库布齐沙漠碎屑锆石

库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄组成及其物源分析

西北大学大陆动力学国家重点实验室, 西安 710069

中国地质调查局西安地质调查中心, 西安 710054

中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪国家重点实验室, 西安 710061

国家自然科学基金项目(批准号:40802039、201180025、41372020和41372036)资助

中图分类号:P597+.3;P941.73

State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi'an 710069

Xi'an Center of Geological Survey, China Geological Survey, Xi'an 710054

State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences, Xi'an 710061

库布齐沙漠的物源一直存在很大的争议,并存在周缘山脉侵蚀、就地起沙、黄河补给等诸多观点。碎屑锆石U-Pb年龄谱是物源示踪的有效手段。本研究在野外考察的基础上,通过对比沙漠不同地区地表沙及其潜在物源碎屑锆石的U-Pb年龄谱解析库布齐沙漠的物源。本研究采集了包括河套古湖的滨湖相细砂、沙漠底部基岩、黄河及其二级支流河道砂、沙丘表面沙等在内的9个样品,测试了其中900粒碎屑锆石的U-Pb年龄;同时还测定了2个古滨湖相样品的光释光年代。结果显示,库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄主要有5个谱峰,分别为2.5Ga、1.9Ga、960Ma、450Ma和280Ma,且在沙漠内部显示一定的空间分带性。其中3个沙漠沙样品显示了>1.4Ga的古老锆石组分从自西向东逐渐增加的现象(KD-1:34.4%;KD-3:42.4%;KD-8:56.8%);同时, < 450Ma的年轻锆石存在自西向东逐渐减少的现象(KD-1:41.6%;KD-3:40.2%;KD-8:28.4%),这可能反映了库布齐沙漠东部地区本地物质的贡献大,而库布齐沙漠西部地区黄河沉积物的贡献较大。湖盆干枯后经风化剥蚀产生的沙粒,以及黄河携带的泥沙为库布齐沙漠提供了主要物质,湖泊、河流和风力活动在沙漠形成过程中可能各自扮演了重要的角色。

Hobq Desert is located at the north of Yimeng Uplift of Ordos Plateau, facing the Hetao Plain. So the terrain is relative low in the north and high in the south. It is surrounded by the Yellow River from the east, north and west, and with narrow banding shape of east-west direction. It is 400km in length from east to west and 20~30km and 100km in width from north to south for the east and west part, respectively. The provenance of the Hobq Desert is still under great debates with views of ranging from erosion of surrounding mountains to desertification of local bedrocks, and to material supply from the Yellow River. The U-Pb age of detrital zircon is a powerful tool for source tracing. Totally 900 zircon grains from 9 samples, including 3 surface aeolian sand, 2 lake shore sand, 2 modern river bed sand and 2 Mesozoic sandstone, were collected to correlate the U-Pb ages provenance to trace the possible source of the Hobq Desert. The 2 samples from paleo-lake were dated by OSL and have age of 62.1±8.9ka for KD-2 and 22.4±2.4ka for KD-4, which can be compared to the Hetao paleo-lake exposed below the desert. The results show that zircon U-Pb ages of the Hobq Desert sand are mainly distributed around 2.5Ga, 1.9Ga, 960Ma, 450Ma and 280Ma. The zircon age distribution show obvious spatial variation pattern, which reflect eastward decreasing contribution (KD-1:41.6%, KD-3:40.2% and KD-8:28.4%)of < 450Ma peaks from the Yellow River and accordingly increasing contribution(KD-1:34.4%, KD-3:42.4% and KD-8:56.8%) of >1.4Ga peaks from local sandstone material. The Hetao paleo-lake may have played an important role in mixing and holding the local source and the Yellow River contribution together for the eastern desert, which may be eroded and contribute the mixed material to the eastern Hobq Desert after its dying. By contrast, the western desert is sourced more from Yellow River contribution. In all, paleo-lake, rivers and wind activities have played their own roles in the formation of Hobq Desert.

图 1研究区数字高程图和采样位置

研究区数字高程图和采样位置

Figure 1.DEM map of the studied area and the sampling sites.

DEM map of the studied area and the sampling sites.

图 2库布齐沙漠KD-2和KD-4湖相沉积剖面

库布齐沙漠KD-2和KD-4湖相沉积剖面

Figure 2.The lake sections of KD-2 and KD-4 of Hobq Desert

The lake sections of KD-2 and KD-4 of Hobq Desert

图 3代表性样品KD-4的剂量恢复实验结果

代表性样品KD-4的剂量恢复实验结果

Figure 3.Results of dose recovery tests of the representative sample KD-4

Results of dose recovery tests of the representative sample KD-4

图 4KD-4 (a)和KD-2 (b)样品的De值雷达分布图

KD-4 (a)和KD-2 (b)样品的De值雷达分布图

Figure 4.Radial plot of De values for samples of KD-4 (a)and KD-2 (b)

Radial plot of De values for samples of KD-4 (a)and KD-2 (b)

图 5样品的锆石U-Pb年龄谱图

样品的锆石U-Pb年龄谱图

Figure 5.Zircon U-Pb age population of the samples.

