碎屑石榴石地球化学物源分析与解释:粒度的影响

黄鑫; 简星; 张巍; 洪东铭; 关平; 杜瑾雪; 张鹏飞

doi:10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

ISSN 1000-0550 CN 62-1038/P

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碎屑石榴石地球化学物源分析与解释:粒度的影响

黄鑫, 简星, 张巍, 洪东铭, 关平, 杜瑾雪, 张鹏飞

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黄鑫, 简星, 张巍, 洪东铭, 关平, 杜瑾雪, 张鹏飞. 碎屑石榴石地球化学物源分析与解释:粒度的影响[J]. 沉积学报, 2019, 37(3): 511-518. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

引用本文:

HUANG Xin, JIAN Xing, ZHANG Wei, HONG DongMing, GUAN Ping, DU JinXue, ZHANG PengFei. Detrital Garnet Geochemistry-based Provenance Analysis and Interpretation: The effect of grain size[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2019, 37(3): 511-518. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

Citation:

HUANG Xin, JIAN Xing, ZHANG Wei, HONG DongMing, GUAN Ping, DU JinXue, ZHANG PengFei. Detrital Garnet Geochemistry-based Provenance Analysis and Interpretation: The effect of grain size[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2019, 37(3): 511-518. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

引用本文:

Citation:

HUANG Xin, JIAN Xing, ZHANG Wei, HONG DongMing, GUAN Ping, DU JinXue, ZHANG PengFei. Detrital Garnet Geochemistry-based Provenance Analysis and Interpretation: The effect of grain size[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2019, 37(3): 511-518. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

碎屑石榴石地球化学物源分析与解释:粒度的影响

doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

黄鑫¹,
简星^1,,
张巍¹,
洪东铭¹,
关平²,
杜瑾雪³,
张鹏飞⁴

1.
厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室, 海洋与地球学院, 福建厦门 361102;
2.
北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室, 地球与空间科学学院, 北京 100871;
3.
中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083;
4.
长庆油田分公司坪北石油合作开发项目经理部, 陕西延安 717408

基金项目: 国家自然科学基金项目（41806052）；福建省自然科学基金项目（2017J05067）；厦门大学校长基金项目（20720160114）；厦门大学大学生创新创业训练计划项目（2017X0642）

详细信息

作者简介:
黄鑫,男,1996年出生,本科,沉积地球化学,E-mail:22320152201003@stu.xmu.edu.cn

通讯作者:
简星,男,副教授,沉积地球化学,E-mail:xjian@xmu.edu.cn

中图分类号: P548;P588.2

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Detrital Garnet Geochemistry-based Provenance Analysis and Interpretation: The effect of grain size

1.
State Key Laboratory of Marine Environmental Science(Xiamen University), College of Ocean and Earth Science, Xiamen, Fujian 361102, China;
2.
Ministry of Education Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China;
3.
School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
4.
Pingbei Petroleum Cooperation Development Project Department of Changqing Oilfield Company, Yan'an, Shaanxi 717408, China

Funds: National Natural Science Foundation of China, No. 41806052;Natural Science Foundation of Fujian Province, No. 2017J05067; Xiamen University Fundamental Research Funds for the Central Universities, No.20720160114; XMU Training Project of Innovation and Enterpreneurship for Undergraduates, No. 2017X0642

摘要

摘要: 单矿物地球化学分析是沉积物源分析研究的重要手段，运用广泛。沉积物中碎屑矿物的粒度组成，即水动力分选作用，是否影响到基于这种方法的物源解释，目前尚不清楚且受到的关注不多。通过研究柴达木盆地北缘地区第三系沉积物中的680颗碎屑石榴石（0.068~0.557 mm）的主量元素地球化学组成数据，解释了不同粒度的碎屑石榴石物源。结果显示，0.063~0.125 mm的碎屑石榴石的地球化学结果中Fe²⁺与Mn²⁺含量更高，表明其母岩的变质结晶程度较弱，故物源解释结果更可能为中-低级角闪岩相变沉积岩，而其他粒径的碎屑石榴石Ca²⁺与Mg²⁺含量更高，这说明其物源区的温压条件较前者高，因而物源解释结果为低级变质相，中酸性火成岩，榴辉岩等宽泛结果。这种碎屑石榴石粒度差异导致的地球化学组成的不同，说明碎屑石榴石的颗粒大小在一定程度上会影响物源解释结果。因此，在进行单矿物地球化学物源研究时，选取特定粒径（0.063~0.125 mm或0.125~0.25 mm）组成的碎屑矿物进行分析，可以消除水动力分选作用的影响，有助于获得更为准确的物源解释结果。
- 石榴石 /
- 地球化学 /
- 物源分析 /
- 粒度
Abstract: Single mineral geochemistry is an important approach for sedimentary provenance analysis and is widely used. Whether grain size compositions of clastic minerals (i.e., hydrodynamic sorting process) affect sedimentary provenance interpretation is not yet clear, and not enough attention has been given to this issue. In this paper, 680 detrital garnets (0.068-0.557 mm) from the Tertiary sedimentary rocks in the northern Qaidam basin were studied, and the provenance of the detrital garnets with different grain sizes was interpreted based on major element geochemical data. Fe²⁺ and Mn²⁺ contents are higher when the grain size of the garnet is between 0.063 mm and 0.125 mm, so the result of sedimentary provenance interpretation is more likely to be from the metamorphism of lower-level amphibolite facies. In the other grains, Ca²⁺ and Mg²⁺ contents are higher, and the resulting explanation of provenance is the broad result of low-grade metamorphic facies, intermediate-acidic igneous rocks and eclogite, etc. Different geochemical compositions caused by the difference of grain size of the clastic garnet show the grain size of the detrital garnets, which will affect the geochemistry-based provenance interpretation. Therefore, in the case of single mineral geochemistry-based provenance analysis, concentrating on detrital minerals with certain grain size compositions (0.063-0.125 mm or 0.125-0.25 mm) can eliminate the influence of the hydrodynamic sorting process and help obtain more accurate provenance interpretation results.e
- garnet /
- geochemistry /
- provenance analysis /
- grain size

