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东海外陆架晚第四纪沉积物的稀土元素组成及物源示踪

2014-09-20蓝先洪张志珣王中波陈晓辉

地球学报 2014年3期
关键词:陆架物源东海

蓝先洪, 张志珣, 王中波, 陈晓辉

国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东青岛 266071;青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071

东海外陆架晚第四纪沉积物的稀土元素组成及物源示踪

蓝先洪, 张志珣, 王中波, 陈晓辉

国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东青岛 266071;青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071

为研究东海外陆架稀土元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义, 利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对东海外陆架西湖凹陷区SFK-1孔沉积物进行了15个稀土元素(REE)含量测定。东海外陆架SFK-1孔稀土元素含量及比值变化表现出一定的分层性, 垂向上自上而下可分为8层, 表明稀土元素特征对于地层划分具有良好的指示意义。稀土元素分配模式表明SFK-1孔沉积物物源主要为长江和黄河, Eu异常与稀土元素总量关系判别图解和物源判别指数(PI)揭示SFK-1孔上部28.00 m以上沉积物以长江源为主, 中部28.00~47.20 m沉积物以黄河源为主, 下部47.20~82.90 m沉积物以长江源为主。研究表明长江从晚更新世早期到现代对东海陆架起着主要作用, 而黄河物质在晚更新世晚期已开始对东海陆架沉积作用有一定影响。

稀土元素; 晚第四纪; 物源示踪; 东海外陆架

沉积物中稀土元素的含量、配分模式和一些重要的稀土元素参数对探讨沉积物的形成、物源区性质等具有重要意义(古森昌等, 1989; 吴明清等,1991; 石学法等, 1996; Chen et al., 2003; Lim et al.,2006; 庞守吉等, 2008; Zhang et al., 2012; 蓝先洪等,2006, 2013)。近几年来, 中国近海海域稀土元素分布特征已经得到了较为深入的研究(古森昌等, 1989;王金土, 1990; 吴明清等, 1991; 王立军等, 1995; 石学法等, 1996; 王中良等, 2000; 庄克琳等, 2005; 李俊等, 2008; 张霄宇等, 2009; Zhang et al., 2012; 蓝先洪等, 2009, 2013), 其中对东海陆架稀土元素的水环境地球化学(王立军等, 1995)、溶解态稀土元素分布(王中良等, 2000)、表层沉积物稀土元素分布(庄克琳等, 2005; 李俊等, 2008)、岩芯沉积物稀土元素地球化学(李双林, 2001; 赵家成等, 2007)和沉积物稀土元素分布与物源关系(张霄宇等, 2009; 徐方建等, 2009a, 2011; 蓝先洪等, 2013)等研究取得了丰硕的成果。然而有关东海外陆架浅海沉积岩芯稀土元素研究尚属一个薄弱环节, 长江、黄河物质对东海陆架晚更新世以来沉积物的影响仍然存在不同的看法(李双林, 2001; 赵家成等, 2007; 徐方建等,2009a, 2011)。本文研究利用国土资源大调查获得的东海外陆架 SFK-1孔沉积岩岩芯的稀土元素资料,探讨晚第四纪沉积物稀土元素分布特征及其与物源变化的关系。

1 采集与测试

1.1 样品采集

青岛海洋地质研究所在国土资源大调查项目实施过程中, 于2007年10月在东海陆架海域开展了地质钻探工作, 钻孔SFK-1位于东海陆架西湖凹陷区(图 1), 具体位置为 29°3.1519′N, 125°15.2978′E,水深 88.30 m, 钻孔进尺 82.90 m, 平均取芯率89.30%; 在室内对该岩芯进行了详细描述和分样, 以30~50 cm间隔取样, 共采集200个样品做了稀土元素分析测试。

图1 SFK-1钻孔位置图Fig. 1 The location of Core SFK-1

1.2 分析测试

沉积物在洁净实验室中风干至半干, 样品分析前经 105℃烘干, 研磨后, 过 200目尼龙网过筛(孔径 0.074 mm), 然后装入牛皮纸样品袋内, 置于干燥器中冷却备用。试样(干样)采用氧化钠熔融后, 用水提取, 稀土元素形成氢氧化物沉淀, 加三乙醇胺掩蔽铁、铝, 加 EDTA络合钙、钡, 过滤。稀土元素氢氧化物沉淀溶于 2 mol/dm3盐酸, 经强酸性阳离子交换树脂分离富集后, 再用 5 mol/dm3盐酸洗提, 将淋洗液蒸发、定容后采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定15个稀土元素含量, 包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y等元素。稀土元素的测试精度优于5%,分析结果可靠。元素测试由国土资源部青岛海洋地质研究所测试中心完成, 实验检测中心样品采用以下几种质量监控方法: (1)使用国家一级标准物质进行测试结果比对; (2)密码样品的双份分析; (3)沉积物样品全分析的百分数加和。

