珠江、红河及湄公河流域表层沉积物元素地球化学研究

摘要

开展河流沉积物地球化学的研究有助于了解源区源岩组成、化学风化过程、流域气候情况以及人类活动影响等。珠江、红河和湄公河是南海邻近陆地的三条最重要的河流，但其沉积物的地球化学作用的研究很少，红河及湄公河几乎没有。本论文正是通过对这三条河流流域共92个现代表层沉积物样品进行分析主、微量元素和稀土元素地球化学成份、以及Sr、Rb同位素比值，探讨这三条河流沉积物的元素含量，流域中的化学风化作用的机制及元素的示踪作用。对沉积物元素含量的分析表明，珠江、红河及湄公河现代表层沉积物中均富含Fe、Ti、Pb、Cu、Zn等过渡金属元素，而碱、碱土金属元素(如Ca、Na、K、Mg、Sr、Zr、Hf)等元素含量比较低，Pb元素的大量富集显示出流域可能受到人类活动的影响。三条河流的球粒陨石标准化曲线相似，均呈LREE相对富集型，轻重REE分馏显著，Ce异常不明显，Eu呈中等程度的亏损，与世界其他大的河流类似。运用不同元素之间的含量比值的散点图显示出了主、微量元素间较好的相关性，这说明控制珠江、红河及湄公河流域沉积物的主要及微量元素的机制大体相同。Fe-Ti，Ti-Mn、Zr-Y、Cu-Zn、Rb-Ba、Zn-Ba、Cr-Zn、Nb-Y及Rb-Zn 呈现出非常明显的正相关性，说明他们具有相同的物质来源：Zr、Nb、Y、Fe、Ti、Mn等元素均富集在重矿物中，Cu、Zn、Rb、Cr、Ba等元素均富集在粘土矿物中；Zn元素与Fe、Mg、K元素有相同的物质来源。CIA(化学风化作用指数)及PIA(长石风化指数)值的大小说明了珠江、红河及湄公河流域均以化学风化作用为主，A-CN-K、[Al2O3-K2O]-CaO-Na2O、A-CNK-FM等风化三角图显示了流域不同的风化趋势，Th/U-Th风化趋势图、Rb/Sr-K/Na、Al/Na-CIA等散点图均很好的反映了珠江流域处于强化学风化作用，红河流域处于中等强度的化学风化作用，与长江、亚马逊河相似，高于黄河，而湄公河流域处于中到强的化学风化作用，研究表明流域的化学风化作用受到气候及构造作用的控制。元素之比中，Fe/Mg、Zr/Y的比值在珠江沉积物中最高，Na/Sc、Cu/Zn的比值在红河沉积物中最高，Zn/Pb的比值在湄公河沉积物中最低，因而这些元素比值可被用来很好地示踪珠江、红河及湄公河沉积物。另外，Cr/Th与Sc/Th的元素比值关系，Nd、Sr 同位素比值关系以及稀土元素的含量也能很好地示踪不同河流沉积物的来源。关键词：珠江，红河，湄公河，元素，同位素，风化作用，沉积物

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 前言

1.1研究现状

1.2研究目的和意义

第2章 区域背景与水文概况

2.1概述

2.2流域地质、地貌

2.2.1珠江流域地质、地貌

2.2.2红河流域地质、地貌

2.2.3湄公河流域地质、地貌

2.3流域气候及水文条件

2.3.1珠汀流域气候及水文条件

2.3.2红河流域气候及水文条件

2.3.3湄公河流域气候及水文条件

第3章 研究材料与方法

3.1研究材料

3.2研究方法

第4章 表层沉积物元素的组成

4.1主要元素组成

4.2微量元素组成

4.3稀土元素分馏特征

4.4 Sr-Nd位素

4.5本章小结

第5章 流域的化学风化作用

5.1元素化学活动性

5.2化学风化作用

5.3风化作用的控制因素

5.4本章小结

第6章 沉积物元素的示踪作用

第7章 结论

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果