温热年代学研究进展[J]. 林旭,刘静,彭保发,李长安,吴泉源. 地震地质. 2017(06)
[9]基于碎屑锆石定年的饶阳凹陷蠡县斜坡沙河街组物源分析[J]. 陈贺贺,朱筱敏,黄捍东,施瑞生,罗亚能,崔刚. 地球科学. 2017(11)
[10]长江三角洲地区晚新生代地质与环境研究进展述评[J]. 赵希涛,胡道功,吴中海,杨晓东. 地质力学学报. 2017(01)
硕士论文
[1]渤海湾西北部晚更新世以来沉积物稀土元素特征及物源意义[D]. 盛晶瑾.吉林大学 2010
本文编号：3520040
【文章来源】：地质科技通报. 2020,39(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
渤海湾盆地位置示意图(据文献 [12]修改)
前期样品制靶以及单矿物原位微区微量元素分析在武汉上谱分析科技有限责任公司利用 LA-ICP-MS 完成,每个样品测试 40颗钾长石,详细的仪器参数和分析流程见文献[36]。GeolasPro 激光剥蚀系统由 COMPexPro 102 ArF 193 nm 准分子激光器和 MicroLas 光学系统组成,ICP-MS型号为Agilent 7700e。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度,二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合,激光剥蚀系统配置有信号平滑装置[37]。本次分析的激光束斑和频率分别为60 μm和5 Hz。单矿物微量元素含量处理中采用玻璃标准物质BHVO-2G、BCR-2G和BIR-1G进行多外标无内标校正[38]。每个时间分辨分析数据包括20～30 s空白信号和50 s样品信号。对分析数据的离线处理 (包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正以及元素含量计算) 采用软件ICPMSDataCal完成[38]。每个颗粒选取无包裹体区域进行打点测试,每个颗粒打点测试一次,测试误差为5%。2 实验结果
表2 渤海湾盆地主要注入河流钾长石常、微量元素组成Table 2 Major and trace element compositions of K-feldspars in the river sediments around the Bohai Bay Basin 样品 B Ni Sr Pb Ba wB/10-6 DM-1(黄河) 最大值 12.00 10.00 1 779 241.00 16 675 平均值 3.90 0.40 832 70.00 5 415 最小值 0.0 0.0 11 8.40 15 HTH-1(滹沱河) 最大值 5.58 2.50 990 100.00 13 721 平均值 3.30 0.10 337 44.00 3 711 最小值 0.0 0.0 23 10.00 660 LH-2(滦河) 最大值 11.30 2.60 1 154 186.00 7 163 平均值 4.02 0.14 410 72.00 3 529 最小值 0.0 0.0 73 28.3 674 TA-3(辽河) 最大值 11.10 2.20 948 132.00 7 635 平均值 4.09 0.11 305 63.40 2 283 最小值 0.0 0.0 2 7.49 3 ZHH-1(漳河) 最大值 21.10 4.42 1 015 121.00 9 625 平均值 3.43 0.13 366 41.10 2 901 最小值 0.0 0.0 3 1.64 5通常将两个常量或微量元素的质量分数或者比值做散点图,用于反映火成岩演化作用、判别构造环境、揭示源区性质等[39]。我们将钾长石的常量和微量元素两两一对制作二维散点图。从图4-a中可以看出:所有河流的碎屑钾长石Na2O与K2O质量分数出现明显的负相关关系,大部分颗粒重叠在一起,没有出现特征河流。但在辽河和黄河样品各自出现两颗低Na2O和K2O质量分数的钾长石;在SiO2与Al2O3质量分数二维散点图中(图4-b),二者存在弱负相关关系,在黄河样品出现3颗高SiO2的钾长石颗粒。在Al2O3质量分数分别与Na2O和K2O质量分数二维散点图中,可以发现有部分黄河的Al2O3质量分数较之整体部分偏低(图4-c,d)。在FeO质量分数和MgO质量分数(图4-e),FeO质量分数和MnO质量分数(图4-f)二维散点图中,除了漳河和黄河的个别颗粒异于整体部分外,其余颗粒重叠在一起,没有特征河流出现。而在TiO2质量分数和P2O5质量分数(图4-g),以及CaO和P2O5质量分数(图4-h)二维散点图中,除了大部分颗粒重叠、集中在一个区域外,还出现了部分偏离于集中区的异常点,但同样没有出现特征河流。
【参考文献】：
期刊论文
[1]莺歌海盆地中新世沉积体系演化特征及勘探意义[J]. 张建新,范彩伟,谭建财,陈杨,黄灿,罗威. 地质科技情报. 2019(06)
[2]西湖凹陷平湖斜坡带平湖组碎屑锆石U-Pb年龄及米兰科维奇旋回:对源-汇系统及沉积演化的约束[J]. 蒋一鸣. 地质科技情报. 2019(06)
[3]江汉和洞庭盆地与周缘造山带盆山耦合研究进展[J]. 林旭,刘静. 地震地质. 2019(02)
[4]构造地貌学:构造-气候-地表过程相互作用的交叉研究[J]. 刘静,张金玉,葛玉魁,王伟,曾令森,李根,林旭. 科学通报. 2018(30)
[5]微区原位LA-MC-ICP-MS铅同位素分析研究进展[J]. 张文,刘勇胜,胡兆初. 矿物岩石地球化学通报. 2018(05)
[6]The complexity of sediment recycling as revealed by common Pb isotopes in K-feldspar[J]. Simon P.Johnson,Christopher L.Kirkland,Noreen J.Evans,Brad J.Mc Donald,Huntly N.Cutten. Geoscience Frontiers. 2018(05)
[7]南堡凹陷物源体系发育特征与优质储层形成[J]. 赵迎冬,张永超,王全利,王建伟,刁帆,杜景霞,周贺. 地质科技情报. 2018(01)
[8]青藏高原周围河流基岩和碎屑矿物低温热年代学研究进展[J]. 林旭,刘静,彭保发,李长安,吴泉源. 地震地质. 2017(06)
[9]基于碎屑锆石定年的饶阳凹陷蠡县斜坡沙河街组物源分析[J]. 陈贺贺,朱筱敏,黄捍东,施瑞生,罗亚能,崔刚. 地球科学. 2017(11)
[10]长江三角洲地区晚新生代地质与环境研究进展述评[J]. 赵希涛,胡道功,吴中海,杨晓东. 地质力学学报. 2017(01)
硕士论文
[1]渤海湾西北部晚更新世以来沉积物稀土元素特征及物源意义[D]. 盛晶瑾.吉林大学 2010
本文编号：3520040
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