粒度分析由国土资源部青岛海洋地质研究所测试中心采用英国 MALVERN公司生产的Mastersizer 2000型激光粒度分析仪对398个样品进行了测试, 分析结果粒级间隔为1/4Φ。

采用低本底的液体闪烁计数方法由青岛海洋地质研究所测试中心年代实验室对SFK-1孔做了1个样品的14C测定, 样品为深灰色黏土; 另外还在北京大学 AMS实验室对 2个贝壳样品进行了AMS14C测试; 由青岛海洋地质研究所测试中心年代实验室采用光释光(OSL)测年法做了7个样品(样品为细砂)年代测定。

2 结果与讨论

2.1 稀土元素组成的垂直变化

依据SFK-1孔沉积物稀土元素含量的变化, 可将SFK-1孔自上而下分为8层。

(1)深度为0.0~5.30 m, 稀土元素含量从上而下有增高趋势(图 2), 稀土总量(ΣREE)介于 143~172 μg/g, 平均为 159 μg/g(图 3)。各稀土元素在地层中的变化趋势非常一致, 上部含量较低, 向下至中部含量增高, 然后又稍有降低。沉积物上部为深灰色粉砂质砂, 下部为深灰色中细砂(图3), 粒度平均粒径φ值介于 2~4.5之间, 整体粒度趋势向下变粗; 2.78~2.80 m和4.56~4.57 m的AMS14C年龄分别为(7255±45) a BP 和(9420±40) a BP, 形成于全新世浅海沉积(潮流沙脊沉积)。

图2 SFK-1孔稀土元素含量分布Fig. 2 The distributions of the REE contents in Core SFK-1

(2)深度范围为5.30~17.20 m, 稀土元素含量总体上从上而下逐渐增加, ΣREE介于 161~235 μg/g,平均为 202 μg/g; 沉积物为灰色粉砂与灰黑色细砂互层(图 3), 粒度平均粒径 φ 值介于 3.0~6.0之间,由上往下粒度趋势变细; 15.56~15.70 m的14C年龄为(18500±300) a BP, 属末次盛冰期在陆架边缘形成的潮坪沉积。

(3)深度范围为 17.20~28.00 m, 该层稀土元素含量从上而下逐渐减少, ΣREE 介于134~246 μg/g,平均为 179 μg/g; 从上而下波动较大, 上部降至较低值后突然升高, 然后又逐渐降低再升高; 沉积物上部为灰黑色、灰褐色粉砂质砂、黄褐色细砂-中粗砂, 下部沉积物为浅黄褐色、灰褐色粉砂质砂, 粒度平均粒径φ值介于 1.9~5.5之间, 平均粒径变化较大(图3); 19.26~19.40 m和25.56~25.70 m的OSL年龄分别为(23±2) ka BP和(32±3) ka BP, 为末次冰期中期的近岸沉积及河口湾沉积; 这期间海面的持续下降, 东海形成以三角洲及海陆交互沉积为主的强制海退体系域(田立柱, 2008)。

(4)深度范围为 28.00~36.70 m, 沉积物为灰色粉砂和黑色粉砂质砂, 平均粒径为 5.5~6.5φ, 比上层段细(图 3); 稀土元素含量从上而下波动较小,ΣREE 介于 190~214 μg/g, 平均为 199 μg/g;30.36~30.52 m的OSL年龄为(41±5) ka BP, 为末次冰期中间冰阶(暖期)浅海沉积。

(5)深度范围为 36.70~47.20 m, 该层稀土元素含量变化较小, 下部含量有所降低, ΣREE介于147~219 μg/g, 平均为 192 μg/g; 沉积物为粉砂和细砂互层, 平均粒径为 3~6φ, 该层段总体表现出向下部平均粒径逐渐变粗, 结合古生物资料, 为末次冰期早期滨海沉积。

(6)深度范围为 47.20~64.70 m, 该层稀土元素含量变化较大, 该层比上部底部含量明显增加, 下部含量有所降低, ΣREE介于159~235 μg/g, 平均为193 μg/g; 沉积物上部灰色粉砂-灰黑色细砂, 下部为灰色粉砂夹灰黑色细砂; 平均粒径为 4~6φ。47.26~47.38 m和55.86~55.99 m的OSL年龄分别为(58±7) ka BP、(62±9) ka BP, 为末次冰期早期在东海陆架区的滨海沉积和河口-潮坪沉积。

