淮河洪泽湖段现代沉积物主要碎屑矿物特征研究

论文摘要

淮河地处黄河流域和长江流域之间,是中国东部暖温带半湿润区与亚热带湿润区的自然界线。淮河虽为中型河流,但也向海输送了大量的陆源碎屑物质,其沉积物携带着源岩成因、流域状况、气候条件、沉积环境等众多信息,对长江乃至我国东部海区的物质贡献应受到关注。对淮河碎屑矿物特征进行研究,可建立有效的淮河源沉积物判别指标,解析长江三角洲形成过程,为我国东部陆架物质来源分析及入海沉积物的扩散输运研究提供科学依据。目前,淮河沉积物特征研究较少,对碎屑矿物研究更是匮乏,未针对淮河与长江沉积物特征进行系统对比分析。本文通过野外采样获取淮河洪泽湖段（9件）、长江口（9件）具有代表性的表层沉积物样品,分别运用筛析-沉降法、重液分离法、多粒级碎屑矿物鉴定法、电子探针法、ICP-OES和ICP-MS等方法,全面分析淮河现代沉积物粒度特征、碎屑矿物特征以及角闪石元素地球化学特征,建立较为可靠的淮河源沉积物判别指标。通过与长江沉积物特征相比较,初步探索淮河对长江的贡献特征与两河端元指标。结果显示:（1）淮河沉积物平均粒径在1.546.37Φ之间,从中砂到细粉砂均有分布,以粉砂为主,大多样品分选性中等,呈正偏分布,跃移质特征明显;长江沉积物平均粒级介于3.146.25Φ,多为粉砂质沉积物,分选性也多为中等,以正偏为主。（2）矿物成分随粒度变化而变化,不同粒级分样中碎屑矿物种类及含量等特征不同,尤其体现在重矿物上,在<2.5Φ的粗粒级端,矿物种类少,密度小且片状、板状矿物富集,重矿物组合为云母+角闪石,特征矿物是褐铁矿;随着粒级变细,重矿物种类数增加,密度大、粒状或者自形性且稳定性较高的矿物富集,重矿物组合是角闪石+绿帘石+褐铁矿,特征矿物为石榴子石。因整体沉积物粗细不同导致淮河中不同粒级轻矿物颗粒含量及种类差异,整体粒级粗的一类沉积物中,云母含量少,石英含量高,长石含量次之;另一种整体粒级较细的沉积物中在<3Φ粒级云母含量达到接近100%,随粒级变细,云母含量呈断崖式下跌,石英含量随之急剧增高,占据主位,长石变化趋势与石英类似,含量较石英次之。（3）淮河鉴定出重矿物种类30余种,轻矿物9种。淮河重矿物含量为2.59%,相较长江（2.76%）略低。与长江相比,淮河闪石族和稳定类矿物含量较高,帘石族、云母族、辉石族及碳酸盐类矿物较低;淮河多粒级重矿物组合为普通角闪石+绿帘石+褐铁矿+石榴子石。淮河重矿物SM/UM值在0.1左右,轻矿物成熟度指数M>1,稳定性及风化程度比较弱。（4）通过淮河（136个）与长江（95个）单体角闪石地球化学元素对比分析,两河角闪石均属于钙质角闪石亚族,以镁角闪石为主。与长江相比,淮河的镁角闪石含量相对较低,浅闪石和镁钙闪石含量高是淮河特征,淮河中有较多含K、Na较高的韭闪石、铁韭闪石和镁绿钙闪石。淮河角闪石多来源于中酸性火成岩,其岩浆来源多数属于壳幔型,其变质成因的角闪石大部分属于中低压型变质成因。（5）通过淮河与长江群体角闪石地球化学元素对比分析,两河常量元素差异小,多数微量元素和轻稀土元素含量差异大。长江两粒级中Sr、Mo、Cs、Th、U元素,淮河两粒级中Ba、Sr、Li、Ni、Cs、Pb、Th、U元素,极细砂粒级中长江与淮河Ba、Sr、Zr、Li、Mo、Hf、Tl、Th及U元素,粗粉砂粒级中长江与淮河的Ba、Sr、Zr、Li、Rb、Mo、Cs、Tl、Pb及U等元素相对标准偏差值很大。淮河极细砂粒级中角闪石稀土元素中LREE含量相对较高,淮河粗粉砂粒级轻稀土元素含量次之,淮河两粒级重稀土元素相似,且都高于长江。两河Eu元素出现负异常,其亏损程度由淮河极细砂粒级-淮河粗粉砂粒级-长江极细砂-长江粗粉砂依次加重。极细砂粒级中（La/Lu）N、（La/Yb）N、（La/Sm）N、La/Y比值可作为长江与淮河端元判别指标。