Zircon U-Pb age population of the samples.

图 6非度量多维标度分析图(MDS)

非度量多维标度分析图(MDS)

Figure 6.Non-metric multi-dimensional scaling(MDS)plots.

Non-metric multi-dimensional scaling(MDS)plots.

表 1样品信息

样品信息

Table 1.Sample details

Sample details

表 2OSL测年结果

OSL测年结果

Table 2.The results of OSL dating

The results of OSL dating

Ludwing K R. Isoplot v. 3.0:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 2003

图(6)

表(2)

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DEM map of the studied area and the sampling sites.

The lake sections of KD-2 and KD-4 of Hobq Desert

Results of dose recovery tests of the representative sample KD-4

Radial plot of De values for samples of KD-4 (a)and KD-2 (b)

Zircon U-Pb age population of the samples.

Non-metric multi-dimensional scaling(MDS)plots.

THE END
0.李峁潼等沙漠沙丘通常被认为具有均匀的矿物组成,因为沙子在横向移动过程中广泛混合,这使得沙漠物源研究复杂化。中国北方毛乌素沙地靠近东亚夏季风降水边界,气候比大多数沙漠湿润。气候变暖导致的湿润以及中国政府实施的防沙治沙工程减少了该区域沙丘的横向移动,为研究沙子产生和运输的地表过程提供了机会。先前使用锆石U–Pb年代学和jvzquC41gcxuj7q|w0kew7hp1eumat~ei1814>5;1:<8F9:599755L72E2>45OGC65716JI490nuo
1.巴丹吉林沙漠物源——地球化学和地貌学证据学位沙漠地貌学物质来源粉尘来源地球化学特征 授予学位: 博士 学科专业: 第四纪地质学 导师姓名: 杨小平 学位年度: 2016 语种: 中文 分类号: P931.3(部门自然地理学) 参考文献 (112) 仅看全文 排序: 发表时间 被引频次 查看引文网络 [1]张瀚之,鹿化煜,弋双文,等.中国北方沙漠/沙地锆石形态特征及其对物源的指示[JjvzquC41f0}bpofpifguc7hqo0io1}mguky0[<845;;8
2.南京大学地理与海洋科学学院导师教师师资介绍简介张瀚之张瀚之, 鹿化煜*, 弋双文, 徐志伟, 周亚利, 谭红兵, 中国北方沙漠/沙地锆石形态特征及其对物源的指示, 第四纪研究, 2013, 33 (02): 334-344 鹿化煜,张瀚之,王逸超, 赵琳, 王翰林, 孙文峰, 张红艳.渭河盆地新生代沉积序列与亚洲季风气候起源演化,第四纪研究,2018, 38(5): 1057 jvzq<84uejupn7ktggqbq‚fp0eun1sx1pl{0fjtujk532;612432886835:83:=635:84@>0ujznn
3.李峁潼等研究结果表明,钻孔岩芯样品的数据范围与黄河上游青藏高原东北缘的沉积物特征一致,证实了在不受人类活动影响的时期,黄河从青藏高原搬运来的物质大部分没有到达中游,反而沉积在银川—河套地区并被冬季风搬运到了黄土高原和毛乌素沙漠西部。该研究进一步凸显了风成-河流相互作用在中国北方干旱区地貌塑造中的关键作用。这一jvzquC41gcxuj7q|w0kew7hp1eumat~ei1814>571CHE7L5:D2H2DO;FCE9BGO8:;G:1H@6370nuo
4.浑善达克沙地沉积物粒度特征及其指示意义沙漠/沙地中沉积物的粒度是物源及各种地表过程长期作用的结果。研究沉积物粒度特征对认识沙漠/沙地形成演变和防沙治沙具有重要意义。本文对浑善达克沙地不同类型沉积物进行了详细采样,对其进行粒度和端元分析。结果表明,浑善达克沙地风成沙受风力分选作用影响,平均粒径和分选系数沿盛行风向存在显著变化趋势。偏度和峰度的jvzquC41yy}/inti0eun0ls1EP5bd|ytcez0ckxvtciu7=:;60yivvq