(7)深度范围为 64.70~72.30 m。该层稀土元素含量较低, 变化较小, 降至全孔岩芯的最低值;ΣREE 介于108~175 μg/g, 平均为152 μg/g; 沉积物为灰黑色中细砂, 平均粒径为3.5~4.5φ。为末次冰期早期在东海陆架区的河口-三角洲沉积。

(8)深度范围为 72.30~82.90 m, 该层稀土元素含量从上而下有增加趋势, ΣREE 介于 197~217 μg/g, 平均为208 μg/g; 沉积物以灰色粉砂为主,平均粒径为 5.0~6.8φ, φ值上部较小, 表明粒度较粗, 粒度向下逐渐变细(图 3)。74.31~74.40 m 和81.70~81.78 m的OSL年龄分别为(69±10) ka BP、(91±10) ka BP, 对应于温暖且相对稳定的气候环境,应该是末次间冰期(暖期)晚期在东海陆架区的浅海沉积。

2.2 稀土元素总量变化和Eu、Ce异常

图3 东海外陆架SFK-1孔沉积物粒度、ΣREE、ΣLREE/ΣHREE、δEu和δCe垂直变化Fig. 3 Variations of sediment grain size, ΣREE, ΣLREE/ΣHREE, δEu and δCe in the sediments of Core SFK-1 from the outer shelf of the East China Sea

图4 SFK-1孔ΣREE、ΣLREE/ΣHREE与平均粒径φ值的相关图Fig. 4 Correlation between ΣREE, ΣLREE/ΣHREE and average grain diameter(φ) of Core SFK-1

稀土元素总量(ΣREE)一般在细粒级的黏土和粉砂质黏土及较粗粒级的砂和粉砂中含量较高。SFK-1孔沉积物中稀土元素含量的垂向变化研究结果表明(图 3), 稀土元素地球化学特征与不同类型沉积物有一定关系, 有向细粒沉积物富集的趋势,ΣREE与细粒沉积物呈正相关关系, 而与砂质沉积物呈负相关关系, 但这种趋势不是很明显(图 4A),而粒度对轻重稀土元素比值影响很小(图 4B), 很可能是由于东海陆架沉积物在经历了搬运、沉积, 甚至反复再悬浮、再搬运、再沉积后, 其粒径结构相对于黄河、长江入海口沉积物比较单一, 这与以往一些研究结论相一致(张霄宇等, 2009)。通过对REE与Al2O3和Mn进行相关性研究, 发现长江口沉积物两者与 HREE有较为明显的正相关关系(李俊等,2008), REE与 TiO2的线性相关较好, 相关系数为0.90, 指示稀土元素主要来自陆源碎屑物质(蓝先洪等, 2013)。

在球粒陨石标准化(赵志根, 2000)情况下所计算的样品δEu值在0.56~0.75之间, 变化范围小且均显示明显的负 Eu异常。在球粒陨石标准化情况下计算的样品 δCe值在 0.85~1.02之间, 没有明显的Ce异常。图3中 δEu和δCe值随深度的变化曲线表明, δEu和δCe值随深度的变化与ΣREE的变化基本同步, 在ΣREE含量明显变化的层位, δEu和δCe值也发生相应明显变化, 但δEu值和δCe值的变化与ΣREE的变化趋势不尽相同; 而δEu值则与ΣREE的变化大致呈镜像关系, 变化趋势相反。ΣLREE/ΣHREE 变化范围在 3.39~4.74, 其变化与ΣREE、δEu和 δCe值的变化均有所不同,ΣLREE/ΣHREE比值在层 4和层 5为最低值, 反映了LREE/HREE变化可能主要与沉积环境和物质来源变化有密切关系, ΣLREE/ΣHREE比值可以作为区分不同源区的示踪指标(张霄宇等, 2009)。