论文目录

致谢

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 创新点

1.5 技术路线

第2章研究区概况

2.1 淮河流域概况

2.1.1 流域自然地理概况

2.1.2 水文与泥沙特征

2.1.3 流域地质背景

2.2 长江流域概况

2.2.1 自然地理概况

2.2.2 水文与泥沙特征

2.2.3 流域地质背景

第3章样品来源及研究方法

3.1 样品来源

3.2 分析方法

3.2.1 粒度分析

3.2.2 矿物分离与鉴定

3.2.3 单矿物分选

3.2.4 角闪石群体地球化学分析

3.2.5 角闪石单体地球化学分析

第4章淮河表层沉积物粒度特征

4.1 沉积物粒度频率变化特征

4.2 沉积物粒度参数变化特征

4.3 小结

第5章淮河沉积物多粒级矿物特征分析

5.1 多粒级重矿物含量与组成特征

5.1.1 多粒级重矿物含量分布特征

5.1.2 多粒级的重矿物组成特征

5.1.3 主要重矿物含量在不同粒级中的分布特征

5.2 轻矿物组成与分布

5.2.1 多粒级的轻矿物组成特征

5.2.2 多粒级的轻矿物含量特征

5.3 多粒级矿物特征指数

5.3.1 多粒级重矿物特征指数

5.3.2 多粒级轻矿物特征指数

5.4 小结

第6章淮河角闪石单体矿物学特征及成因分析

6.1 角闪石矿物学特征

6.1.1 角闪石晶体结构特征

6.1.2 淮河不同粒级角闪石光学性质

6.1.3 淮河角闪石分类特征

6.2 淮河角闪石成因分析

6.3 小结

第7章淮河角闪石群体地球化学特征

7.1 淮河角闪石常量元素特征

7.2 淮河群体角闪石微量元素特征

7.2.1 淮河极细砂粒级群体角闪石微量元素特征

7.2.2 淮河粗粉砂粒级群体角闪石微量元素特征

7.3 淮河角闪石稀土元素特征分析

7.3.1 淮河极细砂粒级群体角闪石稀土元素特征

7.3.2 淮河粗粉砂粒级群体角闪石稀土元素特征

7.4 小结

第8章淮河与长江沉积物特征对比分析

8.1 淮河与长江沉积物粒度特征差异分析

8.2 淮河与长江沉积物碎屑矿物特征差异分析

8.2.1 淮河与长江沉积物重矿物特征对比分析

8.2.2 淮河与长江沉积物轻矿物特征对比分析

8.3 淮河与长江角闪石地球化学特征差异分析

8.3.1 淮河与长江单体角闪石特征分析

8.3.2 淮河与长江群体角闪石特征分析

8.3.2.1 淮河与长江群体角闪石常量元素特征分析

8.3.2.2 淮河与长江群体角闪石微量元素特征分析

8.3.2.3 淮河与长江群体角闪石稀土元素特征分析

8.4 小结

第9章讨论、结论与展望

9.1 讨论

9.1.1 不同粒级矿物含量及种类变化原因分析

9.1.2 淮河沉积物物源判别意义

9.2 结论

9.3 不足与展望

参考文献

附录A

作者简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王孟瑶

导师: 金秉福

关键词: 多粒级碎屑矿物,粒度特征,角闪石,元素地球化学,淮河,长江

来源: 鲁东大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 鲁东大学

分类号: P512.2;P59

总页数: 103

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