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北部湾涠洲岛海滩砂物源特征:对从源到汇分析的启示

2、地球化学 > 专题3：地球系统物质循环与层圈相互作用

北部湾涠洲岛海滩砂物源特征:对从源到汇分析的启示
庞崇进1,2，郑昊1，温淑女1,2，Bryan Krapez1，何平1
1. 桂林理工大学 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心, 广西桂林 541004
2. 中国科学院广州地球化学研究所同位素国家重点实验室, 广东广州 510640

沉积盆地“源-汇”系统是沉积学领域新的研究课题，而多方法物源分析是揭示沉积盆地“源-汇”系统的重要手段。本文运用粒度分析、岩相学以及碎屑锆石U-Pb年龄物源分析方法揭示北海涠洲岛海滩砂的沉积环境和物质来源，从而揭示北部湾大陆边缘“源-汇”系统及其沉积搬运过程。粒度分析结果表明，涠洲岛潮间带海滩砂从岸向海方向粒度变小，分选性从差变好，粒度累积百分曲线由缓变陡，较好地记录了碎屑沉积物从岸到海的粒度变化规律。岩相学分析结果显示，涠洲岛海滩砂以石英为主（70~75%），生物碎屑次之（20~25%），含少量玄武岩岩屑和橄榄石碎屑颗粒（约5%）。稳定和不稳定矿物的共存以及棱角状-次圆状形貌特征反映碎屑沉积物经历了较短距离的搬运且沉积时间较短。LA-ICPMS锆石U-Pb年代学分析表明，涠洲岛海滩砂碎屑锆石U-Pb年龄集中在288~210 Ma（峰值为236 Ma）和435~380 Ma，少量锆石具有前寒武纪年龄。碎屑锆石年龄谱以及水系流域特征表明，桂东南地区印支期花岗岩体（如大容山岩体）可能是涠洲岛海滩砂主要的母岩，加里东期和燕山期岩体为次要母岩。主要来源于花岗岩的陆源碎屑沉积物经南流江、九洲江等河流快速地搬运至合浦-北海三角洲，在风暴作用下再扩散至北部湾大陆边缘海海域。涠洲岛海滩砂从母岩风化到搬运、沉积这一系列过程很好地记录了大陆边缘从陆到洋的一级“源-汇”沉积系统。涠洲岛是一个火山岛，是北部湾海域的隆起剥蚀区之一。海滩砂的橄榄石、玄武岩岩屑等碎屑组份正是涠洲岛橄榄玄武岩、火山碎屑岩等母岩物理风化破碎的产物，反映北部湾海域涠洲岛抬升隆起区是岛周围海滩砂的重要物源区（当地物源）。因此，涠洲岛及其海滩砂沉积是一级“源-汇”系统存在盆地局部（二级）“源-汇”系统的理想记录。本文研究成果为理解大陆边缘从陆到洋的一级“源-汇”系统和盆地内二级“源-汇”系统的范例。