依据长江、黄河沉积物的分析数据(杨守业等,1999a), 采用上地壳(UCC)(蓝先洪等, 2009)对稀土元素标准化(图5)。由图5可见长江、黄河沉积物的稀土元素具有相同分布模式, REE分异不明显, 均呈现Ce弱的负异常, 长江沉积物呈Eu弱的正异常,黄河沉积物Eu正异常不明显; 长江、黄河沉积物的UCC标准化模式与世界许多河流一样, 均表现为近直线型, LREE分异相对稍弱, MREE不同程度富集;长江与黄河沉积物中HREE分异程度差别较大, 可能反映出不同流域的源岩组成对河流沉积物 REE组成的控制(杨守业等, 1999b)。长江流域沉积物轻重稀土元素分异程度大于黄河流域沉积物, 长江沉积物 LREE含量明显地高于黄河沉积物, 这种分布特征应该是代表了长江和黄河两个不同流域的物质来源(张霄宇等, 2009)。因此从SFK-1孔岩芯的稀土元素分布模式来看, 28.00~36.70 m和36.70~47.20 m更接近于黄河沉积物稀土元素分布模式, 其他岩芯更接近于长江沉积物稀土元素分布模式。

2.3 物源分析

为了进一步研究东海陆架SFK-1孔可能存在的不同物质来源, 利用 δEuN-ΣREEs关系图和物源判别指数(PI)对该孔的物源进行了初步分析。

SFK-1孔沉积物δEuN-ΣREEs(ΣREEs不含Y值)关系图(Jiang et al., 2009)揭示了该孔沉积物物源存在明显差异(图 6)。0~5.30 m、5.30~17.20 m、17.20~28.00 m、47.20~64.70 m和72.30~82.90 m的样品数值基本上落在了长江沉积区, 而 28.00~36.70 m、36.70~47.20 m和64.70~72.30 m的样品大部分数值都落在了黄河沉积物区内。

图5 黄河、长江和SFK-1孔沉积物岩芯上地壳标准化稀土元素配分模式Fig. 5 UCC-normalized REE distribution patterns of samples in the Yellow River, Yangtze River and Core SFK-1

图6 SFK-1孔沉积物δEuN-ΣREEs关系图Fig. 6 Correlation between δEuN andΣREEs for sediments in Core SFK-1

SFK-1孔中REE的含量与沉积物的粒度组成相关性不很明显, 而粒度对轻重稀土元素比值影响很小(图4B), 稀土元素分布模式表明SFK-1孔沉积物主要为陆源组分, 而沉积物粒度变化的层位, 沉积物的组分也发生了变化, 因此SFK-1孔沉积物REE的变化主要是由沉积物组分的变化造成的。

沉积物中一些重矿物含量对沉积物的化学成分含量有影响(徐方建等, 2009b), 一些特征重矿物(如磷灰石、锆石、榍石、独居石等)可能会显著影响沉积物的 REE分异特征与配分曲线的形态(蓝先洪等, 2010)。SFK-1孔沉积物中含有角闪石、磷灰石、石榴石、榍石和锆石等重矿物, 重矿物平均含量在0.1%~11.2%; SFK-1孔大部分层段重矿物含量低于5%, 只是在孔深5.0 m以上的沉积物中重矿物含量较高(5.2%~11.2%)。SFK-1孔在该段 ΣREE并没有明显变化(图 2, 3), 说明 SFK-1孔重矿物对REE含量没有造成影响。因此可以说SFK-1孔沉积物REE的变化主要是由沉积物组分的变化造成的。

我们用物源指数(PI)来判别物源。物源指数(PI)的计算如下(谢远云等, 2006; Wang et al., 2007):

式中: i为元素或两元素之比; Cix为待判沉积物中元素i的含量; Ci1、Ci2为端员沉积物1和端员沉积物 2中的元素 i含量, 本文指黄河沉积物与长江沉积物,PI适合于两端员混合情况。区分端员物源应选择差别较大的元素, 以往研究表明, La、Sm、LREE、HREE在长江与黄河沉积物之间的含量相对偏差均大于10%(杨守业等, 1999a, 1999b), 因此本文计算物源指数的元素采用粒度影响较小的La/Sm元素对及 ΣLREE/ΣHREE 比值(张霄宇等, 2009)。物源指数(PI)反映的是沉积物之间化学成分总的接近程度,PI值介于0和1之间,PI值小于0.5, 则表明待判沉积物与端员沉积物1化学组成相近; 而PI值大于0.5, 则表明待判沉积物与端员沉积物2化学组成相近。

以上分析结果与SFK-1孔沉积物岩芯的上地壳标准化稀土元素配分模式结果基本是一致的, 东海陆架SFK-1孔沉积物物源主要为长江源, 黄河源对中部层段有一定的影响。物源判别表明(表1), SFK-1孔上部 0~28.00 m沉积物来源主要为长江沉积物,中部28.00~47.20 m沉积物来源主要为黄河沉积物,下部47.20 m以下沉积物来源以长江源为主。

