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马里亚纳“沟-盆”深水沉积环境稀土元素特征与物源约束

2021-03-02肖春晖王永红林间田纪伟

海洋地质与第四纪地质 2021年1期

肖春晖,王永红,林间,田纪伟

1. 海底科学与探测技术教育部重点实验室,中国海洋大学地球科学学院,青岛 266100

2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室,青岛 266237

3. 中国科学院南海海洋研究所,广州 510301

4. 物理海洋教育部重点实验室,中国海洋大学,青岛 266100

西太平洋边缘海发育着地球上最年轻、最复杂的沟-弧-盆体系[1-4],其独具特色的构造[5-7]、地形[8-13]和沉积作用[14-17]日益受到各界学者的关注。由于复杂地形的影响,西太平洋中一些远离陆地、夹在两大俯冲带之间且四周被深海沟包围的海盆会因岛弧和海脊的限制,形成陆源碎屑物质匮乏的近封闭海盆环境,例如西太平洋的帕里西维拉海盆。它地理位置特殊,东临西马里亚纳海脊,南部是复杂的沟弧和断裂带系统,西连帕劳海脊,北接四国海盆,与四国海盆连接处的索夫干断裂又阻挡了大部分从北而来的沉积物输送[18]。因而研究和对比帕里西维拉海盆与马里亚纳海沟的物质来源有助于我们认识西太平洋复杂地形控制下的深水沉积过程。

稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和 Y)由于其在运移过程中性质稳定,且蕴藏了源区的母岩类型、气候变化特征、沉积环境、搬运过程等多种信息,也被学者们誉为地球化学示踪剂、探途元素和指纹等,在追溯海洋沉积物物源时被广泛应用[17,19-28]。

目前虽然在国际上中国对帕里西维拉海盆以及马里亚纳海沟的研究已经在物源、古气候、古海洋及构造等方面取得了优势性进展[7,10,13,17,19-20,22,27-40],但前人成果多集中在帕里西维拉海盆西部,海盆东部的研究还存在大片空白。……

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