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[1]	李娟, 陈雷, 胡月, 计玉冰, 卢畅, 董建华, 谭秀成, 杨莉, 杨琳, 陈鑫. 滇黔北昭通地区晚奥陶世—早志留世黑色页岩地球化学特征及其地质意义 . 沉积学报, 2024, 42(3): 738-756. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.038
[2]	李姝睿, 孙高远, 茅昌平, 饶文波. 江苏沿岸辐射沙脊物源分析——来自碎屑重矿物与锆石年代学的证据 . 沉积学报, 2022, 40(4): 931-943. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.023
[3]	姜柳青, 汪卫国, 梁积伟, 戴霜, 蒋敏, 陶文星, 马晓军. 太平洋CC区西部沉积物地球化学特征及其成因 . 沉积学报, 2021, 39(5): 1185-1197. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.070
[4]	杨梅, 洪天求, 徐锦龙, 李秀财, 罗雷. 皖南志留系唐家坞组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约 . 沉积学报, 2018, 36(1): 42-56. doi: 10.3969/j.issn.1000-0550.2018.007
[5]	周建超, 吴敬禄, 曾海鳌. 新疆乌伦古湖沉积物粒度特征揭示的环境信息 . 沉积学报, 2017, 35(6): 1158-1165. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.007
[6]	郭佩, 刘池洋, 王建强, 李长志. 碎屑锆石年代学在沉积物源研究中的应用及存在问题 . 沉积学报, 2017, 35(1): 46-56. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.005
[7]	雷开宇, 刘池洋, 张龙, 吴柏林, 寸小妮, 孙莉. 鄂尔多斯盆地北部侏罗系泥岩地球化学特征:物源与古沉积环境恢复 . 沉积学报, 2017, 35(3): 621-636. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.03.019
[8]	黄晓宏, 张海军, 王训练, 王勋, 沈智军, 黄宇飞. 东昆仑花石峡北部上二叠统格曲组源区特征:来自碎屑组成和岩石地球化学的证据 . 沉积学报, 2016, 34(6): 1133-1146. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.011
[9]	蓝先洪, 秦亚超, 王中波, 陈晓辉, 密蓓蓓, 黄龙. 渤海东部晚更新世以来的沉积物地球化学特征 . 沉积学报, 2016, 34(5): 892-901. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.05.008
[10]	李东义, 徐勇航, 王爱军, 郑斌鑫, 李国刚. 福建安海湾表层沉积物粒度特征及其现代沉积过程分析 . 沉积学报, 2015, 33(4): 724-734. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.04.011
[11]	付旭东, 王岩松. 中国沙漠物源研究:回顾与展望 . 沉积学报, 2015, 33(6): 1063-1073. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.001
[12]	. 乌梁素海湖泊沉积物粒度特征及其环境指示意义 . 沉积学报, 2013, 31(04): 646-652.
[13]	. 鲁西隆起区晚中生代地层碎屑石榴石分析及物源区构造演化示踪 . 沉积学报, 2012, 30(6): 999-1009.
[14]	龚玲兰. 湘江悬浮物的稀土元素地球化学研究 . 沉积学报, 2009, 27(3): 529-536.
[15]	谢昕. 古环境研究中深海沉积物粒度测试的预处理方法 . 沉积学报, 2007, 25(5): 684-692.
[16]	刘红. 长江口表层沉积物粒度时空分布特征 . 沉积学报, 2007, 25(3): 445-455.
[17]	王伟涛. 黑龙江省绥滨坳陷下白垩统碎屑岩源区分析及其构造意义 . 沉积学报, 2007, 25(2): 201-206.
[18]	汪勇. 陕北红碱淖沉积物粒度特征所揭示的环境变化 . 沉积学报, 2006, 24(3): 349-355.
[19]	李双建. 碎屑重矿物分析对库车坳陷白垩—第三纪物源变化的指示 . 沉积学报, 2006, 24(1): 28-35.
[20]	杨丛笑, 赵澄林. 石榴石电子探针分析在物源研究中的应用 . 沉积学报, 1996, 14(1): 162-166.