5.统一检索科尔沁沙地 ; 地球化学 ; 重矿物 ; sr-nd同位素 ; 锆石u-pb测年 ; 物源 摘要 : 科尔沁沙地是中国北方面积最大的半固定沙地,追踪其物质来源对认识沙地/沙漠的形成演化和重建碎屑物质的迁移路径至关重要.为此,本研究对科尔沁沙地风成沙的细颗粒组分(<63μm和<11μm)进行了岩石学分析,元素地球化学分析,sr-ndjvzquC41nkh/mvrw0gjv0ls1ctzjeujugcxdj8|gdayfc{hjkpmEg}fknAoe?;5534>34;:59:
6.统一检索全部 图书 期刊论文 学位论文 会议论文 专利 站内检索 芸台购 opac 高级检索 收藏 引用 分享 评论 期刊文献 中国北方沙漠河岸沙丘地球化学特征及其物源指示意义 geochemical features and their implication of provenances of riparian dunes in the northern china deserts 语种 : 英语 作者 : 李小妹 ; 刘小糠 ;jvzquC41vum/|snre0io1jwvkerfunftej5xgkdugcxdjrsiFgzbkuDkf?815:755:=47<6
7.河海大学地球科学与工程学院导师教师师资介绍简介29) 谭红兵,孔娜,张文杰,苏治国. 盐类矿物结晶水H和O 同位素研究的科学意义与测定方法. 河海大学学报( 自然科学版),2013,41(4):307-314. (IF:0.635) 30) 张瀚之,鹿化煜,弋双文,徐志伟,周亚利,谭红兵.中国北方沙漠/沙地锆石形态特征及其对物源的指示.第四纪研究,2013,33(2):334-344. 31) Jiansheng Chejvzq<84uejupn7ktggqbq‚fp0eun1sx1jj{0fjtujk532;612433286835>35?>735;8;A60ujznn
8.海洋地质与第四纪地质2025年45卷4期结合流域构造、火山岩与沉积地层信息,本文认为研究区碎屑锆石年龄的空间分布特征与中生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲引发的中国东部大规模构造、岩浆活动相关。此外,锆石等效球径与形态学研究发现研究区河流的锆石粒度大小与年龄无显著相关性,指示了是物源而非水动力分选对锆石年龄谱有显著影响。然而,锆石磨圆度与锆石jvzq<84lj{j{0lto0et0ew4ctvodnn4ewtxfp}
9.青藏高原东部黄土地球化学元素与碎屑锆石物源指示意义青藏高原东部黄土地球化学元素与碎屑锆石物源指示意义,青藏高原,黄土,地球化学元素分析,锆石U–Pb年龄,物源,在当今全球变暖的气候背景下,青藏高原作为对全球气候响应最为敏感的地区之一,理解其地表过程和生态系统演化,对于适应和减轻未来气jvzquC41ycv/ewpk0pku1}twej5xgk4Fkuyft}fvkqt0C{ykenk0397482<38:3pj0nuou
10.青海昆仑河地区早侏罗世花岗岩中锆石微量元素地球化学特征及其青海昆仑河地区早侏罗世花岗岩中锆石微量元素地球化学特征及其地质意义,锆石,微量元素,早侏罗世花岗岩,昆仑河,东昆仑,东昆仑造山带出露大量与古特提斯洋有关的花岗岩,是研究古特提斯洋演化的关键区域之一。锆石作为花岗岩中具有稳定的物理化学性质的jvzquC41ycv/ewpk0pku1}twej5xgk4Lqwxocu4Ctvodnn4MY[Y32;:242660qyon
11.科学网—中国北方风成沉积物物质来源研究获进展中国北方沙漠、黄土、红粘土是记录古环境信息的良好载体。以往的研究主要侧重于古气候重建,而对物源研究则相对较少,且多偏重于地球化学方法。中国北方风成沉积物的物质来源问题,一直是学术界争议的难题。这些争议主要集中于:不同沙漠的物质来源是否一致?中国北方戈壁、沙漠是否是黄土的主要物源区?从第三纪红粘土到第四jvzquC41pg}t0|hkgpifpny0ep5ivvqrcrks1;533;>26;645262;;980unuo
12.柴达木盆地北缘侏罗系碎屑锆石U30宋鹰;钱禛钰;张俊霞;Stepashko Andrei;碎屑锆石形态学分类体系及其在物源分析中的应用:以松辽盆地松科一井为例[J];地球科学;2018年06期 中国重要会议论文全文数据库前30条 1张晨雨;肖安成;吴磊;南祁连山-柴达木盆地北缘侏罗系碎屑锆石U-Pb年龄特征:对新生代物源和高原扩展的启示[A];2018年中国地球科学联合学术jvzquC41erle0lsmk0ipo7hp1Cxuklqg1EVGF]TVCN3[IM\423>2295:22>/j}r
13.西秦岭三叠纪大河坝组砂岩构造背景与物质来源笔者基于大河坝组层序特征、砂岩主微量元素成分和碎屑锆石U-Pb年龄基础上,探索其物质来源特征和构造背景指示意义。大河坝组主体为砂板岩复理石建造,包括长石砂岩、岩屑长石砂岩、含砾岩屑长石砂岩等。其中,砂岩具有中等SiO2(64.11%~68.27%,平均为65.45%),较高Al2O3(13.61%~15.19%,平均为14.51%),较低Fe2O3(jvzquC41yy}/zki|0pku0ls1ep5bt}neng5eqr4320736961l0txi77246647