东海陆架 SFK-1孔沉积物物源指数(PI)研究表明(表1), SFK-1孔底部82.90~73.20 m沉积物主要为长江源, 该段 74.31~74.40 m和 81.70~81.78 m的OSL 年龄分别为(69±10) ka BP、(91±10) ka BP(图 2),相当于晚更新世早期近岸浅海相沉积。源区沉积物环境和物质特征是东海陆架沉积物组成的主要影响因素之一, 1 Ma以来长江沉积物的稀土元素特征基本没有变化, 且受现代长江沉积物的物源控制(刘引迪等, 2011), 长江上游支流众多, 流域广泛, 各流域源岩的稀土元素特征变化不大(Joniell et al.,2008); 长江沉积物的物质来源复杂, 在流域中上游及下游地区中酸性岩浆岩广泛发育, 与酸性岩有关的 REE矿产分布较广, 因而长江沉积物中的 REE含量较高, 形成了长江沉积物中REE含量相对黄河流域具有较高的背景值(杨守业等, 1999b)。长江流域相比黄河流域化学风化强烈, 温湿条件下强烈的化学风化可以使HREE在溶液中形成重碳酸盐和有机络合物, 从而比 LREE形成的更易溶而优先迁移。同时由于碱金属和碱土金属被大量的淋溶带走,土壤呈酸性, 沉积物沉积环境 pH值降低使河流中胶体含量较高而吸附较多的 REE, 尤其是 LREE,导致长江沉积物中 REE含量高, 并且 LREE相对HREE明显富集(张霄宇等, 2009), 因此长江沉积物的REE含量比较高, 具有较强的化学风化作用使得沉积物轻重稀土元素分异较强(图3, 5)。古长江碎屑物在中中新世晚期时, 首先在东海盆地西湖凹陷北部开始沉积, 在早上新世晚期时, 开始在东海盆地西湖凹陷大量沉积(林志强等, 1990)。东海陆架晚更新世以来沉积物主要来源于长江, 其沉积物化学成分可能部分受到气候和沉积环境的影响(徐方建等,2009a)。随着海平面下降, 沉积环境转变为河口-三角洲沉积, 沉积物REE特征表现仍然为以长江源为主, ΣLREE/ΣHREE 值较高(图 3)。47.26~47.38 m 和55.86~55.99 m的 OSL年龄分别为(58±7) ka BP、(62±9) ka BP, 为末次冰期早期滨海沉积和河口-潮坪沉积, 虽然这时沉积物REE特征表现仍然为以长江源为主(表1), 但ΣLREE/ΣHREE值已开始逐渐降低(图3), 说明沉积物REE特征已有所变化, 反映物质来源已有所改变。

表1 东海陆架SFK-1孔沉积物物源指数(PI)比较Table 1 Comparison of provenance index (PI) of sediments in Core SFK-1 from the Earth China Sea

SFK-1孔中部47.20~28.00 m沉积物来源主要为黄河沉积物(表 1), 该段为晚更新世晚期末次冰期早期滨海沉积和末次冰期中间冰阶(暖期)浅海沉积(图2)。已有研究表明现代黄河向东流入海的格局至少在1.165 Ma前就已出现(潘保田等, 2005)。海平面变化是沉积物来源和物质供应量的主要控制因素, 随着海平面下降, 东海陆架沉积物的来源也发生了一定改变, 由主要来源于长江沉积物, 转变为有部分黄河物质影响的沉积; 晚更新世晚期海退时期的古黄河三角洲沉积物重矿物组合研究表明, 受现代黄河沉积物的物源控制(李凡等, 1998), 并且晚更新世晚期黄河已流入黄海陆架区(李凡等, 1998;蓝先洪等, 2010), 因此这一时期黄河物质可能对东海部分区域已有影响。黄河沉积物主要来自黄土高原, 继承了黄河流域黄土的特征, 黄河流域以蒸发盐和碳酸盐类风化为主, REE含量相对较低(杨守业等, 1999b); 此外黄河流域物理风化占主导地位,REE分异作用较弱, 这就决定了沉积物的轻、重稀土元素分异程度(LREE/HREE)相对较弱(图 5),ΣLREE/ΣHREE 值相对较低(图 3)。