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碎屑石榴石地球化学物源分析与解释:粒度的影响

doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

1. 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室, 海洋与地球学院, 福建厦门 361102;

2. 北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室, 地球与空间科学学院, 北京 100871;

3. 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083;

4. 长庆油田分公司坪北石油合作开发项目经理部, 陕西延安 717408

作者简介:
黄鑫,男,1996年出生,本科,沉积地球化学,E-mail:22320152201003@stu.xmu.edu.cn

通讯作者: 简星,男,副教授,沉积地球化学,E-mail:xjian@xmu.edu.cn

收稿日期: 2018-06-06
修回日期: 2018-08-16
刊出日期: 2019-06-10

中图分类号: P548;P588.2

关键词:

石榴石 /

地球化学 /

物源分析 /

粒度

摘要: 单矿物地球化学分析是沉积物源分析研究的重要手段，运用广泛。沉积物中碎屑矿物的粒度组成，即水动力分选作用，是否影响到基于这种方法的物源解释，目前尚不清楚且受到的关注不多。通过研究柴达木盆地北缘地区第三系沉积物中的680颗碎屑石榴石（0.068~0.557 mm）的主量元素地球化学组成数据，解释了不同粒度的碎屑石榴石物源。结果显示，0.063~0.125 mm的碎屑石榴石的地球化学结果中Fe²⁺与Mn²⁺含量更高，表明其母岩的变质结晶程度较弱，故物源解释结果更可能为中-低级角闪岩相变沉积岩，而其他粒径的碎屑石榴石Ca²⁺与Mg²⁺含量更高，这说明其物源区的温压条件较前者高，因而物源解释结果为低级变质相，中酸性火成岩，榴辉岩等宽泛结果。这种碎屑石榴石粒度差异导致的地球化学组成的不同，说明碎屑石榴石的颗粒大小在一定程度上会影响物源解释结果。因此，在进行单矿物地球化学物源研究时，选取特定粒径（0.063~0.125 mm或0.125~0.25 mm）组成的碎屑矿物进行分析，可以消除水动力分选作用的影响，有助于获得更为准确的物源解释结果。

English Abstract

Detrital Garnet Geochemistry-based Provenance Analysis and Interpretation: The effect of grain size

1. State Key Laboratory of Marine Environmental Science(Xiamen University), College of Ocean and Earth Science, Xiamen, Fujian 361102, China;

2. Ministry of Education Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China;

3. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;

4. Pingbei Petroleum Cooperation Development Project Department of Changqing Oilfield Company, Yan'an, Shaanxi 717408, China

Received Date: 2018-06-06
Rev Recd Date: 2018-08-16
Publish Date: 2019-06-10

Keywords:

Abstract: Single mineral geochemistry is an important approach for sedimentary provenance analysis and is widely used. Whether grain size compositions of clastic minerals (i.e., hydrodynamic sorting process) affect sedimentary provenance interpretation is not yet clear, and not enough attention has been given to this issue. In this paper, 680 detrital garnets (0.068-0.557 mm) from the Tertiary sedimentary rocks in the northern Qaidam basin were studied, and the provenance of the detrital garnets with different grain sizes was interpreted based on major element geochemical data. Fe²⁺ and Mn²⁺ contents are higher when the grain size of the garnet is between 0.063 mm and 0.125 mm, so the result of sedimentary provenance interpretation is more likely to be from the metamorphism of lower-level amphibolite facies. In the other grains, Ca²⁺ and Mg²⁺ contents are higher, and the resulting explanation of provenance is the broad result of low-grade metamorphic facies, intermediate-acidic igneous rocks and eclogite, etc. Different geochemical compositions caused by the difference of grain size of the clastic garnet show the grain size of the detrital garnets, which will affect the geochemistry-based provenance interpretation. Therefore, in the case of single mineral geochemistry-based provenance analysis, concentrating on detrital minerals with certain grain size compositions (0.063-0.125 mm or 0.125-0.25 mm) can eliminate the influence of the hydrodynamic sorting process and help obtain more accurate provenance interpretation results.e

引用本文:

Citation:

HUANG Xin, JIAN Xing, ZHANG Wei, HONG DongMing, GUAN Ping, DU JinXue, ZHANG PengFei. Detrital Garnet Geochemistry-based Provenance Analysis and Interpretation: The effect of grain size[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2019, 37(3): 511-518. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.161

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作者简介:
黄鑫,男,1996年出生,本科,沉积地球化学,E-mail:22320152201003@stu.xmu.edu.cn

通讯作者:
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