河流过程对小型集水区沉积物地球化学与重矿物组成的影响——以巴兰河为例

作者：赵慧莹; 谢远云^*; 迟云平; 康春国; 吴鹏; 孙磊; 魏振宇

来源：沉积学报, 2023, 1-18.

DOI：10.14027/j.issn.1000-0550.2023.014

• 巴兰河
• 河流过程
• 地球化学组成
• 重矿物
• Sr-Nd同位素

【目的】河流沉积物记录了丰富的源区信息，对于探究流域源区风化、搬运—沉积循环及母岩成分具有重要意义。与整合了不同风化机制并包含复杂岩石类型的大型流域不同，小型河流具有相似的气候和岩性背景，对研究沉积物物质组成有重要研究价值。【方法】为了探究河流过程对沉积物物质组成的影响，我们从巴兰河上游到下游的边滩上获取了8个样品进行分粒级处理（<63 μm、63～125 μm、125～250 μm），将<63 μm的样品进行地球化学测试（常量、微量、稀土和Sr-Nd同位素），63～125 μm和125～250 μm的样品进行重矿物测试。【结果】结果表明，巴兰河沉积物经历了较低的化学风化作用、成熟度较低，处于初次循环沉积，物源主要来源于长英质母岩。物源指标（La/Sc、Co/Th、Cr/Th、Th/Sc）和Sr-Nd同位素组成总体上变化不大，能够代表巴兰河总体流域特征。【结论】巴兰河样品呈现出一致的化学风化程度、成熟度、再循环特征、母岩特征，这说明河流过程并没有对巴兰河沉积物的地球化学组成造成明显影响。重矿物经过河流的搬运后稀释混合，不同河段及不同粒级组分的重矿物明显呈现不同的含量组成，表明短距离的搬运很难使重矿物均匀分配到不同粒级组分。因此，在进行河流源—汇系统研究时，少数的样品很难代表整个流域的重矿物组成，即便是在小型河流中。本研究还强调了Sr-Nd同位素与不活动元素比值结合可以有效进行河流物源示踪。

• 单位
  哈尔滨学院; 哈尔滨师范大学