SFK-1孔上部28.00 m以上沉积物主要为长江源(表1), 19.26~19.40 m和25.56~25.70 m的OSL年龄分别为(23±2) ka BP和(32±3) ka BP, 为末次冰期中期的近岸沉积及河口湾沉积; 随着海平面逐渐上升, 东海沉积物的物质来源也相应发生了变化,由以沉积黄河沉积物为主, 转变为以沉积长江沉积物为主, ΣLREE/ΣHREE值迅速升高(图3)。到25 ka BP的玉木亚间冰期, 海侵在东部海区均有发现, 在长江下游地区海水超过现在岸线直达溧阳,发生了太湖海侵。SFK-1孔上部15.56~15.70 m的14C年龄为(18500±300) a BP, 属末次盛冰期的潮坪沉积。末次冰期盛冰期(18 ka BP~15 ka BP)海平面下降130~150 m(蓝先洪, 1995), 东海陆架大多出露成陆地, ΣLREE/ΣHREE值有所下降(图 3), 说明有其他物源影响, 沉积物仍然主要以长江源为主。SFK-1孔顶部5.30 m以上沉积物主要为长江源, 为全新世浅海沉积, 东海陆架全新世海侵逐步由东南向西北扩展, 该孔海相性增强, 沉积物来源变化不大, ΣLREE/ΣHREE值迅速上升后略有下降, 由于老黄河口物质在黄海沿岸流作用下更多沉积物被搬运至黄东海陆架(蓝先洪等, 2005), 在7.6~2.6 ka期间黄河对东海内陆架泥质沉积物物质来源可能有一定影响(徐方建等, 2011)。

3 结论

1)东海陆架SFK-1孔稀土元素含量及比值变化表现出一定的分层性, 垂向上自上而下可分为8层,表明稀土元素含量特征对于地层划分有良好的指示意义。

2)稀土元素分配模式表明SFK-1孔沉积物物源主要为长江和黄河, REE判别图解和物源判别指数(PI)揭示SFK-1孔上部28.00 m以上沉积物以长江源为主, 中部28.00~47.20 m沉积物以黄河源为主,下部47.20~82.90 m沉积物以长江源为主。

3)通过SFK-1孔稀土元素分布模式、Eu异常与稀土元素总量关系(δEuN-ΣREEs)判别图解和物源判别指数(PI)的综合研究, 表明沉积物来源主要为长江沉积物, 长江从晚更新世早期到现代对东海陆架起着主要作用, 而黄河物质在晚更新世晚期已开始对东海陆架沉积作用有一定影响。

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Distribution of Rare Earth Elements in Late Quaternary Sediments on the Outer Shelf of the East China Sea and Their Source Tracing

LAN Xian-hong, ZHANG Zhi-xun, WANG Zhong-bo, CHEN Xiao-hui
Key Laboratory of Marine Hydrocarbon Resource and Environmental Geology, Ministry of Land and Resources,Qingdao, Shandong266071;Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao, Shandong266071

The sediment samples collected from Core SFK-1 in the depression area of Xihu on the outer shelf of the East China Sea were measured for rare earth elements (REE) by using ICP-MS with the purpose of studying the indicator significance of REE geochemical information for the stratigraphic division and provenance analysis of the outer shelf sediments in the East China Sea. According to the variation of REE content and ratio, the sediments from Core SFK-1 can be divided into eight geochemical layers, suggesting that geochemical characteristics of REE have good indicator significance for stratigraphic division. The results show that the sediments in Core SFK-1 were mainly derived from the Yangtze River and the Yellow River. The sediments above the depth of 28.00 m in upper Core SFK-I mainly belong to the Yangtze River source; the sediments between 28.00~47.20 m in middle Core SFK-1 was mainly derived from the Yellow River, and the sediments between 47.20 and 82.90 m at the bottom of Core SFK-1 was mainly derived from the Yangtze River. It is concluded that the Yangtze River has been playing a main role in the continental shelf of East China Sea since early Late Pleistocene and the Yellow River started to influence the continental shelf sedimentation of the East China Sea at the late stage of Late Pleistocene.

rare earth elements; Late Quaternary; source tracing; outer shelf of the East China Sea

P595; P736.4

A

10.3975/cagsb.2014.03.05

本文由国家自然科学基金项目(编号: 41206053)和国土资源大调查项目(编号: 1212010611301)联合资助。

2013-09-26; 改回日期: 2014-01-10。责任编辑: 魏乐军。

蓝先洪, 男, 1958年生。研究员。主要从事沉积地球化学与海洋地质研究。通讯地址: 266071, 山东青岛市福州南路62号。电话: 0532-80778380。E-mail: lanxh@qingdaonews.com。

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